DSP及其电气与自动化工程套用

内容简介

《DSP及其电气与自动化工程套用》内容简介： TI公司C2000系列DSP不仅具有一般DSP晶片高速的数据处理能力，而且与单片机一样在片内集成了丰富的外设，具备很强的控制能力，特别适用于先进感测技术、电机控制和数字电源等领域。《DSP及其电气与自动化工程套用》共分6章，以作者的科研工作为基础，以实际套用为目的，通过关键技术和系统实例，较为系统和全面地介绍了C2000系列DSP在自动化和电气工程中的套用。《DSP及其电气与自动化工程套用》可供从事自动控制、电气工程、计算机套用和仪器仪表等专业的科研和工程技术人员参考，也可以作为相关专业本科生和研究生的参考书。

图书目录

第1章 DSP在感测器与自动化仪表中的套用11.1 概述11.2 模拟信号採集11.2.1 基于TMS320LF2407A内置ADC的数据採集21.2.2 基于TMS320F2812内置ADC的数据採集81.2.3 基于外部ADC的数据採集111.3 频谱分析191.3.1 FFT算法191.3.2 功率谱计算211.3.3 频谱校正231.3.4 源程式及注释241.4 频率测量261.4.1 测量方法261.4.2 硬体设计291.4.3 软体设计311.4.4 试验测试351.4.5 部分源程式及注释351.5 数字滤波391.5.1 滤波器简介391.5.2 FIR滤波器实现411.5.3 IIR数字滤波实现461.5.4 自适应陷波滤波器实现481.6 人机接口611.6.1 LCD621.6.2 键盘操作691.6.3 仪表口径设定701.6.4 仪表测量下限设定711.6.5 总量清零操作721.7 输出模组721.7.1 4～20mA电流输出721.7.2 脉冲输出751.7.3 源程式771.8 数字涡街流量计801.8.1 处理算法801.8.2 一体化数字涡街流量计的硬体设计831.8.3 分体式数字涡街流量计的硬体设计851.8.4 软体设计861.8.5 试验测试921.8.6 小结941.9 多维力感测器动态补偿器951.9.1 动态补偿器实现方案951.9.2 硬体研製971.9.3 软体研製1001.9.4 动态补偿结果1101.9.5 小结1131.10 科氏质量流量感测器数位讯号处理1131.10.1 数位讯号处理系统硬体研製1131.10.2 数位讯号处理算法实现1141.10.3 测试平台1191.10.4 测试结果1231.10.5 小结126参考文献126第2章 DSP在电力传动系统中的套用1292.1 概述1292.2 SPWM和SVPWM技术1292.2.1 恆压频比控制1292.2.2 正弦脉宽调製方式——SPWM调製1302.2.3 空间电压矢量PWM1342.3 无速度感测器直接磁场定向控制技术1432.3.1 磁链观测器的设计1442.3.2 磁链观测器的数位化实现1452.3.3 速度估算器的设计1512.3.4 速度估算器的数位化实现1522.4 数据採集1552.4.1 基于TMS320LF2407A内置ADC的数据採集1552.4.2 基于TMS320LF2812内置ADC的数据採集1572.4.3 基于外部ADC的数据採集1592.5 捕捉和测速1622.5.1 捕获单元的操作1622.5.2 转速测量1632.6 通信接口1672.6.1 SCI串列通信接口1672.6.2 CAN通信接口1712.7 通用变频器1762.7.1 硬体电路设计1762.7.2 控制软体设计1782.8 NPC三电平逆变系统1792.8.1 硬体电路设计1792.8.2 控制软体设计180参考文献184第3章 DSC在太阳能利用中的套用1863.1 概述1863.2 系统的数据採集1873.2.1 TMS320LF240x模数转换模组（ADC）1873.2.2 ADC转换例程1893.3 电网的同步锁相1923.3.1 TMS320LF240x捕获单元1933.3.2 同步锁相技术1933.4 数字滤波1983.4.1 电网周期的一阶惯性滤波1983.4.2 惯性滤波的DSP实现1993.5 光伏阵列最大功率跟蹤2003.5.1 光伏阵列V?I特性曲线2003.5.2 最大功率跟蹤原理2023.5.3 最大功率跟蹤方法2023.6 孤岛效应识别2073.6.1 孤岛效应及其危害2073.6.2 孤岛效应的分析与判断2083.6.3 主动识别方式及其DSP实现2103.7 逆变控制技术2123.7.1 SPWM原理与实现2133.7.2 TMS320LF24x的PWM功能2133.7.3 软体例程2163.8 SPI与SCI通信2183.8.1 SPI数据储存2183.8.2 SCI数据通信2233.9 光伏电站独立供电逆变电源2263.9.1 光伏电站独立供电系统组成2263.9.2 光伏电站独立供电系统的DSP实现228
