畢業(yè)設(shè)計（論文）基于DSP的交流電機變頻調(diào)速器的設(shè)計

1、本科畢業(yè)設(shè)計(論文)題目：基于dsp的交流電機變壓變頻調(diào)速器的設(shè)計1.畢業(yè)設(shè)計（論文）題目： 基于dsp的交流電機變壓變頻調(diào)速器的設(shè)計 2.題目背景和意義： 傳統(tǒng)的直流調(diào)速系統(tǒng)存在諸如直流電機電刷易于磨損、維護麻煩等自身結(jié)構(gòu)上的問題，但是通常的變級調(diào)速、降電壓調(diào)速、串電阻調(diào)速等交流調(diào)速方案也存在著結(jié)構(gòu)復(fù)雜或功耗較大的缺點，因此，交流變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用越來越廣泛，它具有控制簡單和效果良好的特點，因此在工業(yè)自動化等領(lǐng)域有著明顯的實用價值。 3.設(shè)計(論文)的主要內(nèi)容（理工科含技術(shù)指標(biāo)）： 利用protel軟件完成整個系統(tǒng)硬件電路板的設(shè)計，包括硬件原理圖和pcb圖，利用硬件仿真軟件包搭建模擬電路并進(jìn)行

2、仿真，在條件允許的情況下制作電路板、焊接元器件并進(jìn)行硬件調(diào)試。在熟悉系統(tǒng)硬件電路板的基礎(chǔ)上，根據(jù)控制要求畫出程序流程圖，然后應(yīng)用c語言或匯編語言寫出控制程序并進(jìn)行軟件調(diào)試。本課題以dsp為控制核心，針對通用變頻器的功能，進(jìn)行硬件設(shè)計和編制實用化程序，以實現(xiàn)通用變頻器的基本功能、輔助功能。通過本課題的學(xué)習(xí)，可以使學(xué)生學(xué)習(xí)到dsp在控制領(lǐng)域的應(yīng)用原理以及相關(guān)的軟硬件設(shè)計方法。 4.設(shè)計的基本要求及進(jìn)度安排（含起始時間、設(shè)計地點）： 1）13 周 查閱資料，寫開題報告； 2）48 周 根據(jù)設(shè)計目標(biāo)制定方案，完成原理圖和pcb設(shè)計或制作； 3）914 周 根據(jù)通用變頻器控制要求畫出程序流程圖，編寫控制

3、程序； 4）1518 周 寫畢業(yè)設(shè)計論文。 設(shè)計地點：校內(nèi) 5.畢業(yè)設(shè)計（論文）的工作量要求 3040頁 實驗（時數(shù)）*或?qū)嵙?xí)（天數(shù)）： 圖紙（幅面和張數(shù)）*： 其他要求： 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 學(xué)生簽名： 年 月 日 系（教研室）主任審批： 年 月 日說明：1本表一式二份，一份由學(xué)生裝訂入附件冊，一份教師自留。2 帶*項可根據(jù)學(xué)科特點選填。基于dsp的交流電機變壓變頻調(diào)速器的設(shè)計摘要近年來，交流電機變頻調(diào)速及其相關(guān)技術(shù)的研究已成為現(xiàn)代電氣傳動領(lǐng)域的一個重要課題，并且隨著新的電力電子器件和微處理器的推出以及交流電機控制理論的發(fā)展，交流變頻調(diào)速技術(shù)還將會取得巨大進(jìn)步。在交流變頻調(diào)速領(lǐng)域中，

4、脈寬調(diào)制技術(shù)作為一項關(guān)鍵技術(shù)，在變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展中得到重要應(yīng)用，而恒壓頻比控制（）是通用變頻器中應(yīng)用最廣泛的一種控制方式。 本文以三相交流異步電動機為被控對象，以tms320lf2407a單片機（16位定點dsp芯片）作為處理器，采用智能功率模塊pm10csj060，通過spwm控制技術(shù)對交流電機實現(xiàn)恒壓頻比控制，設(shè)計了基于dsp的通用變頻調(diào)速系統(tǒng)。全文分別介紹了課題的研究背景和意義以及國內(nèi)外變頻調(diào)速發(fā)展的情況，以及三相交流電動機的結(jié)構(gòu)及工作原理和spwm控制技術(shù)，然后給出了系統(tǒng)各部分硬件電路的工作原理、參數(shù)計算以及各部分器件的選取。接著介紹了ti公司的dsp芯片tms320lf2407a的

5、一些特點和內(nèi)部資源以及spwm波形原理和控制算法，最后給出了系統(tǒng)的總體程序流程圖。關(guān)鍵詞: dsp；變頻調(diào)速；智能功率模塊；恒壓頻比控制；spwmvariable speed induction motor system based on dspabstractin recent years, ac motor frequency control and related technology researchhas become a modern electric drive an important subject areas, and with the new power electron

6、ic devices and the introduction of the microprocessor and the exchange of theoretical development of motor control, ac frequency converter technology will also be made tremendous progress. in exchange in the field of frequency control, pwm technology as a key technology in the vvvf technology are im

7、portant in the development of applications, and the constant pressure than the frequency control （u/f = c） is the application of the most common frequency converter a wide range of control.in this paper, three-phase ac induction motor to object to tms320lf2407a scm （16 fixed-point dsp chips）as a pro

8、cessor, a smart power module pm10csj060, through spwm ac motor control technology to achieve constant pressure than the frequency control, design the dsp-based universal frequency control system. they described the issue as well as research background and significance of the development of domestic

9、and international frequency control, the combination of the three-phase ac motor structure and working principle and spwm control technology, and then presented different parts of the system hardware circuit works, and calculated parameters select all parts of the device. then on this dsp chips tms3

10、20lf2407a of some of the features and internal resources and spwm wave principle and control algorithms, the system is given the overall process flow chart.keywords: dsp; variable fequency variable speed; ipm; u/f control method; spwm目錄1緒論11.1交流調(diào)速的意義11.2電力電子技術(shù)11.3國內(nèi)外交流調(diào)速的現(xiàn)狀21.3.1國外現(xiàn)狀21.3.2國內(nèi)現(xiàn)狀21.3.3

