2015年二级建造师考试《矿业工程》辅导资料(3)

2015-02-12 13:34:51 字体放大:  

而当TM2计满后,会触发PWM波的输出翻转为低电平,关断IGBT,可以看出两点:

(1)对应TM1的计满脉冲P11、P12……的噪声是周期性的,且与PWM周期相同;

(2)对应TM2的计满脉冲P21、P22……的噪声也是每个PWM周期出现一次,但由于TM2每次计数的值不同,噪声不是周期性的。

基于以上分析,本文提出了如下A/D要样算法:

(1)在每个PWM周期内对信号进行一次A/D采样。

(2)在FPGA内设置第三个计数器TM3。

(3)当TM1的计满脉冲到来时,启动TM3从0开始计数。

(4)TM3的计数值设为5μs,用它的计满脉冲去启动A/D转换。

(5)A/D芯片完成转换后,通过中断通知DSP读取数据。

该算法的优点是:

(1)每个PWM周期采样一次信号,则采样频率为20kHz.而磁悬浮控制系统的频带比较窄,ffsystem< 成立,可见这样的采样频率充分满足控制的要求。< p=""> 成立,可见这样的采样频率充分满足控制的要求。<>

(2)PWM波的上升是周期性的,因而A/D芯片启动转换的时间也是周期性的,采样到的数据是等间隔的。

(3)A/D芯片MAX125有锁存功能,锁存模拟信号大约需要1μs,在算法中,锁存动作在PWM上升沿后的第5μs开始,第6μs结束。从图3可以看出,这个时间段内模拟信号上的强噪声已经消失,不会被采样到。这就是算法的核心思想——避开强噪声再进行采样。

那么,会不会出现由于PWM的有效电平持续时间过短,导致A/D采样到IGBT关断动作产生的强噪声呢?存在这种可能。但这可以通过在控制算法中采取措施避免。当PWM波的高电平占空比小于50%的时候,电磁铁上没有电流。因此可以在控制算法中设定一个PWM波高电平占空比的下限,这里取30%.这样丝亮不会影响控制结果。PWM频率为20kHz,则每个PWM周期最少输出15μs的高电平。而A/D芯片在PWM波翻转成高电平后的第5μs到第6μs之间进行信号获取,完全避开了IGBT关断动作的影响。