| 1 | /* modul PWM modulace |
|---|
| 2 | ubytky a mrtve casy |
|---|
| 3 | |
|---|
| 4 | shodna verze s PWM_FULL_LC |
|---|
| 5 | |
|---|
| 6 | 31.5. 2007 |
|---|
| 7 | |
|---|
| 8 | VER. zmenena metoda vypoctu pily (nove funkce) |
|---|
| 9 | 31.5.2007 Doplnena PWM se treti harmonickou - fce pwm_full_new_3h(...) - prepinani mezi sinusovou PWM a 3. harmonickou pomoci priznaku mod! |
|---|
| 10 | */ |
|---|
| 11 | |
|---|
| 12 | #define _USE_MATH_DEFINES |
|---|
| 13 | #include <math.h> |
|---|
| 14 | #include "pwm.h" |
|---|
| 15 | |
|---|
| 16 | void pwm_full_init(double Ucn, double fc, double DT); |
|---|
| 17 | void pwm_full(double *us, double *u, double *Iz,double Ucn, double Uc, double *i, double fc, double *va_char,unsigned int pocet, double h); |
|---|
| 18 | |
|---|
| 19 | void pwm_full_new_init(double h, double fc, double DT, int citac_init, int D_smer, int D_smer2); |
|---|
| 20 | void pwm_full_new(double *us, double *u, double *Iz, double Ucn, double Uc, double *is, double *va_char, unsigned int pocet); |
|---|
| 21 | |
|---|
| 22 | // PWM se treti harmonickou |
|---|
| 23 | void pwm_full_new_init_3h(double h, double fc, double DT, int citac_init, int D_smer, int D_smer2); |
|---|
| 24 | void pwm_full_new_3h(double *us, double *u, double *Iz, double Ucn, double Uc, double *is, double *va_char, unsigned int pocet, unsigned int mod); |
|---|
| 25 | |
|---|
| 26 | static double ubytek(double *va_char, double I, unsigned int pocet); |
|---|
| 27 | |
|---|
| 28 | static double up, up2, dup; |
|---|
| 29 | static int smer, smer2; |
|---|
| 30 | |
|---|
| 31 | static int citac, citac2, citac_PR; |
|---|
| 32 | |
|---|
| 33 | double ladeni_pila, ladeni_ur; |
|---|
| 34 | |
|---|
| 35 | void pwm_full_init(double Ucn, double fc, double DT) |
|---|
| 36 | /* |
|---|
| 37 | Ucn ... jmenovite napeti kondenzatoru v ss obvodu |
|---|
| 38 | fc ... spinaci frekvence |
|---|
| 39 | h ... krok simulace |
|---|
| 40 | DT ... velikost mrtveho casu |
|---|
| 41 | */ |
|---|
| 42 | { |
|---|
| 43 | smer=-1; smer2=1; |
|---|
| 44 | up=Ucn/2; |
|---|
| 45 | // up=0.; |
|---|
| 46 | up2=up-2*Ucn*fc*DT; |
|---|
| 47 | } |
|---|
| 48 | |
|---|
| 49 | void pwm_full(double *us, double *u, double *Iz,double Ucn, double Uc, double *is, double fc, double *va_char,unsigned int pocet, double h) |
|---|
| 50 | /* |
|---|
| 51 | u ... pozadovane napeti |
|---|
| 52 | us ... [usx, usy]...vystupni napeti stridace v (x,y) |
|---|
| 53 | Iz ... proud v ss obvodu |
|---|
| 54 | Ucn ... jmenovite nap. v ss obvodu |
|---|
| 55 | Uc ... skutecne napeti na C |
|---|
| 56 | is ... [isx, isy]...proud motorem |
|---|
| 57 | va_char ... VA-char vykonovych spinacu |
