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基于DSP的逆变器系统代码生成方法及实现
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更新于2023-05-29
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逆变器系统属于混杂系统,智能控制及故障诊断的DSP代码开发周期长、效率低、实现比较繁琐。针对这一问题,提出利用Embedded Coder工具辅助DSP实现逆变器智能控制及故障诊断研究。Embedded Coder将建模工具Simulink、集成开发环境CCS以及DSP目标板完美链接,在Simulink仿真环境下即可实现DSP的操作与开发。介绍了逆变器结构和PWM触发控制原理,以及Embedded Coder实现PWM代码的生成方法。利用Simulink设计PWM代码生成模型,并利用Embedded Coder工具生成PWM执行代码,实现Simulink环境下DSP程序调试与逆变器系统开发。
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基于基于DSP的逆变器系统代码生成方法及实现的逆变器系统代码生成方法及实现
逆变器系统属于混杂系统,智能控制及故障诊断的DSP代码开发周期长、效率低、实现比较繁琐。针对这一问
题,提出利用Embedded Coder工具辅助DSP实现逆变器智能控制及故障诊断研究。Embedded Coder将建模工
具Simulink、集成开发环境CCS以及DSP目标板完美链接,在Simulink仿真环境下即可实现DSP的操作与开发。
介绍了逆变器结构和PWM触发控制原理,以及Embedded Coder实现PWM代码的生成方法。利用Simulink设计
PWM代码生成模型,并利用Embedded Coder工具生成PWM执行代码,实现Simulink环境下DSP程序调试与逆
变器系统开发。
0 引言引言
逆变器作为风力发电系统与电网的接口,承担着核心电能变换和控制的作用,同时是系统中极易发生故障的薄弱环节,系
统能否向电网或负载提供优质的电能,逆变器起到至关重要的作用
[1-3]
。为了确保电网稳定运行,提高电能质量,逆变器的故
障诊断尤为重要,因此近些年逆变器的故障诊断研究成为了国内外学者的研究热点。TMS320F28335 DSP作为TI公司推出的
32位浮点数字控制处理器,其主频150 MHz,具有外设丰富、性价比高、存储空间大、处理速度快等优点
[4-5]
,一直被用作逆
变器智能控制及故障检测与诊断系统的核心控制器。
逆变器系统是典型的相互依赖、错综复杂的混杂系统
[6]
,传统的DSP系统的代码编程费时费工、效率低。Mathworks公司和
TI公司联合推出TSP工具,使得在Simulink环境下即可进行嵌入式系统建模、仿真、代码生成及调试工作,大大提高了工程开
发效率。本文在逆变器系统上实现代码自动生成。
1 代码生成技术代码生成技术
代码自动生成技术是指用特定的软件(MATLAB)或者软件中特定的工具箱,建立目标代码的系统仿真模型,并根据特定
的目标配置自动生成嵌入式系统应用程序
[7-8]
。
Embedded Coder是MathWorks公司提供给Simulink用户针对嵌入式系统开发的强有力的工具。TSP TI C2000(Embedded
Coder Target Support Package for Texas Instruments C2000 Processors)工具箱由TI公司和MathWorks公司联合开发,可与
TI公司的CCS(Coder Composer Studio)集成开发环境(IDE)无缝对接,是针对基于C2000系列DSP嵌入式系统开发的工具箱
[9-
10]
。该工具箱提供了DSP外围资源一对一的接口模块,可以将系统模型转换为可优化的、可移植的、自定义的产品级嵌入式C
代码
[11-12]
。将模型的信号源和信号接收部分模块替换成I/O端口,由软件提供的系统.tlc文件负责统筹调用代码生成的整个过
程,根据目标配置自动生成系统应用程序。
应用代码生成技术不需要逐句逐行的编写模型仿真所需要代码,并较容易进行相应的调试。与传统设计方法相比,明显具
有开发周期短、费用低、效率高等特点。
2 基于代码生成技术的开发流程基于代码生成技术的开发流程
首先根据需求确定系统设计标准,在Simulink平台中根据设计思路建立系统仿真模型;其次,根据系统设计要求设置模型参
数及仿真环境,并植入相应的智能算法,完成配置工作后进行模型仿真,在仿真过程中实时观测仿真结果。如若仿真结果与预
计结果有偏差,则及时完善仿真模型或参数设置并进行反复修正,直至仿真结果与理论结果吻合。仿真完成后对Simulink模型
进行目标环境配置,设置系统文件及硬件调试环境,编译代码生成模型,生成代码执行文件(.out),连接硬件调试板,下载
执行文件,运行程序,观察并测试系统参数。其开发流程如图1所示。



















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