主要是對(duì)數(shù)字式勵(lì)磁控制器的軟件和所采用的控制算法進(jìn)行論述。首先對(duì)數(shù)字勵(lì)磁控制器的主程序進(jìn)行設(shè)計(jì)， 然后對(duì)電量參數(shù)采集算法和智能勵(lì)磁控制算法進(jìn)行研究， 并在 CPU上進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。為了實(shí)現(xiàn)精確的數(shù)字勵(lì)磁控制，需要得到實(shí)時(shí)、精確的電量數(shù)據(jù)，而要獲得實(shí)時(shí)、精確的電量數(shù)據(jù)， 則需要采用交流采樣方法， 并推導(dǎo)出交流采樣下各個(gè)電量的計(jì)算公式， 最終編寫(xiě)計(jì)算出電量數(shù)據(jù)的算法程序。 交流采樣是按一定的規(guī)律對(duì)被測(cè)信號(hào)的瞬時(shí)值進(jìn)行采樣， 再按照一定的數(shù)學(xué)算法求出被測(cè)電量參數(shù)的測(cè)量方法。下面給出交流電壓， 交流電流， 有功功率， 無(wú)功功率， 功率因素的各種算法中的離散公式。

2、數(shù)字式勵(lì)磁控制器總體設(shè)計(jì)方案

工作電源： 由于微處理器的工作電源要求， 我們需要一個(gè)5V的穩(wěn)定直流電源， 信號(hào)調(diào)理電路的運(yùn)算電路的供電需要一組±12Ｖ的直流電源， 另外， 開(kāi)關(guān)量輸出需要驅(qū)動(dòng)繼電器， 所以需要一個(gè)＋24Ｖ 的直流電源， 為此我們需要設(shè)計(jì)一個(gè)電源轉(zhuǎn)化模塊得到系統(tǒng)正常工作所需的三組 DC 電源。

3、交流采樣鎖相環(huán)電路

要進(jìn)行交流采樣， 通常需要進(jìn)行同步采樣， 目前交流采樣方式主要有硬件同步采樣、軟件同步采樣和異步采樣三種。硬件同步由硬件同步電路向 ＣＰＵ 提出中斷實(shí)現(xiàn)同步。硬件同步電路有多種形式， 常見(jiàn)的如鎖相環(huán)同步電路等。硬件同步采樣法是由專(zhuān)門(mén)的硬件電路產(chǎn)生同步于被測(cè)信號(hào)的采樣脈沖。它能克服軟件同步采樣法存在截?cái)嗾`差等缺點(diǎn)， 測(cè)量精度高。利用鎖相頻率跟蹤原理實(shí)現(xiàn)同步等間隔采樣的原理：在相位比較器 ＰＤ、低通濾波器 ＬＰ、壓控振蕩器 ＶＣＯ 構(gòu)成的鎖相環(huán)內(nèi)加入ｎ 分頻器，輸入 為被測(cè)信號(hào)的頻率， 作為鎖相環(huán)的基準(zhǔn)頻率，輸出 為采樣頻率。經(jīng)ｎ 分頻后與 相比較，根據(jù)鎖相環(huán)工作原理，鎖定時(shí) ／ｎ＝，即：＝ｎ 。由于鎖相環(huán)的時(shí)跟蹤性， 當(dāng)被測(cè)信號(hào)頻率 變化時(shí)， 電路能自動(dòng)快速跟蹤并鎖定， 始終滿足 ＝ｎ 的關(guān)系， 即采樣頻率為被測(cè)信號(hào)頻率的整數(shù)ｎ 倍，從而實(shí)現(xiàn)一周內(nèi)等間隔采樣ｎ 點(diǎn)。此外，還可將分頻系數(shù)ｎ 為程序控制， 則可根據(jù)不同頻率的被測(cè)信號(hào)及 Ｃ ＰＵ、Ａ／Ｄ 轉(zhuǎn)換器的速度， 動(dòng)態(tài)改變ｎ 值， 以達(dá)到最好的效果。

4、勵(lì)磁輸出主電路的設(shè)計(jì)