3.10 光伏併网逆变系统2313.10.1 光伏併网逆变系统原理2313.10.2 光伏併网逆变器的DSP实现2323.11 光伏水泵系统2343.11.1 光伏水泵系统原理2343.11.2 光伏水泵控制器的DSP实现236参考文献240第4章 DSP在风力发电中的套用2424.1 概述2424.1.1 国内外风力发电发展状况2424.1.2 DSP在风力发电中的套用前景2444.2 风力发电中的关键性技术及其DSP实现2454.2.1 交流电压检测技术2454.2.2 转速及转子位置检测技术2514.2.3 坐标变化技术[16，17]2574.2.4 PI调节器[17，18]2624.2.5 锁相环技术[19]2674.2.6 空间矢量（SVPWM）发生程式[16，17]2784.2.7 串列通信技术[21]2894.3 双馈型风力发电系统2924.3.1 双馈电机的数学模型[14]2934.3.2 双馈电机的矢量控制2964.3.3 双馈电机矢量控制系统的DSP实现2994.4 小结301参考文献301第5章 DSP在配电网自动化终端中的套用3055.1 概述3055.1.1 配电网自动化系统的组成和意义3055.1.2 线路自动化介绍3065.1.3 馈线自动化终端FTU的组成3075.1.4 选择F2812设计配网自动化终端的原因3085.2 馈线自动化终端（FTU）和电力负荷管理终端（LMU）的设计3095.2.1 馈线自动化终端（FTU）的基本功能和硬体设计3095.2.2 馈线自动化终端（FTU）的软体设计3115.2.3 电力负荷管理终端的基本功能和硬体设计3145.2.4 电力负荷管理终端的软体设计3185.3 基于複数FFT的谐波分析和功率测量[1]3195.3.1 片内AD介绍3195.3.2 A/D转换模组和电压、电流调理3205.3.3 快速FFT及基于FFT的电力参数计算3205.3.4 FFT在F2812中的实现代码例程3235.3.5 FFT在实际产品中的套用和测量精度的提高3275.4 频率测量及採样跟蹤[2，3]3285.4.1 频率测量整形电路3295.4.2 频率测量软体实现代码例程3305.5 通用人机接口的设计和实现方法3315.5.1 键盘和LED的硬体接口3315.5.2 DSP和LCD的接口实现335
5.5.3 人机接口的软体设计[4～6]3365.5.4 人机界面的构建3415.6 电力通信规约IEC60870_5_101的实现技术[6]3475.6.1 IEC60870?5?101规约简介3475.6.2 101协定设计思路3485.6.3 程式设计流程3495.6.4 101协定程式设计实现和套用3505.7 GPRS通讯及实现3535.7.1 GPRS通讯特点和套用3535.7.2 GPRS通信实现方式和组网方式3545.7.3 套用实现原理3555.7.4 套用实例设计[7]3555.7.5 GPRS模组与主控晶片硬体接口的设计3565.7.6 GPRS实现数据传输的模式及其AT命令3575.7.7 GPRS通信应用程式的实现3595.8 CAN汇流排和CANOPEN协定的套用和实现[8，9]3655.8.1 F2812的CAN汇流排特点及接口3665.8.2 CAN汇流排在配网自动化的套用方式3675.8.3 CANopen协定简介3675.8.4 CANopen协定在环网柜终端RMU的套用3715.8.5 CANopen协定在环网柜终端的软体实现3725.9 片内FLASH套用及程式线上升级3795.9.1 电力终端设备程式线上升级的要求3795.9.2 实现原理和步骤[10]3795.9.3 更新程式数据流档案的创建3795.9.4 引导表数据流档案的下载3805.9.5 下位机档案数据的接收3815.9.6 程式的更新实现3825.9.7 片内FLASH的操作383参考文献384第6章 DSP在电动机控制中的套用3866.1 概述3866.2 功率管的集成驱动电路3866.2.1 TLP2503876.2.2 EXB8XX系列IGBT3876.2.3 桥式电路3886.2.4 智慧型功率模组IPM3896.3 直流电动机的控制3906.3.1 直流电动机调速基本原理3906.3.2 基于TMS320F2812的直流电动机控制3926.4 异步电动机的控制3956.4.1 异步电动机调速方法3956.4.2 异步电机的变频调速3956.4.3 基于DSP的异步电机变频调速系统3996.5 直流无刷电动机的控制4026.5.1 直流无刷电动机简介4026.5.2 用三相全控桥实现的直流无刷电动机控制4036.5.3 基于DSP的无刷直流电动机的控制系统4066.6 步进电机的控制4116.6.1 步进电机的分类4126.6.2 步进电机的基本原理412
6.6.3 步进电机驱动器4136.6.4 步进电机的控制方法4136.6.5 採用TMS320F2812实现步进电机控制4146.7 开关磁阻电动机的控制4176.7.1 开关磁阻电动机简介4176.7.2 开关磁阻电动机的工作原理4186.7.3 开关磁阻电动机调速系统设计420参考文献424