11、變頻調(diào)速系統(tǒng)指標(biāo)32交流電機控制方法及實現(xiàn)方式42.1控制方案的選擇42.2交流電機的調(diào)速方式42.3變頻調(diào)速系統(tǒng)的控制方式42.4 pwm脈寬調(diào)制技術(shù)62.5 spwm原理72.6 spwm的控制模式及實現(xiàn)83調(diào)速系統(tǒng)的硬件電路123.1系統(tǒng)原理及組成123.2電機選用及其參數(shù)133.3系統(tǒng)硬件電路設(shè)計133.3.1整流電路133.3.2濾波電路143.3.3逆變電路和驅(qū)動電路163.4 dsp控制器的選擇193.4.1 dsp控制器的發(fā)展與特點193.4.2 tms320lf240xa芯片特點概述203.4.3系統(tǒng)保護電路213.4.4電流檢測213.4.5電壓檢測223.4.6速度檢測2

12、33.4.7系統(tǒng)電源233.4.8電氣原理總圖244系統(tǒng)的軟件設(shè)計.254.1 dsp生成spwm波形254.1.1控制寄存器設(shè)置254.1.2 dsp生成spwm波的基本設(shè)計思想254.2系統(tǒng)軟件設(shè)計274.2.1系統(tǒng)初始化274.2.2系統(tǒng)的主程序284.2.3系統(tǒng)脈寬調(diào)制程序29總 結(jié)30參考文獻(xiàn)31致 謝32畢業(yè)設(shè)計（論文）知識產(chǎn)權(quán)聲明33畢業(yè)設(shè)計（論文）獨創(chuàng)性聲明34附錄 351緒論1.1交流調(diào)速的意義電動機及其控制在國民經(jīng)濟中起著重要作用。無論是在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、運輸、國防宇航、醫(yī)療衛(wèi)生、商務(wù)與辦公設(shè)施還是日常生活中的家用電器，都廣泛地使用各種各樣的電動機。電動機是電能應(yīng)用的主要形式，

13、是應(yīng)用最廣泛到機械能的變換裝置，世界上超過60%的發(fā)電量用于驅(qū)動各種各樣的以電動機的為基礎(chǔ)的電力傳動裝置與系統(tǒng)。其中許多的機械有著調(diào)速的要求，如車輛、機床、造紙機械、紡織機械等等。另一類設(shè)備如風(fēng)機、水泵等節(jié)約電能也需要調(diào)速。為了減少運行的損耗，滿足生產(chǎn)工藝等要求為目的，需要對電動機進(jìn)行調(diào)速控制。鑒于直流傳動具有優(yōu)越的調(diào)速性能，高性能可調(diào)速系統(tǒng)一般采用直流電動機。在過去，直流電動機調(diào)速系統(tǒng)占據(jù)主導(dǎo)地位。但是直流電動機本身在機構(gòu)上存在嚴(yán)重的問題，它的機械接觸式換向器不但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造復(fù)雜、生產(chǎn)周期長、價格昂貴；而且運行中容易產(chǎn)生火花以及更換機械強度不高，電刷易于磨損等，在運行中需要有經(jīng)常性的維護，

14、同時對環(huán)境的要求也比較高，不能使用于化工、礦山等周圍環(huán)境中，如有粉塵、腐體和易燃、易爆氣體的場合；即便應(yīng)用在車輛牽引上，也感到維護檢修不便，特別是由于換向問題的存在，直流電動機無法做成高速大容量的機組，目前高速直流電動機所能做到的最大容量只有400千瓦左右，低速的也只能做到幾千千瓦，容量較大的直流電機往往要做成雙電樞，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)現(xiàn)代生產(chǎn)向高速大容量化發(fā)展的要求。而交流電機早在十九世紀(jì)八十年代中期就己問世，由于它具有消耗原料少、制造成本低、結(jié)構(gòu)牢固、運行安全可靠、環(huán)境適應(yīng)性強以及易于向高壓、高速度和大容量方向發(fā)展等特點，迅速得到廣泛的應(yīng)用。這種所謂的不變速系統(tǒng)是指交流電機本身不進(jìn)行調(diào)速，而為了

15、達(dá)到對整個系統(tǒng)的控制又不得不采用其它的措施進(jìn)行調(diào)速，從而白白消耗了大量的電能。這樣，如何從本質(zhì)上改變交流電機調(diào)速控制特性，使之具有直流電機的調(diào)速性能，便成為近幾十年來電氣傳動研究工作者努力研究的主要課題之一。交流調(diào)速系統(tǒng)具有以下幾個主要優(yōu)點：交流電動機的價格遠(yuǎn)低于直流電動機，而且結(jié)構(gòu)簡單、重量輕、制造方便、堅固耐用、可靠性和運行效率高，不易出故障，維修工作量?。皇褂脠龊蠜]有限制，在惡劣的甚至是含有易燃易爆性氣體的環(huán)境中安全運行；單機容量遠(yuǎn)大于直流電動機。正是由于交流電動機的這種優(yōu)勢，使它在電力拖動系統(tǒng)中的應(yīng)用范圍比直流電動機要廣泛得多，約占整個電力拖動總?cè)萘康?0%以上，在整個電機調(diào)速中有重要

16、的地位。而制約交流調(diào)速發(fā)展的重要原因是，交流電機是高階、多變量、強耦合、非線性系統(tǒng)，與直流電機相比，轉(zhuǎn)矩難于控制。交流變頻調(diào)速技術(shù)是集電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)、電機學(xué)及自動控制于一身的一項技術(shù)高度發(fā)展的產(chǎn)物，它是通過改變電動機定子供電頻率來控制轉(zhuǎn)速，從而實現(xiàn)交流電動機調(diào)速的一種方法。交流變頻調(diào)速以其調(diào)速范圍廣，平滑性好，具有優(yōu)良的動靜態(tài)特性，顯著的節(jié)能效果和廣泛的適用性被公認(rèn)為應(yīng)用性好、效率高，是理想的電氣傳動方案。1.2電力電子技術(shù)變頻技術(shù)是建立在電力電子技術(shù)基礎(chǔ)之上的。在低壓交流電動機的傳動控制中，應(yīng)用最多的功率器件有g(shù)to、gtr、igbt以及智能模塊ipm（intelligent po

