并联有源滤波器的补偿电流跟踪控制与控制系统软件流程设计

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　　控制系统部分主要是以DSP和CPLD 为核心，完成数据采集、相位跟踪、指令电流运算、补偿电流跟踪控制、直流侧电压控制、PWM驱动信号控制、系统保护、显示等功能。其中指令电流运算和补偿电流跟踪控制是APF的关键环节，直接影响着它的性能。

　　综合考虑各种检测算法的准确性，实时性和复杂性，采用改进的瞬时无功功率理论进行指令电流运算。即先求出其零序电流分量，将零序电流分量从各相电流中剔除后，就可以利用三相三线制情况下的瞬时无功功率理论，检测法进行检测，进而求出三相四线制系统中的谐波、负序、零序、无功在内的补偿电流指令信号。

　　补偿电流跟踪控制部分

　　补偿电流跟踪控制部分，采用定时滞环比较的控制方法来产生PWM控制信号。该方法是把补偿电流的指令信号和实际的补偿电流信号进行比较，两者的偏差作为滞环比较器的输入，并用DSP内部的时钟定时器计时，每隔一个计时周期对偏差的比较结果进行判断，产生PWM控制信号，该信号经驱动保护电路来控制IGBT的通断，从而控制补偿电流的变化，实现补偿功能。

　　控制系统软件流程设计

　　由于TMS320F2812的运算速度非常快，因而可以采用C语言编程，减少开发软件所需的时间。在程序的具体编写中，采用模块化设计方法，将DSP要实现的控制功能划分为若干个功能模块，将每一个功能模块用一个子程序来实现，应用时只需对相应的子程序进行调用即可，有利于对程序进行调试、维护和升级。控制系统软件主要分为5部分：主程序、指令电流检测子程序、PWM控制子程序、电网频率检测子程序和数据采集子程序。为了提高控制系统的性能和稳定性，软件设计时还增加了软件陷阱、数字滤波、看门狗技术等抗干扰措施。

　　主程序实现了对系统的循环控制，工作过程简述如下：首先对系统进行初始化，以保证DSP及所有外设的初始化状态正常；然后系统进入到主程序循环中，系统先进行故障自检，若有故障，进行故障处理，保证系统安全、可靠的运行；若系统无故障发生，则等待同步采样控制信号中断的发生，系统进入到对应的中断服务程序中进行频率检测和A/D转换等；然后进行直流侧电压控制；指令电流计算；软启动控制等，若是启动过程，则采用软启动方式，否则直接输出PWM控制信号。这样就完成了对一个采样周期的控制，然后程序返回，进行下一次采样循环控制。
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