徐志勇，王禹桥，杨　海

(中国矿业大学 机电工程学院，江苏 徐州　221116)



基于DSP的谐波控制器设计与实现

徐志勇，王禹桥，杨海

(中国矿业大学 机电工程学院，江苏 徐州221116)

摘要：针对变频器、伺服驱动器和其它非线性电力电子器件在数控机床和自动化领域的大量使用所引起的谐波问题，设计了一种简单、有效的基于DSP的谐波补偿控制器；该控制器采用基波电流分离法快速分离出基波电流信号和谐波电流信号，通过三角波比较PWM(Pulse Width Modulation)控制法实现补偿电流的跟踪控制。根据设计的控制器，给出了控制器的软硬件设计，加工出了基于DSP的实验控制板，并搭建了实验硬件系统，编写了软件程序，对补偿前后电流中的谐波含量进行了分析，实验结果表明谐波控制器投入补偿前THD(total harmonic distortion)为8.9%，投入补偿后THD为4.45%，谐波含量减少了50%，且各次谐波在补偿后与补偿前相比都大大减少。

关键词：谐波控制器；基波电流分离法；三角波比较法；PWM控制；DSP

0引言

随着电力电子技术的迅速发展，各种电力电子装置在数控机床、智能装配等自动化领域广泛使用，电网转换产生的谐波会对电力电子装置产生较大影响，且某些电力电子装置本身就是谐波源[1-2]。如电网中的谐波可以通过空气开关耦合到数控机床内部；数控机床内部的变频器和伺服驱动器主电路中均含有整流电路和逆变电路，而整流电路和逆变电路在工作时均会产生谐波[3]。谐波电流会使电机铁芯损耗明显增加；使继电保护和自动装置出现误动作[4]；……