17、wer module），后面兩種集gtr的低飽和電壓特性和mosfet的高頻開關(guān)特性于一體，是目前變頻系統(tǒng)和通用變頻器中最廣泛使用的主流功率器件。igbt作為第二代的電力電子器件，它的應(yīng)用使變頻器的性能有了很大的提高，主要表現(xiàn)為：（1）發(fā)熱減少，將曾占主回路發(fā)熱5070%的器件發(fā)熱降低了30%；（2）高載波控制，使輸出電流波形有明顯改善；（3）提高開關(guān)頻率，實現(xiàn)了電機運行的靜音化；（4）驅(qū)動功率減少，體積趨于更?。恢悄芄β誓K（ipm）是向第四代器件功率集成電路（pic）的過渡產(chǎn)品，是微電子技術(shù)和電力電子技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。它不但提供一定功率輸出能力，而且具有邏輯、控制、傳感、檢測、保護和自診斷

18、等功能。ipm具有以下特點：（1）開關(guān)速度快，驅(qū)動電流小，控制驅(qū)動更為簡單；（2）采用了隔離技術(shù)，散熱更均勻，體積更加緊湊；（3）集成度高，它集成了驅(qū)動電路、保護電路甚至光耦，大大縮短開發(fā)時間；（4）內(nèi)含電流傳感器，可以高效迅速地檢測出過電流和短路電流，能對功率芯片給予足夠的保護，故障率大大降低；（5）保護功能豐富，如電流保護、電壓保護、溫度保護等一應(yīng)俱全，實現(xiàn)了信號處理、故障診斷、自我保護等多種智能功能，既減小了體積、減輕了重量，又提高了可靠性；（6）由于在器件內(nèi)部電源電路和驅(qū)動電路的配線設(shè)計上做到優(yōu)化，所以浪涌電壓，門極振蕩，噪聲引起的干擾等問題能有效得到控制；（7）很高的性能價格比，ip

19、m的售價己逐漸接近igbt；目前ipm己經(jīng)在工業(yè)變頻器（中、小功率）中被大量采用，隨著技術(shù)的不斷改進(jìn)，ipm的功率也越來越大。同時經(jīng)濟型的ipm在近年內(nèi)也開始在一些民用品如家用空調(diào)變頻器、冰箱變頻器、洗衣機變頻器中得到應(yīng)用。ipm也在向更高的水平發(fā)展。日本三菱電機最近開發(fā)的專用智能模塊astpm將不需要外接光耦，通過內(nèi)部自舉電路可單電源供電并采用了低電感的封裝技術(shù)，在實現(xiàn)系統(tǒng)小型化、專用化、高性能、低成本方面又推進(jìn)了一步。1.3國內(nèi)外交流調(diào)速的現(xiàn)狀1.3.1國外現(xiàn)狀在大功率交-交變頻調(diào)速技術(shù)方面，法國阿爾斯通己能提供單機容量達(dá)3萬kw的電氣傳動設(shè)備用于船舶推進(jìn)系統(tǒng)。在大功率無換向器電機變頻調(diào)速

20、技術(shù)方面，意大利abb公司提供了單機容量為6萬kw的設(shè)備用于抽水蓄能電站。在中功率變頻調(diào)速技術(shù)方面，德國西門子公司simoverta電流型晶閘管變頻調(diào)速設(shè)備單機容量為10-2600kva和simovert pgtopwm變頻調(diào)速設(shè)備單機容量為100-900kva，其控制系統(tǒng)己實現(xiàn)全數(shù)字化，用于電力機車、風(fēng)機、水泵傳動。在小功率交流變頻調(diào)速技術(shù)方面，日本富士bjt變頻器最大單機容量可達(dá)700kva，igbt變頻器己形成系列產(chǎn)品，其控制系統(tǒng)也己實現(xiàn)全數(shù)字化。同時國外交流變頻調(diào)速技術(shù)高速發(fā)展有以下特點。市場的大量需求。隨著工業(yè)自動化程度的不斷提高和能源全球性短缺，變頻器越來越廣泛地應(yīng)用在機械、紡織、

21、化工、造紙、冶金、食品等各個行業(yè)以及風(fēng)機、水泵等的節(jié)能場合，已取得顯著的經(jīng)濟效益。功率器件的發(fā)展。近年來高電壓、大電流的scr、gto、igbt、igct等器件的生產(chǎn)以及并聯(lián)、串聯(lián)技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用，使高低壓、大功率變頻器產(chǎn)品的生產(chǎn)及應(yīng)用成為現(xiàn)實。控制理論和微電子技術(shù)的發(fā)展。矢量控制、磁通控制、轉(zhuǎn)矩控制、模糊控制等新的控制理論為高性能的變頻器提供了理論基礎(chǔ)：16位、32位高速微處理器以及信號處理器（dsp）和專用集成電路（asic）技術(shù)的快速發(fā)展，為實現(xiàn)變頻器高精度、多功能提供了硬件手段?；A(chǔ)工業(yè)和各種制造業(yè)的高速發(fā)展，變頻器相關(guān)配套件社會化、專業(yè)化生產(chǎn)。1.3.2國內(nèi)現(xiàn)狀從總體上看我國電氣傳動的

22、技術(shù)水平較國際先進(jìn)水平差距10-15年。在大功率交-交、無換向器電機等變頻技術(shù)方面，國內(nèi)只有少數(shù)科研單位有能力制造，但在數(shù)字化及系統(tǒng)可靠性方面與國外還有相當(dāng)差距。在新型電力電子器件應(yīng)用方面，由于gtr、gto、igbt、ipm等全控器件的使用，使得中小功率的變流主電路大大簡化，大功率scr、gto、igbt、igct等器件的并聯(lián)、串聯(lián)技術(shù)應(yīng)用，使高電壓、大電流變頻器產(chǎn)品的生產(chǎn)及應(yīng)用成為現(xiàn)實。在控制器件方面，實現(xiàn)了從16位單片機到32位dsp的應(yīng)用。國內(nèi)學(xué)者并一直致力于變頻調(diào)速新型控制策略的研究，但由于半導(dǎo)體功率器件和dsp等器件依賴進(jìn)口，使得變頻器的制造成本較高，無法形成產(chǎn)業(yè)化，與國外的知名品

