基于ＤＳＰ＋ μＣ／ＯＳ－Ⅱ的勵磁系統的研究

摘 要：論述基于DSP +μC/OS-Ⅱ的全橋零電壓零電流開關（VCS）DC/DC移相變換的勵磁系統的數字控制實現方法，通過對勵磁電壓、電流的采樣，完成恒勵磁電流、恒功率因數、恒無功功率的3種雙閉環PID控制。為了實現對勵磁系統最優化控制，將μC/OS-Ⅱ嵌入式系統嵌入到DSP中，在多任務環境下對所有任務的監視和調度，解決單任務環境下數控電源實時性差的問題，實驗表明該勵磁系統的性能相對于晶閘管移相整流勵磁有了明顯提高。

關鍵詞：DSP；VCS變換器；勵磁；移相

Research of Excitation System of Synchronous Motors Based on DSP+μC/OS-Ⅱ

GUO Dianlin，WANG Yinqiu，SUN Shaojie

(Heilongjiang Institute of Science Technology，Harbin，150027，China

Abstract：The digital control method of excitation system of whole bridge（VCS）DC/DC shifting phase transition which is controlled by DSP + μC/OS-Ⅱ is introduced in the paper，when excitation voltage and current is sampled，double close-loop PID control is utilized to realize three types of control，including constant exciting current，constant power factor and constant reactive power of excitation system.In order to achieve optimization of control，built-in type of operating system of μC/OS-Ⅱ is embedded in DSP to monitor and assign all task under the condition of multi task，resolving the problem which real-time characteristic is difficult.Experiment results show that the performance of excitation system is in evidence improved relatively to phase position controlled bridge of Silicon controlled rectifier.

eywords：DSP;VCS;convertor;excitation;shifting phase

同步電動機的磁場采用直流勵磁，功率因數可以超前、滯后或單位功率因數^［1］，運行中可以向電網饋送無功功率，改善電網功率因數，并且具有運行穩定性好、轉速不隨負載變化而改變和運行效率高等特點，因此在煤礦等工業現場應用廣泛^［1］。而同步電動機勵磁對于同步電動機的運行起到重要作用，傳統勵磁系統采用晶閘管移相全橋電路實現勵磁。該勵磁系統需要用到同步變壓器定相，涉及器件較多，維護復雜，影響了勵磁系統的安全運行，而且傳統的嵌入式設計在軟件管理上采用單任務的順序機制，系統穩定性實時性差。

本文提出采用美國德州儀器公司(TI的數字信號處理器芯片TMS320LF2812作為控制核心，將實時操作系統DSP +μC/OS-Ⅱ，應用于DSP的程序設計中，以次級有源鉗位開關的零電壓零電流開關（VCS）DC/DC移相變換全橋電路為主電路，將系統的多個核心任務由DSP +μC/OS-Ⅱ進行調度并行執行，完成3種形式勵磁電流的閉環控制，為同步機勵磁系統嵌入式設計提供一個理想的設計方案。……