用stm32產生的那個spwm那個陣列是怎么得到的 具體的是怎么算的 還有就是逆變成特定頻率的正弦波時中斷周期怎么計算 ?同時產生pwm的周期與每次給占空比的中斷周期有什么關系?
uj5u.com熱心網友回復:
逆變的stm32產生的那個spwm,一般我們是用一個資料表,資料內部就是一個周期的正弦波資料。設計程序如下:假定我們設計的PWM的基頻為20KHz,那么采樣率就為20K/50=400,也就是我們需要在資料表內部保存400個正弦波資料。
然后就再根據PWM基頻,設計TIM的時鐘,比如時鐘就是72MHz,那么周期多載資料為72MHz/20KHz=1440。
現在我們就知道,正弦波表就在0-1440之間,0對應正弦波的-1,720對應正弦波的0,1440對應正弦波的1。這個資料就是TIM的占空比比較器實時資料。
具體輸出時候,在TIM周期中斷函式里,我們根據中斷計數(400重復)查表,再根據PID輸出資料,輸入小于1的浮點資料和查表資料相乘,就可以獲得實時輸出的SPWM控制資料。
uj5u.com熱心網友回復:
不是很明白 但是如果說要解調出50hz的正弦波 對于主頻為72M的stm32 如果把定時器1做pwm輸出定時器2做中斷給占空比的話 因為50hz正弦波周期為20ms 如果取200個點 平均每100us中斷給一次占空比 所以定時器2的中斷的頻率為200×50也就是50000hz 也就是把20ms分成200份每一份是100us 定時器2的中斷周期為100us 所以可以給定時器2預預裝載值給7199 預分頻值給0 而每個點的采樣都需要一個pwm周期 那定時器1輸出pwm的預裝載值可以給7199 預分頻值給0 也就是和定時器2中斷周期是一樣的 這樣理解是對的嗎?還有就是那個spwm陣列可以這樣算嗎spwm=Arr÷2×(1+sin(2×pai×f×t)) Arr是定時器1的預裝載值 f是調制出的正弦波的頻率 變數t可以以2×pai÷200為基數 用c語言做回圈 t=t+2×pai÷200一直加到2×pai÷200 然后得到200個數 這樣對嗎?
uj5u.com熱心網友回復:
樓主可以盡量給回復嗎?急求!!!uj5u.com熱心網友回復:
首先,如果取200個采樣,那么你的基頻應該是200*50Hz=10KHz,這個會落在音頻范圍,當然,你可以采用超采樣的方法,也就是PWM周期還是20KHz,只是每2個中斷修改一次數字比較器數值,這樣精度稍微低點到也可以。為了芯片有足夠的時間資源干別的事情,對于SPWM資料,并不建議用計算方法,除非你要做線性變頻系統,否則就用查表最經濟,同時資料精度也是最高。
固定頻率的,詳細給你決議一下:
72MHz時鐘,TIM1,用一個通道比如就通道1,MODE=PWM1,TIM1_ARR為1440,開啟互補輸出,設定合適的死區一般300ns就夠。比較器初始值=720,開比較中斷。
PWM資料表里面是一系列你通過計算得到的正弦波資料,在每次比較輸出時候,查表獲得正弦波資料,為了輸出穩壓,一般我們必須有一個輸出整流積分后取得一個直流采樣資料,經過分壓,回傳到ADC,作為輸出正弦波電壓的測量資料,然后和我們設定的目標資料進行PID運算,獲得一個小于1的PID結果,然后查表的正弦波資料*PID就是我們可以送出的SPWM資料,直接送TIM1的比較暫存器。
下面是正弦波表格:由于極性和零值都是我們可以控制的,所以,其實我們只需要存盤半個周期資料就可以,這個表資料是這樣獲得的sin_tab[]=720*sin(π*i/400)....(i=0--199),為了省力,我們可以在excel表格里面利用自動計算功能,直接獲得該資料。
很明顯,現在sin_tab[i]里面是一系列0---720的正弦波資料,i=中斷計數,SPWM資料在前200個中斷計數間,為正極性,也就是TIM1_CCR1=720+sin_tab[i]*PID結果,后200個資料為負極性,也就是TIM1_CCR1=720-sin_tab[i]*PID結果。
由于是tim中斷是比較相等事件的中斷,該時刻重繪比較資料,只能改變下次比較結果,而這2次的時間間隔基本等于我們tim1的周期,因此我們完全不需要擔心這些計算、資料傳輸重繪等程式所占用的時間,肯定足夠了。