23、牌相抗衡。國內(nèi)幾乎所有的產(chǎn)品都是普通的控制，僅有少量的樣機采用矢量控制，品種與質(zhì)量還不能滿足市場需要，每年大量進(jìn)口高性能的變頻器。國內(nèi)交流變頻調(diào)速技術(shù)產(chǎn)業(yè)狀況表現(xiàn)如下：a變頻器的整機技術(shù)落后，國內(nèi)雖有很多單位投入了一定的人力、物力但由于力量分散，并沒有形成一定的技術(shù)和生產(chǎn)規(guī)模；b變頻器產(chǎn)品所用半導(dǎo)體功率器件的制造業(yè)還不成熟；c相關(guān)配套產(chǎn)業(yè)及行業(yè)落后；d產(chǎn)銷量少，可靠性及工藝水平不高。產(chǎn)銷量少，可靠性及工藝水平不高。1.3.3變頻調(diào)速系統(tǒng)指標(biāo)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性一般從系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)和動態(tài)性能指標(biāo)上衡量。本設(shè)計系統(tǒng)需要完成的穩(wěn)態(tài)性能指標(biāo)為：d=10，s=0.05，系統(tǒng)需要完成的動態(tài)性能指標(biāo)為：a=（3-5

24、）%，上升時間=2.35。 2 交流電機控制方法及實現(xiàn)方式2.1控制方案的選擇交-交變頻一般只用于低轉(zhuǎn)速、大容量的調(diào)速系統(tǒng)，本設(shè)計選擇交-直-交變頻裝置。系統(tǒng)選用不可控整流橋來提高功率因數(shù)。電流型交-直-交一般只用于要求頻繁加減速的大容量電機傳動，而且電壓型逆變器能使直流電壓波形比較平直。因此逆變器設(shè)計選用電壓型逆變器，采用spwm逆變技術(shù)。2.2交流電機的調(diào)速方式根據(jù)電機學(xué)原理知識，可以得到交流電機的轉(zhuǎn)速公式為： （2.1）由式（2.1）可以看出，交流電機調(diào)速方法主要有三大類：其一是在電機中旋轉(zhuǎn)磁場的同步轉(zhuǎn)速恒定時，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)差率，稱為變轉(zhuǎn)差率調(diào)速；其二是調(diào)節(jié)供電電源頻率廠，稱為變頻調(diào)速；三是改

25、變電機定子繞組的極對數(shù)，稱為變極調(diào)速。2.3變頻調(diào)速系統(tǒng)的控制方式電機定子繞組的反電動勢是定子繞組切割旋轉(zhuǎn)磁場磁力線的結(jié)果，本質(zhì)上是定子繞組的自感電動勢。其三相交流異步電機每相電動勢的有效值是： （2.2）氣隙磁通在定子每相中感應(yīng)電動勢的有效值；與繞組結(jié)構(gòu)有關(guān)的常數(shù)；定子頻率；定子每相繞組串聯(lián)匝數(shù)；每極氣隙磁通量；由上式可見，如果定子每相電動勢的有效值不變，改變定子頻率時會出現(xiàn)下面兩種情況：如果大于電機的額定頻率，那么氣隙磁通量就會小于額定氣隙磁通量。其結(jié)果是：盡管電機的鐵心沒有得到充分利用是一種浪費，但是在機械條件允許的情況下長期使用不會損壞電機。如果小于電機的額定頻率，那么氣隙磁通量就會大

26、于額定氣隙磁通量。其結(jié)果是：電機的鐵心產(chǎn)生過飽和，從而導(dǎo)致過大的勵磁電流，嚴(yán)重時會因繞組過熱而損壞電機。因此，要實現(xiàn)變頻調(diào)速，在不損壞電機的條件下，充分利用鐵心，發(fā)揮電機轉(zhuǎn)矩的能力，應(yīng)在變頻時保持每極磁通量為額定值不變?；l以下調(diào)速：由式（2.2）可知，要保持不變，當(dāng)頻率從額定值向下調(diào)節(jié)時，必須同時降低，使=常數(shù)，即采用電動勢與頻率之比恒定的控制方式。當(dāng)電動勢的值較高時，可以忽略定子繞組的漏磁阻抗壓降，而認(rèn)為定子相電壓，則得=常數(shù)。這是恒壓頻比的控制方式。在恒壓頻比的條件下改變頻率時，我們能證明：機械特性基本上是平行下移的，如圖2.1所示，當(dāng)轉(zhuǎn)矩增大到最大值后，特性曲線就折回來了。如果電動機在

27、不同轉(zhuǎn)速下都具有額定電流，則電機都能在溫升允許條件下長期運行，這時轉(zhuǎn)矩基本上隨磁通變化，由于在基頻以下調(diào)速時磁通恒定，所以轉(zhuǎn)矩也恒定。根據(jù)電機與拖動原理，在基頻以下調(diào)速屬于“恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速”的性質(zhì)。低頻時，和都較小，定子阻抗壓降所占的分量就比較顯著，不能再忽略。這時，可以人為地把電壓抬高一些，以便近似地補償定子壓降。圖2.1 基頻以下調(diào)速時的機械特性基頻以上調(diào)速：在基頻以上調(diào)速時，頻率可以從往上增高，但電壓卻不能超過額定電壓，最多只能保持。由式（2.2）可知，這將迫使磁通隨頻率升高而降低，相當(dāng)于直流電機弱磁升速的情況。在基頻以上變頻調(diào)速時，由于電壓不變，我們不難證明當(dāng)頻率提高時，同步轉(zhuǎn)速隨之提高，

28、最大轉(zhuǎn)矩減小，機械特性上移，如2.2所示。由于頻率提高而電壓不變，氣隙磁動勢必然減弱，導(dǎo)致轉(zhuǎn)矩減小。由于轉(zhuǎn)速升高了，可以認(rèn)為輸出功率基本不變。所以基頻以上變頻調(diào)速屬于弱磁恒功率調(diào)速。圖2.2 基頻以上調(diào)速時的機械特性把基頻以下和基頻以上兩種情況結(jié)合起來，可得圖2.3所示的交流電機變頻調(diào)速控制特性。圖2.3 交流電動機變頻調(diào)速控制特性2.4 pwm脈寬調(diào)制技術(shù)所謂pwm脈寬調(diào)制技術(shù)，是用一種參考波（通常是正弦波，有時也采用梯形波或注入零序諧波的正弦波或方波等）為調(diào)制波，而以n倍于調(diào)制波頻率的三角波（有時也用鋸齒波）為載波進(jìn)行波形比較，在調(diào)制波大于載波的部分產(chǎn)生一組幅值相等，而寬度正比于調(diào)制波的矩

