基于DSP的便攜陀螺逆變電源的設(shè)計.pdf

1、陀螺電源是陀螺經(jīng)緯儀的重要部件之一，其性能的好壞將在很大程度上影響陀螺儀的性能質(zhì)量指標。陀螺經(jīng)緯儀工作過程中，陀螺馬達的轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定將會引起測量誤差。為了提高陀螺經(jīng)緯儀的測量精度，對陀螺電源輸出電壓和頻率的穩(wěn)定性都提出了較高的要求。目前國內(nèi)傳統(tǒng)陀螺電源的體積大、電路復(fù)雜、頻率精度不高、調(diào)試維護比較困難，同類的國外產(chǎn)品比較先進，但是價格非常昂貴。因此，對此類電源的研究具有很高的工程實用價值。 實驗室正在開發(fā)的全自動陀螺經(jīng)緯儀系統(tǒng)采用

2、DT4三相異步交流電機，它的工作電壓為交流36V，頻率為400Hz。針對該電機的需要，設(shè)計了一種基于高性能DSP芯片TMS320LF2407A的高精度逆變電源系統(tǒng)，采用SPWM技術(shù)獲得了恒壓恒頻的三相正弦交流電輸出。 論文首先介紹了逆變電源的工作原理，通過分析SPWM波形產(chǎn)生規(guī)律和特點，選擇了合適的采樣方案，并對其算法做出了詳細剖析。 論文闡述了陀螺電源系統(tǒng)的硬件設(shè)計原理和結(jié)構(gòu)，重點介紹了控制芯片的選型和功能實現(xiàn)、逆變模

3、塊的選型及驅(qū)動電路設(shè)計；設(shè)計了完善的故障檢測和處理電路，提高了系統(tǒng)的可靠性；濾波電路采用陷波濾波和低通濾波相結(jié)合的結(jié)構(gòu)，有效減少了輸出波形的諧波分量。考慮到系統(tǒng)便攜化的需要，在設(shè)計時盡量選擇集成度高、低功耗的器件，充分縮小系統(tǒng)的體積和重量。 論文給出了陀螺電源系統(tǒng)的軟件設(shè)計方法。該軟件系統(tǒng)采用模塊化結(jié)構(gòu)，便于調(diào)試和修改，采用C語言編寫控制程序，完成樣機運行控制、SPWM控制波形的生成、故障檢測及處理、A/D采樣等任務(wù)，并給出了各

4、模塊的流程圖。同時采取了軟件抗干擾措施，使軟件運行更加穩(wěn)定。 在研究與設(shè)計的基礎(chǔ)上制作了原理性樣機，完成了系統(tǒng)整機的調(diào)試工作，對電源樣機的功能和性能進行了大量的測試實驗并給出了詳細的實驗結(jié)果。由實驗結(jié)果可知，電源樣機各部分功能模塊均能正常工作，性能良好。電源輸出電壓為36V，穩(wěn)定度≤0.15％，輸出頻率為400Hz，穩(wěn)定度≤0.2％，輸出波形正弦化程度高、諧波小，滿足陀螺儀對電源的各項指標要求，具有穩(wěn)定性好、集成度高、功耗低的特