[发明专利]一种采用人工智能处理器的逆变器控制器及方法

说明书

技术领域

本发明属于电力电子技术控制技术领域，具体涉及一种采用人工智能处理器的逆变器控制器及方法。

背景技术

目前，逆变器控制器所采用的处理器依然是传统处理器，例如通用处理器、DSP、FPGA、GPU等，其主要任务是对传感器所采集的逆变器发电的电能质量数据进行分析处理，然后执行预先写入处理器的控制策略程序，发出控制指令，控制逆变器使其发出交流电的电能质量达标。

逆变器控制器采用的控制策略多为传统的PID控制(比例积分微分控制)。PID控制适用于可建立精确数学模型的确定控制系统，其控制算法简单，控制程序代码易于编写，且控制程序代码在传统处理器上的代码执行效率高。然而逆变器发电过程往往具有非线性、时变不确定性，难以建立精确的数学模型，这导致所采用的控制策略难以达到理想的控制效果。随着科学技术的进步，智能控制理论为逆变器的控制提供了新的途径。但是智能控制算法(智能控制算法包括：专家控制，模糊控制，神经网络控制等)需要处理器进行模糊计算、模拟神经元和突触等操作，而传统处理器指令集是为进行通用计算发展起来的，基本操作为算术运算和逻辑运算，这直接导致了智能控制方法在传统处理器平台上的程序代码编写复杂，且传统处理器运行智能控制程序代码时效率低下。

发明内容

根据以上现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种采用人工智能处理器的逆变器控制器及方法，实现逆变器控制器能够高效执行智能控制算法的目的，达到使逆变器发出交流电电能质量更好的效果。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种采用人工智能处理器的逆变器控制器，包括人工智能处理器模块、DSP控制模块、IPM模块、逆变交流电采样数据输入模块和储能采样数据输入模块，DSP控制模块通过逆变交流电采样数据输入模块和储能采样数据输入模块获得逆变器发电的实时数据，经过DSP控制模块预处理，传递给人工智能处理器模块作为智能算法控制程序的输入，人工智能处理器生成新的PWM发生器配置与控制寄存器参数并发送至DSP控制模块，DSP控制模块根据得到的参数调整DPS芯片内部集成的PWM发生器的配置与控制寄存器，然后其发出PWM控制信号，通过IPM模块控制逆变器的运行参数。

作为一种优选实施方式，该控制器还包括看门狗电路模块，看门狗电路模块与人工智能处理器模块和DSP控制模块均电连接。

作为一种优选实施方式，所述DSP控制模块与人工智能处理器模块通过双口静态RAM芯片连接，DPS控制模块通过XINTF接口将数据存储到双口静态RAM芯片中，人工智能处理模块通过外部存储接口取出存储在双口静态RAM芯片的数据信息，然后人工智能处理器模块将DPS控制模块的控制参数存储入双口静态RAM中，DSP控制模块再从双口静态RAM中读取这些控制参数。

作为一种优选实施方式，所述逆变交流电采样数据输入模块与DSP控制模块通过AD采样芯片连接，DPS控制模块通过GPIOE2、GPIOE1及来使能读取相应AD采样芯片的转换数据，AD采样芯片通过BUSY信号来通知DSP控制模块数据转换完成可以读取数据，所述AD采样芯片包括第一AD采样芯片和第二AD采样芯片。

作为一种优选实施方式，所述逆变交流电采样数据输入模块包括交流电传感器、第一滤波器和第二滤波器，逆变器输出的三相交流电的电压电流参数先通过交流电传感器将信号转换成第一AD采样芯片模拟信号输入端的能够接受的数值范围的信号，在通过第一滤波器提取信号的基波分量输入到第一AD采样芯片的V1～V6口，PCC公共耦合点的三相交流电的电压电流参数通过交流电传感器将信号转换成AD采样芯片模拟信号输入端的能够接受的数值范围的信号，再通过第二滤波器提取信号的基波分量输入到第二AD采样芯片的V1～V6口。

作为一种优选实施方式，所述逆变交流电采样数据输入模块还包括隔离变压器和电压比较器，逆变器输出电压U_abc及PCC公共耦合点电压U_pcc通过隔离变压器生成降压的信号，再输入电压比较器生成脉冲信号，DPS控制模块通过CAP1～CAP6读取脉冲信号测出逆变器输出交流点频率和PCC公共耦合点的交流点频率。

作为一种优选实施方式，所述储能采样数据输入模块包括直流电传感器和第三滤波器，逆变器的储能的直流电的电压电流参数先通过直流电传感器将信号转换成AD采样芯片模拟信号输入端的能够接受的数值范围的信号，再通过第三滤波器提取信号的基波分量输入到第一AD采样芯片的V7～V8口。