29、形脈沖序列用來等效調(diào)制波，用開關(guān)量取代模擬量，并通過對逆變器開關(guān)管的通斷控制，把直流電變成交流電，這種技術(shù)叫作脈寬調(diào)制逆變技術(shù)。由于載波三角波(或鋸齒波)的上下寬度是線性變化的，故這種調(diào)制方式也是線性的。當(dāng)調(diào)制波為正弦波時，輸出矩形脈沖序列的脈沖寬度按正弦規(guī)律變化，這種調(diào)制技術(shù)通常又稱為正弦脈寬調(diào)制技術(shù)。要改變等效輸出正弦波的幅值時，只要按照同一比例系數(shù)改變各個脈沖寬度即可。pwm波形可分為等幅pwm波和不等幅pwm兩種。由直流電源產(chǎn)生的pwm波通常是等幅pwm波，由交流電源產(chǎn)生的pwm波通常是不等幅的。不管是等幅pwm波還是不等幅pwm波，都是基于面積等效原理進(jìn)行控制的，因此其本質(zhì)是相同的。

30、pwm波形可分為等幅pwm波和不等幅pwm兩種。由直流電源產(chǎn)生的pwm波通常是等幅pwm波，由交流電源產(chǎn)生的pwm波通常是不等幅的。不管是等幅pwm波還是不等幅pwm波，都是基于面積等效原理進(jìn)行控制的，因此其本質(zhì)是相同的。根據(jù)pwm控制的基本原理，如果給出了逆變電路的正弦波輸出頻率、幅值和半個周期內(nèi)的脈沖數(shù)，pwm波形中各脈沖的寬度和間隔就可以準(zhǔn)確計算出來。按照計算結(jié)果控制逆變電路中各開關(guān)器件的通斷，就可以得到所需要的pwm波形。這種方法稱之為計算法?？梢钥闯?，計算法是很繁瑣的，當(dāng)需要輸出的正弦波的頻率、幅值或相位變化時，結(jié)果都要變化。與計算法相對應(yīng)的是調(diào)制法，即把希望輸出的波形作為調(diào)制信號，

31、把接收調(diào)制的信號作為載波，同過信號波的調(diào)制得到所期望的pwm波形。通常采用等腰三角形或鋸齒波作為載波，其中等腰三角形應(yīng)用最多。因為等腰三角形上任一點的水平寬度和高度成線性關(guān)系且左右堆成，當(dāng)它與任何一個平緩變化的調(diào)制信號波相交時，如果在交點時刻對電路中開關(guān)器件的通斷進(jìn)行控制，就可以得到寬度正比于信號波幅值的脈沖，這正好符合pwm控制的要求，在調(diào)制信號波為正弦波時，所得到的就是spwm波形。正是因為調(diào)制法有這樣的優(yōu)點，所以實際應(yīng)用中的主要是調(diào)制法。2.5 spwm原理目前很容易實現(xiàn)的一種方法是：逆變器的輸出波形是一系列等幅不等寬的矩形脈沖波形，這些波形與正弦波等效，等效的原則是每一區(qū)間的面積相等。

32、如果把一個正弦半波分作n等分，然后把每一等分的正弦曲線與橫軸所包圍的面積都用一個與此面積相等的矩形脈沖來代替，矩形脈沖的幅值不變，各脈沖的中點與正弦波每一等份的中點相重合。這樣，有n個等幅不等寬的矩形脈沖所組成的波形就與正弦波的半周等效，稱為spwm波形。spwm波形如圖2.4所示。產(chǎn)生正弦脈寬調(diào)制波spwm的原理是：用一組等腰三角形波與一個正弦波進(jìn)行比較，如圖2.5所示，其相交的時刻（即交點）來作為開關(guān)管“開”或“關(guān)”的時刻。正弦波大于三角波時，使相應(yīng)的開關(guān)器件導(dǎo)通；當(dāng)正弦波小于三角載波時，使相應(yīng)的開關(guān)器件截止。圖2.4 與正弦波等效的等幅脈沖序列波圖2.5 spwm控制的基本原理圖2.6

33、spwm的控制模式及實現(xiàn)spwm的控制方法有兩種，即模擬控制和數(shù)字控制。原始的spwm是由模擬控制來實現(xiàn)圖2.6是spwm變壓變頻器的模擬控制電路原理框圖。三相對稱的參考正弦電壓調(diào)制信號，由參考信號發(fā)生器提供，其頻率和幅值都是可調(diào)的。三角載波信號由三角波生器提供，各相公用。它分別與每相調(diào)制信號在比較器上進(jìn)行比較，給出“正”或“零”飽和輸出，產(chǎn)生spwm脈沖序列波，作為變壓變頻器功率開關(guān)器件的驅(qū)動信號。spwm的模擬控制電路現(xiàn)在己經(jīng)很少應(yīng)用，但他的原理往往是其它控制方法的基礎(chǔ)。圖2.6 spwm變壓變頻器的模擬控制電路數(shù)字控制是spwm目前常用的控制方法，可以采用微機存儲預(yù)先計算好的spwm數(shù)據(jù)

34、表格，控制時根據(jù)指令調(diào)出，或者通過軟件實時生成spwm波形，也可以采用大規(guī)模集成電路專用芯片產(chǎn)生spwm。下面是幾種常用的方法：（1）等效面積法 正弦脈寬調(diào)制的基本原理就是按面積相等的原則構(gòu)成與正弦波等效的一系列等幅不等寬的矩形脈沖波形，由： （2.3）當(dāng)?shù)臄?shù)值較大時，于是，；上式己給出脈沖寬度的計算公式，根據(jù)己知數(shù)據(jù)和正弦數(shù)值可以依次算出每個脈沖的寬度，用于查表或?qū)崟r控制，這是一種最簡單的算法。（2）自然采樣法移植模擬控制的方法，計算正弦調(diào)制波與三角載波的交點，從而求出相應(yīng)的脈寬和脈沖間歇時間，生成spwm波形，叫做自然采樣法，如圖2.7所示，在圖中截取了任意一段正弦調(diào)制波與三角載波的相交情

35、況。交點a是發(fā)出脈沖的時刻，b點是結(jié)束脈沖的時刻，為三角載波的周期，為時間內(nèi)在脈沖發(fā)生以前（即a點以前）的間歇時間，為ab之間的脈寬時間，為在以內(nèi)b點以后的間歇時間，顯然。圖2.7生成spwm電波形的自然采樣法若以單位量1代表三角載波的幅值，則正弦調(diào)制波的幅值就是調(diào)制度，正弦調(diào)制波可寫作： （2.4） 式中是調(diào)制波頻率，也就是變壓變頻器的輸出頻率。由于a、b兩點對三角載波的中心線并不對稱，須把脈寬時間分成， 兩部分(見圖2.7)。按相似直角三角形的幾何關(guān)系，可知： （2.5） （2.6）整理的 ： 這是一個超越方程，其中，與載波比和調(diào)制度都有關(guān)系，求解困難，而且，分別計算更增加了困難。因此，自