|---|
| 58 | pocet ... pocet bodu VA-charky |
|---|
| 59 | h ... krok simulace |
|---|
| 60 | */ |
|---|
| 61 | { |
|---|
| 62 | unsigned int i; |
|---|
| 63 | double iabc[3], ur[3],ustr[3],ua,ub,uc; |
|---|
| 64 | double dtr[3],dd[3]; // ubytky na polovodicich |
|---|
| 65 | |
|---|
| 66 | ladeni_pila=up; |
|---|
| 67 | |
|---|
| 68 | iabc[0]=*is; |
|---|
| 69 | iabc[1]=(-*is+sqrt(3.)**(is+1))/2.; |
|---|
| 70 | iabc[2]=(-*is-sqrt(3.)**(is+1))/2.; |
|---|
| 71 | |
|---|
| 72 | ur[0]=*u; |
|---|
| 73 | ur[1]=(-*u+sqrt(3.)**(u+1))/2.; |
|---|
| 74 | ur[2]=(-*u-sqrt(3.)**(u+1))/2.; |
|---|
| 75 | |
|---|
| 76 | for (i=0;i<3;i++) |
|---|
| 77 | { dtr[i]=ubytek(va_char,fabs(iabc[i]),pocet); |
|---|
| 78 | dd[i]=dtr[i]*.73; |
|---|
| 79 | } |
|---|
| 80 | |
|---|
| 81 | // implementace ubytku a mrtvych casu |
|---|
| 82 | for (i=0;i<3;i++) |
|---|
| 83 | if (iabc[i]>=0) |
|---|
| 84 | if ((ur[i]>up) && (ur[i]>up2)) |
|---|
| 85 | ustr[i]=Uc/2-dtr[i]; |
|---|
| 86 | else |
|---|
| 87 | ustr[i]=-(Uc/2+dd[i]); |
|---|
| 88 | else |
|---|
| 89 | if ((ur[i]<up) && (ur[i]<up2)) |
|---|
| 90 | ustr[i]=-(Uc/2-dtr[i]); |
|---|
| 91 | else |
|---|
| 92 | ustr[i]=Uc/2+dd[i]; |
|---|
| 93 | |
|---|
| 94 | // fazova napeti zateze |
|---|
| 95 | ua=(2*ustr[0]-ustr[1]-ustr[2])/3; |
|---|
| 96 | ub=(2*ustr[1]-ustr[0]-ustr[2])/3; |
|---|
| 97 | uc=(2*ustr[2]-ustr[0]-ustr[1])/3; |
|---|
| 98 | |
|---|
| 99 | // vystupni napeti stridace v (x,y) |
|---|
| 100 | *us=(2.*ua-ub-uc)/3.; |
|---|
| 101 | *(us+1)=(ub-uc)/sqrt(3.); |
|---|
| 102 | |
|---|
| 103 | // vypocet pily pro PWM a pily pro mrtve casy |
|---|
| 104 | dup=2.*Ucn*fc*h; |
|---|
| 105 | up+=smer*dup; |
|---|
| 106 | if (up>Ucn/2) |
|---|
| 107 | { up-=2*dup; |
|---|
| 108 | smer=-1; |
|---|
| 109 | } |
|---|
| 110 | if (up<-Ucn/2) |
|---|
| 111 | { up+=2.*dup; |
|---|
| 112 | smer=1; |
|---|
| 113 | } |
|---|
| 114 | |
|---|
| 115 | up2+=smer2*dup; |
|---|
| 116 | if (up2>Ucn/2) |
|---|
| 117 | { up2-=2.*dup; |
|---|
| 118 | smer2=-1; |
|---|
| 119 | } |
|---|
| 120 | if (up2<-Ucn/2) |
|---|
| 121 | { up2+=2.*dup; |
|---|
| 122 | smer2=1; |
|---|
| 123 | } |
|---|
| 124 | |
|---|
| 125 | *Iz=(ustr[0]>0)*iabc[0]+(ustr[1]>0)*iabc[1]+(ustr[2]>0)*iabc[2]; |
|---|
| 126 | } |
|---|
| 127 | |
|---|
| 128 | static double ubytek(double *va_char, double I, unsigned int pocet) |
|---|
| 129 | { |
|---|
| 130 | unsigned int ii; |
|---|
| 131 | double delta_u; |
|---|
| 132 | |
|---|
| 133 | ii=0; |
|---|
| 134 | while ((*(va_char+ii)<I) && (ii<(pocet-1))) |
|---|
| 135 | ii++; |
|---|
| 136 | |
|---|
| 137 | if (ii==(pocet-1)) // konec va_char - predpoklad nasyceni charky |