uj5u.com熱心網友回復:
spwm是這樣的嗎?這個是直接從單片機管角測的的 沒有經過濾波的硬體電路 但是那個周期一直在變不知道為什么uj5u.com熱心網友回復:
這個不支持圖片上傳還是算了uj5u.com熱心網友回復:
好像樓上還沒有深刻理解,不過不重要,你把32芯片配置好,程式弄對,按照我提供的方法,程式里面有正確的SIN資料表,然后假設一個恒定的PID校正值為0.8,TIM1_CCR1=720+sin_tab[i]*0.8然后直接運行程式,你應該能得到互補的SPWM波形了,用任意一路的輸出PWM埠,然后用RC低通濾波環節,你應該可以測量到穩定完美的50HZ正弦波。然后你修改0.8這個PID校正值,就可以對得到的50Hz正弦波進行幅度控制。該數值最大應該限制在小于1,比如0.99。uj5u.com熱心網友回復:
程式里面如果不是用查表,而是計算活動SPWM值,一般采用的是泰勒展開式,必須是多次迭代的浮點乘法運算,因此想獲得合適精度(int)計算量很大,代碼開銷也不少,因此采用SIN表,像上面例子,我們只需要200 int存盤單元,就代碼的總大小來說,也不會不合算。而且,通過同步改變TIM1_ARR 的值和程式SPWM中值,再對sin資料表進行1440和實際數的比例乘除,也可以實作完美的變頻控制,而不需要用實時計算sin值來寫程式,缺點是載波會隨著交流電頻率的變化正比而變化,這個在頻率變化范圍比較小時候,就完全不是什么問題了比如設計30KHZ--20KHZ頻率范圍作為載波,那么你的變頻正弦波范圍也就有60--40HZ范圍,對于逆變器應該完全夠用了。uj5u.com熱心網友回復:
我大致明白你的意思 你的意思是利用互補輸出 只要輸出半個周期 后半個周期是利用互補通道輸出 我是一個通道全波輸出 把整個正弦周期輸出 我只是把那個正弦資料抬高了 這樣就可以把負數那一部分變成正數 然后除以2 至于你說的那個pid 我還沒做 我只做了spwm輸出 從單片機管角輸出spwm我所不能理解的是從示波器測出來那個波周期和頻率都在變 那個pwm的輸出周期和頻率不是固定的嗎 為什么還在變 可能我基礎差吧 這個不能理解
uj5u.com熱心網友回復:
還有我那個spwm陣列是用vc寫的是把得到的資料放到陣列 并不是直接在工程里計算得到uj5u.com熱心網友回復:
而我最終是要得到3相互差120的正弦波uj5u.com熱心網友回復:
STM32F103 做3相硬體方面完全具備,本身,tim1就可以有3個帶互補輸出的比較輸出通道。如果設計的是三相120度逆變器,只需要對整個方案進行少許改進,這里由于必須有120度相位角差,因此,正弦波資料表必須是3的整倍數,這里比如我們取360個采樣值,然后我們只需要保存180個半正弦波資料,全正弦波周期還是360,然后根據中斷計數,分別進行i+120,i+240三個采樣點,當然資料要經過極性正負判斷,和超過360的進位回圈處理。然后分別在每個tim比較暫存器里面填入該資料就可以了。這樣就直接獲得了3相互補驅動信號了。
發現對PWM你好像非常不清楚,PWM是一系列占空比受控制資料影響的方波信號,對于典型的半橋而言,50%占空比的,就等于0,低于50%的,是負,高于50%的是正。
而我們只需要在tim1的比較暫存器輸入周期資料的一半,就可以獲得50%的PWM信號,這時候,PWM周期計數器資料和時鐘決定了PWM載波頻率,而我們根據比較中斷重繪的動態比較資料,可以讓我們按照設計好的周期,發生任意函式調制波形,如果我們重繪的是正弦波資料,那么我們就可以在PWM的解調端獲得正弦波,正弦波周期取決于我們重繪的資料和載波的比值。
uj5u.com熱心網友回復:
“對于典型的半橋而言,50%占空比的,就等于0,低于50%的,是負,高于50%的是正。”
此處應該是H橋(全橋)吧,Umotor=(2 ρ-1) Usource 其中Umotor為電機電壓,Usource為直流動力電源電壓,ρ為占空比
uj5u.com熱心網友回復:
學習了,說得真好
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標籤:單片機/工控