36、然采樣法雖然能確切反映正弦脈寬調(diào)制的原始方法，卻不適合微機實時控制。（3）規(guī)則采樣法自然采樣法的主要問題是，spwm波形每一個脈沖的起始和終了時刻，對三角波的中心線不對稱，因而求解困難。工程上實用的方法要求算法簡單，只要誤差不太大，允許作一近似處理。其中應(yīng)用最廣泛是規(guī)則采樣法。它可以分成兩類不同的采樣法則。圖2.8(a)所示為一種規(guī)則采樣法，姑且稱之為規(guī)則采樣1法。它是在三角載波每個周期的正峰值時找到正弦調(diào)制波上的對應(yīng)點，即圖中d點，求得電壓值。用此電壓值對三角載波進(jìn)行采樣，得a，b兩點。就認(rèn)為它們是spwm波形中脈沖的生成時刻，a、b區(qū)間就是脈寬時間。規(guī)則采樣1法的計算顯然要比自然采樣法簡單

37、，但從圖中可以看出，所得的脈沖寬度將明顯地偏小，從而造成不小的控制誤差。這是由于電壓水平線與三角載波的高點都處于正弦調(diào)制波的同一側(cè)造成。為此可對采樣時刻作另外的選擇，這就是圖2.8(b)所示的規(guī)則采樣2法。圖中仍在三角載波的固定時刻找到正弦調(diào)制波上的采樣電壓值，但所取的不是三角載波的正峰值，而是負(fù)峰值。得圖中e點，采樣電壓為。在三角載波上由水平線截得a、b點，從而確定了脈寬時間。這時，由于a、b兩點坐落在正弦調(diào)制波的兩側(cè)，因此減小了脈寬生成誤差，所得的spwm波形也就更準(zhǔn)確了。由圖2.8可以看出，規(guī)則采樣法的實質(zhì)是用階梯波來代替正弦波，從而簡化了算法，只要載波比足夠大，不同的階梯波都很逼近正弦

38、波，所造成的誤差就可以忽略不計了。在規(guī)則采樣法中，三角波每個周期的采樣時刻都是確定的，都在正峰值或負(fù)峰值處，不必作圖就可以計算相應(yīng)時刻的正弦波值。ebada 規(guī)則采樣法b 規(guī)則采樣法圖2.8生成spwm電波形的規(guī)則采樣法3 調(diào)速系統(tǒng)的硬件電路3.1系統(tǒng)原理及組成變頻調(diào)速一般可分為基頻以下的恒磁通變頻調(diào)速和基頻以上的弱磁通變頻調(diào)速。由于磁通比較難以準(zhǔn)確地控制和調(diào)節(jié)，故基頻以下的恒磁通變頻調(diào)速應(yīng)用的較多。實現(xiàn)這種變頻調(diào)速需要對兩個量進(jìn)行有效地調(diào)節(jié)，定子電壓和頻率。鑒于定子電壓和頻率之間有固定的比例關(guān)系，于是通過對一個信號的控制就可以同時對定子電壓和頻率兩個信號的調(diào)節(jié)，來達(dá)到實現(xiàn)變頻調(diào)速的目的。設(shè)計

39、是先把工頻的三相交流電經(jīng)三相整流橋電路變成直流電，通過大電容對整流后的直流電進(jìn)行濾波，使直流電壓變化趨于平穩(wěn)。然后用三相逆變橋?qū)ζ椒€(wěn)的直流電進(jìn)行逆變，從而轉(zhuǎn)化成可調(diào)節(jié)的交流電。在整個變換過程中，通過對逆變器的開關(guān)控制，有規(guī)律地控制逆變器中主開關(guān)的通和斷，可以輸出任意頻率的三相交流電，來實現(xiàn)對異步電動機的變頻調(diào)速。系統(tǒng)采用spwm技術(shù)。主要依靠dsp控制器產(chǎn)生三相互差120度的3對spwm波來實現(xiàn)對逆變器的開關(guān)進(jìn)行控制。生成spwm波形的方法很多，例如有等效面積法、自然采樣法、規(guī)則采樣法等。其中最常用的是中值規(guī)則采樣法（前面己經(jīng)介紹過該原理）。系統(tǒng)設(shè)計電路可分為整流電路、逆變電路、濾波電路、驅(qū)動

40、電路、電流檢測電路、電壓檢測電路，速度檢測電路、顯示電路、輸入電路、保護電路等。如圖3.1是系統(tǒng)的整體模塊結(jié)構(gòu)圖。圖3.1 系統(tǒng)原理圖3.2電機選用及其參數(shù)本系統(tǒng)中受控電機為實驗室的三相交流異步電動機，硬件電路中所有參數(shù)的計算和選型均以此電機為基礎(chǔ)。電機的型號為y90l4，為西安西碼電機集團有限公司產(chǎn)品，銘牌參數(shù)如下：380，電機的接線方式為y型接法。3.3系統(tǒng)硬件電路設(shè)計系統(tǒng)電路分為主電路、控制電路兩部分，主電路由整流橋、濾波電路、逆變橋、電壓檢測電路、電流檢測電路?？刂苹芈酚煽刂破鳌⒐怆姼綦x電路、驅(qū)動電路、控制電源電路、轉(zhuǎn)速檢測電路、系統(tǒng)顯示電路、鍵盤輸入電路、與pc通訊電路。圖3.2系統(tǒng)

41、硬件原理圖3.3.1整流電路近年來，在交-直-交變頻器、不間斷電源、開關(guān)電源等應(yīng)用場合，大都采用不可控整流電路經(jīng)電容濾波后提供直流電源，供后級的逆變器、斬波器等。用于整流目的電路器件稱為整流器，所有整流器類別中最簡單的是二極管整流器。二極管整流器不提供任何一種控制輸出電流和電壓數(shù)值的手段。這樣不僅簡化了整流電路的結(jié)構(gòu)，而且為它能以非常小的諧波干擾和1的功率因數(shù)加載于電網(wǎng)。結(jié)合本設(shè)計控制的要求，系統(tǒng)采用三相整流橋模塊，整流電路采用不可控二極管組成。二極管的參數(shù)選擇為：通過二極管的峰值電流：流過二極管電流的有效值：二極管電流額定值：考慮到濾波電容充電電流的的影響，留出余量，選用：二極管電壓額定值：