|---|
| 138 | delta_u=*(va_char+ii+pocet); |
|---|
| 139 | else |
|---|
| 140 | if (ii==0) |
|---|
| 141 | delta_u=0; |
|---|
| 142 | else |
|---|
| 143 | delta_u=*(va_char+ii-1+pocet)+(I-*(va_char+ii-1))/(*(va_char+ii)-*(va_char+ii-1))*(*(va_char+ii+pocet)-*(va_char+ii-1+pocet)); |
|---|
| 144 | |
|---|
| 145 | return delta_u; |
|---|
| 146 | } |
|---|
| 147 | |
|---|
| 148 | |
|---|
| 149 | void pwm_full_new(double *us, double *u, double *Iz, double Ucn, double Uc, double *is, double *va_char, unsigned int pocet) |
|---|
| 150 | /* |
|---|
| 151 | u ... pozadovane napeti |
|---|
| 152 | us ... [usx, usy]...vystupni napeti stridace v (x,y) |
|---|
| 153 | Iz ... proud v ss obvodu |
|---|
| 154 | Ucn ... jmenovite nap. v ss obvodu |
|---|
| 155 | Uc ... skutecne napeti na C |
|---|
| 156 | is ... [isx, isy]...proud motorem |
|---|
| 157 | va_char ... VA-char vykonovych spinacu |
|---|
| 158 | pocet ... pocet bodu VA-charky |
|---|
| 159 | t ... aktualni cas simulace |
|---|
| 160 | */ |
|---|
| 161 | { |
|---|
| 162 | unsigned int i; |
|---|
| 163 | double iabc[3], ur[3],ustr[3],ua,ub,uc; |
|---|
| 164 | double dtr[3],dd[3]; // ubytky na polovodicich |
|---|
| 165 | |
|---|
| 166 | // vypocet pily |
|---|
| 167 | up=(double)citac/citac_PR*Ucn/2.; |
|---|
| 168 | up2=(double)citac2/citac_PR*Ucn/2.; |
|---|
| 169 | |
|---|
| 170 | ladeni_pila=up; |
|---|
| 171 | |
|---|
| 172 | iabc[0]=*is; |
|---|
| 173 | iabc[1]=(-*is+sqrt(3.)**(is+1))/2.; |
|---|
| 174 | iabc[2]=(-*is-sqrt(3.)**(is+1))/2.; |
|---|
| 175 | |
|---|
| 176 | ur[0]=*u; |
|---|
| 177 | ur[1]=(-*u+sqrt(3.)**(u+1))/2.; |
|---|
| 178 | ur[2]=(-*u-sqrt(3.)**(u+1))/2.; |
|---|
| 179 | |
|---|
| 180 | for (i=0;i<3;i++) |
|---|
| 181 | { dtr[i]=ubytek(va_char,fabs(iabc[i]),pocet); |
|---|
| 182 | dd[i]=dtr[i]*.73; |
|---|
| 183 | } |
|---|
| 184 | |
|---|
| 185 | // implementace ubytku a mrtvych casu |
|---|
| 186 | for (i=0;i<3;i++) |
|---|
| 187 | if (iabc[i]>=0) |
|---|
| 188 | if ((ur[i]>up) && (ur[i]>up2)) |
|---|
| 189 | ustr[i]=Uc/2-dtr[i]; |
|---|
| 190 | else |
|---|
| 191 | ustr[i]=-(Uc/2+dd[i]); |
|---|
| 192 | else |
|---|
| 193 | if ((ur[i]<up) && (ur[i]<up2)) |
|---|
| 194 | ustr[i]=-(Uc/2-dtr[i]); |
|---|
| 195 | else |
|---|
| 196 | ustr[i]=Uc/2+dd[i]; |
|---|
| 197 | |
|---|
| 198 | // fazova napeti zateze |
|---|
| 199 | ua=(2*ustr[0]-ustr[1]-ustr[2])/3; |
|---|
| 200 | ub=(2*ustr[1]-ustr[0]-ustr[2])/3; |
|---|
| 201 | uc=(2*ustr[2]-ustr[0]-ustr[1])/3; |
|---|
| 202 | |
|---|
| 203 | // vystupni napeti stridace v (x,y) |
|---|
| 204 | *us=(2.*ua-ub-uc)/3.; |
|---|
| 205 | *(us+1)=(ub-uc)/sqrt(3.); |
|---|
| 206 | |
|---|