42、設(shè)計選用mds系列三相整流橋模塊，型號為：mds 30。整流橋模塊由6個二極管組成的橋式電路，主要作用就是把工頻三相交變電壓整流成直流電壓。整流橋模塊電路原理圖如下圖3.3。圖3.3 整流橋電流圖3.3.2濾波電路在整流電路中輸出電壓是脈動的，在逆變部分產(chǎn)生的脈動電流和負(fù)載變化也使得直流電壓產(chǎn)生脈動，為了將其中的交流成分盡可能的濾除掉，使之變成平滑的直流電，必須在其后加上一個低通濾波電路。在整流輸出端并入大電容，整流輸出直流電壓含有很多偶次諧波，頻率越高，電容容抗越小，分流作用越大，諧波被濾除的就越多，輸出電壓的平均值就越大。濾波電容除了濾除整流后的電壓紋波外，同時主電源電路工作時，因為智能功

43、率模塊ipm的開關(guān)頻率很高，開關(guān)動作時會在直流環(huán)節(jié)產(chǎn)生電流突變，由于主電路電感的存在，在ipm模塊里的igbt的集電極和發(fā)射極以及直流母線上會出現(xiàn)高頻的尖峰電壓毛刺，不但會影響逆變橋的工作，有時還會損壞igbt，因此需要在逆變橋上加上一個吸收緩沖電路。即在整流電路與逆變器之間起去耦作用，以消除相互干擾。由于逆變器的負(fù)載為異步電動機，屬于感性負(fù)載，無論電動機處于電動或發(fā)電制動狀態(tài)，其功率因數(shù)總不會為1，因此，在中間直流環(huán)節(jié)和電動機之間總會有無功功率的交換。所以在中間直流環(huán)節(jié)與電機之間，除了有功功率的傳送外，還存在無功功率的交換。當(dāng)電機運行在發(fā)電狀態(tài)時，電能由電機回饋給逆變器，逆變器中的電力電子開

44、關(guān)器件無法儲能，能量只能靠直流環(huán)節(jié)中作為濾波的儲能元件電容器來緩沖，使它不至于影響到交流電網(wǎng)。這時，電機對電容器充電導(dǎo)致電容器的電壓上升，如果超過電容的最大允許值將可能導(dǎo)致電容擊穿性的損壞；另外，如果電網(wǎng)交流電壓上升，超過允許值也可能導(dǎo)致設(shè)備的損壞。因此，需要在控制系統(tǒng)中加入放能回路，當(dāng)直流電壓超過一定的值時則打開放能通道。圖中的pwm變換器主電路的直流電源是三相全波整流電源，因整流器不允許電流逆向流動，所以在電動機制動過程中，系統(tǒng)儲存的能量不能回饋給電網(wǎng)，只能給濾波電容器c1和c2充電。電壓過高會影響并聯(lián)在母線上的所有器件的正常工作，甚至可能燒毀器件，故必須加以限制，而系統(tǒng)圖3.4中的r1是

45、限制過大的充電電流。圖中電阻rll、r21是均壓電阻。下圖3.4是濾波電路圖。圖3.4 濾波電路原理圖濾波電路則采用傳統(tǒng)上的大電容進(jìn)行濾波，理論上電容越大越好。其中電容參數(shù)計算公式如下。未加濾波電容式三相整流輸出的平均電壓為： （3.1）加上濾波電容后的最大電壓可達(dá)到交流線電壓的峰值： （3.2）假設(shè)輸入電壓的波動范圍為360-400v，此對應(yīng)400v的輸入，整流后的電壓為540v。又設(shè)電源功率因數(shù)為0.9，那么每一個周期，電容吸收的能量為： （3.3）式中為電機輸出功率，為峰值電壓。考慮到紋波的需要，最小的交流輸入電壓應(yīng)該在360v以上，所以有： （3.4）電容器理論上講越大越好，實際中考慮

46、價格我們選擇2個選用兩個2200/ 400的電容串聯(lián)，總耐壓值為800，電容量為1100，如圖3.2中的，。正是因為串聯(lián)的大電容，直流側(cè)電壓基本無脈動，可以得到穩(wěn)定無脈動的直流電壓源。是當(dāng)系統(tǒng)啟動時，整流橋先對和充電，為了限制充電電流過大，需要增加 （見圖3.4）。當(dāng)系統(tǒng)穩(wěn)定后，再由繼電器ka屏蔽。的值為： （3.5），故電阻選用50。；3.3.3逆變電路和驅(qū)動電路逆變電路的功率開關(guān)器件選用的是以絕緣柵雙極晶體管（igbt）為核心的智能功率模（ipm）。igbt是80年代出現(xiàn)的新一代復(fù)合型電力電子器件，它集合了mosfet和gtr的優(yōu)點，適合于高速、低功耗的場合，如電機控制，開關(guān)電源等。igb

47、t具有耐壓高、電流大開關(guān)頻率高、導(dǎo)通電阻小、控制功率小等特點。而智能功率模塊（ipm）是將大功率開關(guān)器和驅(qū)動電路、保護電路、檢測電路等集成在同一個模塊內(nèi)，是電力集成電路pic的一種，目前的ipm一般采用igbt作為大功率開關(guān)器件。逆變橋的電路原理如下3.5圖：圖3.5 逆變橋電路原理圖ipm的主要特性：a. 采用低飽和壓降，高開關(guān)速度，內(nèi)設(shè)低損耗電流傳感器的igbt功率器件該電流傳感器是射極分流式采樣，電阻上流過的電流很小，且與開關(guān)流的大電流成確定比例關(guān)系，從而可代替一般要外接的電流互感器，如霍電流傳感器等檢測元件。同時飽合壓降和開關(guān)速度之間的關(guān)系達(dá)到最優(yōu)具有足夠的安全工作區(qū)，能很好地滿足由控