| 207 | *Iz=(ustr[0]>0)*iabc[0]+(ustr[1]>0)*iabc[1]+(ustr[2]>0)*iabc[2]; |
|---|
| 208 | |
|---|
| 209 | // posun pily ... inkrement citacu |
|---|
| 210 | if ((citac==citac_PR)||(citac==-citac_PR)) smer*=-1; |
|---|
| 211 | if ((citac2==citac_PR)||(citac2==-citac_PR)) smer2*=-1; |
|---|
| 212 | citac+=smer; |
|---|
| 213 | citac2+=smer2; |
|---|
| 214 | } |
|---|
| 215 | |
|---|
| 216 | void pwm_full_new_init(double h, double fc, double DT, int citac_init, int D_smer, int D_smer2) |
|---|
| 217 | /* |
|---|
| 218 | fc ... spinaci frekvence |
|---|
| 219 | h ... krok simulace |
|---|
| 220 | DT ... velikost mrtveho casu |
|---|
| 221 | citac_init ... pocatecni nastaveni citace |
|---|
| 222 | D_smer, D_smer1 ... pocatecni nastaveni smeru citani |
|---|
| 223 | */ |
|---|
| 224 | { |
|---|
| 225 | smer=D_smer; smer2=D_smer2; |
|---|
| 226 | citac=citac_init; |
|---|
| 227 | citac2=citac_init-(DT/h); |
|---|
| 228 | citac_PR=1./4./fc/h; |
|---|
| 229 | } |
|---|
| 230 | |
|---|
| 231 | |
|---|
| 232 | void pwm_full_new_init_3h(double h, double fc, double DT, int citac_init, int D_smer, int D_smer2) |
|---|
| 233 | /* |
|---|
| 234 | fc ... spinaci frekvence |
|---|
| 235 | h ... krok simulace |
|---|
| 236 | DT ... velikost mrtveho casu |
|---|
| 237 | citac_init ... pocatecni nastaveni citace |
|---|
| 238 | D_smer, D_smer1 ... pocatecni nastaveni smeru citani |
|---|
| 239 | */ |
|---|
| 240 | { |
|---|
| 241 | smer=D_smer; smer2=D_smer2; |
|---|
| 242 | citac=citac_init; |
|---|
| 243 | citac2=abs(citac_init-(DT/h)); |
|---|
| 244 | citac_PR=1./2./fc/h; |
|---|
| 245 | } |
|---|
| 246 | |
|---|
| 247 | |
|---|
| 248 | void pwm_full_new_3h(double *us, double *u, double *Iz, double Ucn, double Uc, double *is, double *va_char, unsigned int pocet, unsigned int mod) |
|---|
| 249 | /* |
|---|
| 250 | u ... pozadovane napeti ve formatu u={Um, beta} |
|---|
| 251 | us ... [usx, usy]...vystupni napeti stridace v (x,y) |
|---|
| 252 | Iz ... proud v ss obvodu |
|---|
| 253 | Ucn ... jmenovite nap. v ss obvodu |
|---|
| 254 | Uc ... skutecne napeti na C |
|---|
| 255 | is ... [isx, isy]...proud motorem |
|---|
| 256 | va_char ... VA-char vykonovych spinacu |
|---|
| 257 | pocet ... pocet bodu VA-charky |
|---|
| 258 | t ... aktualni cas simulace |
|---|
| 259 | mod ... mod= - sinusova PWM; mod=1 - PWM se 3. harmonickou |
|---|
| 260 | */ |
|---|
| 261 | { |
|---|
| 262 | unsigned int i; |
|---|
| 263 | double iabc[3], ur[3],ustr[3],ua,ub,uc; |
|---|
| 264 | double dtr[3],dd[3]; // ubytky na polovodicich |
|---|
| 265 | double Um, beta; |
|---|
| 266 | double U3; // korekce 3. harmonickou |
|---|
| 267 | |
|---|
| 268 | |
|---|
| 269 | Um=*u; |
|---|
| 270 | beta=*(u+1); |
|---|
| 271 | |
|---|
| 272 | // vypocet pily |
|---|
| 273 | // up=(double)citac/citac_PR*Ucn/2.; |
|---|
| 274 | // up2=(double)citac2/citac_PR*Ucn/2.; |
|---|
| 275 | // vypocet pily presne jako v procesoru |
|---|
| 276 | up=((double)citac/citac_PR-0.5)*Ucn; |
|---|
| 277 | up2=((double)citac2/citac_PR-0.5)*Ucn; |
|---|
| 278 | |
|---|
| 279 | ladeni_pila=up; |
|---|
| 280 | |
|---|
| 281 | iabc[0]=*is; |
|---|
| 282 | iabc[1]=(-*is+sqrt(3.)**(is+1))/2.; |
|---|
| 283 | iabc[2]=(-*is-sqrt(3.)**(is+1))/2.; |
|---|
| 284 | |
|---|
| 285 | if (mod==0) // sinusova PWM |
|---|
| 286 | { |
|---|
| 287 | ur[0]=Um*cos(beta); |
|---|
| 288 | ur[1]=Um*cos(beta-2./3.*M_PI); |
|---|
| 289 | ur[2]=Um*cos(beta+2./3.*M_PI); |
|---|
| 290 | } |
|---|
| 291 | else // PWM se 3. harmonickou |
|---|
| 292 | { |
|---|
| 293 | // dle Karla |
|---|
| 294 | // U3=0.13*cos(3.*beta); |
|---|
| 295 | // moje |
|---|
| 296 | U3=0.17*cos(3.*beta); |
|---|
| 297 | ur[0]=Um*(cos(beta)-U3); |
|---|
| 298 | ur[1]=Um*(cos(beta-2./3.*M_PI)-U3); |
|---|
| 299 | ur[2]=Um*(cos(beta+2./3.*M_PI)-U3); |
|---|
| 300 | } |
|---|
| 301 | |
|---|
| 302 | ladeni_ur=ur[0]; |
|---|
| 303 | |
|---|
| 304 | for (i=0;i<3;i++) |
|---|
| 305 | { dtr[i]=ubytek(va_char,fabs(iabc[i]),pocet); |
|---|
| 306 | dd[i]=dtr[i]*.73; |
|---|
| 307 | } |
|---|
| 308 | |
|---|
| 309 | // implementace ubytku a mrtvych casu |
|---|
| 310 | for (i=0;i<3;i++) |
|---|
| 311 | if (iabc[i]>=0) |
|---|
| 312 | if ((ur[i]>up) && (ur[i]>up2)) |
|---|
| 313 | ustr[i]=Uc/2-dtr[i]; |
|---|
| 314 | else |
|---|
| 315 | ustr[i]=-(Uc/2+dd[i]); |
|---|
| 316 | else |
|---|
| 317 | if ((ur[i]<up) && (ur[i]<up2)) |
|---|
| 318 | ustr[i]=-(Uc/2-dtr[i]); |
|---|
| 319 | else |
|---|
| 320 | ustr[i]=Uc/2+dd[i]; |
|---|
| 321 | |
|---|
| 322 | // fazova napeti zateze |
|---|
| 323 | ua=(2.*ustr[0]-ustr[1]-ustr[2])/3.; |
|---|
| 324 | ub=(2.*ustr[1]-ustr[0]-ustr[2])/3.; |
|---|
| 325 | uc=(2.*ustr[2]-ustr[0]-ustr[1])/3.; |
|---|
| 326 | |
|---|
| 327 | // vystupni napeti stridace v (x,y) |
|---|
| 328 | *us=(2.*ua-ub-uc)/3.; |
|---|
| 329 | *(us+1)=(ub-uc)/sqrt(3.); |
|---|
| 330 | |
|---|
| 331 | *Iz=(ustr[0]>0)*iabc[0]+(ustr[1]>0)*iabc[1]+(ustr[2]>0)*iabc[2]; |
|---|
| 332 | |
|---|
| 333 | // posun pily ... inkrement citacu |
|---|
| 334 | // if ((citac==citac_PR)||(citac==-citac_PR)) smer*=-1; |
|---|
| 335 | // if ((citac2==citac_PR)||(citac2==-citac_PR)) smer2*=-1; |
|---|
| 336 | if ((citac==citac_PR)||(citac==0)) smer*=-1; |
|---|
| 337 | if ((citac2==citac_PR)||(citac2==0)) smer2*=-1; |
|---|
| 338 | citac+=smer; |
|---|
| 339 | citac2+=smer2; |
|---|
| 340 | } |
|---|