48、制ic給出的保護范圍。b. 采用單電源邏輯電壓輸入優(yōu)化的柵極驅(qū)動，實行rtc(實時邏輯柵區(qū))控制式。以嚴(yán)密的時序邏輯監(jiān)控保護，可防止過電流、短路、過熱及欠電壓等故障發(fā)生。帶rc信號干擾抑制和電源干擾抑制。c. ipm內(nèi)置各種保護功能。只要有一個保護電路起作用，igbt的門極驅(qū)動路 即關(guān)閉，同時產(chǎn)生一個故障信號，可送至dsp進(jìn)行相應(yīng)處理。逆變橋參數(shù)的計算如下：正反相峰值電壓， 考慮到22.5倍的安全系數(shù)，取耐壓值為1200。通態(tài)峰值電流考慮兩倍的過載倍數(shù)以及1.52.0安全系數(shù)。設(shè)計中對于逆變器最終選用三菱公司最新推出的dip-ipmps22053。dip-ipmps22053在ipm基礎(chǔ)上開發(fā)

49、的，結(jié)合dip-ipm本身低成本、小型化、高可靠性、易使用、并且集功率變換、驅(qū)動、以及保護電路于一體的器件。它內(nèi)部既有6個igbt組成的逆變橋，也集成各個igbt的驅(qū)動電路，并且還具有欠壓，過流，過熱、短路等自動保護的功能。由于ps22053內(nèi)部集成驅(qū)動電路，故設(shè)計時無須再考慮igbt的驅(qū)動。ipmps22053的故障輸出信號需要選用光電藕合器配件。光電藕合器配件選擇用日本夏普的通用性低速耦合器件pc817。它具有光電藕合器的體積小、使用壽命長、工作溫度范圍寬、抗干擾性能強，無觸點且輸入與輸出在電氣上完全隔離等特點。光電藕合器一般可用于隔離電路、負(fù)載接口等電路中?？紤]到與ipm器件的搭配性，選

50、擇器件pc817來實現(xiàn)ipm的故障信號輸入dsp。另外當(dāng)功率管ipm開關(guān)工作時，原則上是絕對不能使上下兩臂同時導(dǎo)通的。即使在高速開關(guān)狀態(tài)下稍有交迭也會潛在威脅功率管和周邊電路，特別是在大電流狀態(tài)下。防止這一現(xiàn)象的辦法是一只ipm打開的時候必須確保它的對管已經(jīng)完全關(guān)閉。在此加入了一段小小的延時，被稱之為“死區(qū)”?！伴_通”ipm延時時間取決于光耦的寄生延時數(shù)據(jù)。其中重要的是參考光耦的最大和最小延時時間，根據(jù)ipm的配件說明來選取hcpl4504，來滿足系統(tǒng)的要求。hcpl4504是ipm專用的美國安捷倫高速光耦。下圖3.6是dip-ipm智能功率模塊ps22053與hcpl4504、pc817之間

51、接線圖。ipm功率器件的電源與驅(qū)動電路的設(shè)計注意事項：a. 驅(qū)動電源（1）驅(qū)動電源必須采用四組隔離電源。上橋臂每相各用一組電源，下橋臂二相共用一組。四組驅(qū)動電源的隔離度應(yīng)達(dá)到1200。（2）驅(qū)動電源應(yīng)在13.516.5之間，ipm能夠正常工作。若電源電壓高于16.5，則igbt因驅(qū)動電源過高，保護性能得不到充分的保證，高于20時igbt管的柵極會損壞，因此絕對不能加這么高的電壓。若電源電壓低于13.5，igbt驅(qū)圖3.6 ipm器件與hcpl4504，pc817之間的接線圖動電源電壓不足，這時控制信號為無效操作。典型的工作值一般取為15。b. 控制信號輸入由dsp產(chǎn)生的六路pwm信號需要經(jīng)光耦

52、隔離后再輸入ipm。光耦的型號為hcpl4504，它是專用ipm電器隔離?？刂菩盘栞斎攵诵柽B接上拉電阻以防止由的作用而產(chǎn)生誤動作。3.4 dsp控制器的選擇3.4.1 dsp控制器的發(fā)展與特點隨著1946年第一臺電子計算機的誕生，一場數(shù)字化的技術(shù)革命悄然地引發(fā)。如果說當(dāng)計算機的出現(xiàn)純粹是為了解決日益復(fù)雜的計算問題，那么現(xiàn)在計算機已無處不在。自動控與計算機幾乎是同步地發(fā)展著。自動控制系統(tǒng)的核心問題是如何尋找和實現(xiàn)最佳的控制。在a/d，d/a以及i/o技術(shù)出現(xiàn)并成熟之后，最佳控制律的實現(xiàn)問題就變?yōu)榱俗罴芽刂频倪\算（代數(shù)、微分、積分等運算）問題，從而計算機作為自動控制系統(tǒng)的核心部分就是自之事。dsp

53、（digital signal processor）實際上也是一種單片機，它同樣是將中央處理單元、制單元和外圍設(shè)備集成到一塊芯片上。dsp最早是針對數(shù)字信號處理，特別是語音、圖像信號的各種處理而開發(fā)的。由于這類信號處理的算法復(fù)雜，要求dsp必須具有強大快速的運能力。因此dsp有別于普通的單片機，它作為一種高速專用微處理器，運算功能強大，能現(xiàn)高速輸入和高速率傳輸數(shù)據(jù)。它專門處理以運算為主且不允許延遲的實時信號，可高速行快速傅里葉變換運算。它包含靈活可變的i/o接口和片內(nèi)i/o管理、高速并行數(shù)據(jù)處理、算法的優(yōu)化指令集。數(shù)字信號處理器的精度高，可靠性好，其先進(jìn)的品質(zhì)與性能可為電機控提供高效可靠的平臺。數(shù)字信號處理器保持了微處理器自成系統(tǒng)的特點，又具有優(yōu)于通用微處理器對數(shù)字信號處理的運算能力。隨著80年代dsp（數(shù)字信號處理）芯片出現(xiàn)和發(fā)展，數(shù)字信號處理技術(shù)的得到了巨大的提高，許多新系統(tǒng)、新算法應(yīng)運而生，其應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展。和早期的dsp芯片相比，現(xiàn)在的dsp芯片在成本、體積、工作電壓、重量和功耗都有了很大程度的下降，而且軟件和軟件開發(fā)工具不斷完善。某些芯片己經(jīng)具有相應(yīng)的集成開發(fā)環(huán)境，它支持?jǐn)帱c的設(shè)置和程序存儲器、數(shù)據(jù)存儲器和dma的訪問及程序的單部運行和跟蹤等，并且可以采用高級語言編程，有些廠家甚至提供了通用的函數(shù)庫及各種算法子程序和