異步裝置的同步方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于電力電子技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種異步裝置的同步方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，基于全控型半導(dǎo)體器件的換流器廣泛應(yīng)用于新能源發(fā) 電以及柔性交直流輸電領(lǐng)域。該種類型的換流器動態(tài)響應(yīng)快，控制靈活，但是對控制的實行 性也提出了較高的要求，因此設(shè)計高速可靠的控制系統(tǒng)對控制性能非常重要。
[0003] 在小功率應(yīng)用領(lǐng)域，控制系統(tǒng)中的采樣、控制和驅(qū)動等環(huán)節(jié)通常由同一塊處理器 完成，各個環(huán)節(jié)天然同步，實時性較好。但是隨著電力電子技術(shù)在大功率應(yīng)用領(lǐng)域的廣泛應(yīng) 用，一塊處理器的處理能力已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足需求，需要將控制系統(tǒng)中的各環(huán)節(jié)獨立并分 割成不同子系統(tǒng)。目前最常用的分割方案將控制系統(tǒng)分割成采樣子系統(tǒng)、控制運算子系統(tǒng) 和執(zhí)行子系統(tǒng)，上述三個子系統(tǒng)又可以繼續(xù)分割。但是無論采樣哪種分割方式，各個子系統(tǒng) 之間都應(yīng)在一定程度上保持同步。目前常用的同步方法是不同子系統(tǒng)之間通過外部中斷模 式保持同步，這種同步方法要求各個子系統(tǒng)的執(zhí)行周期一致，靈活性降低，并且實際工程中 上述三個子系統(tǒng)可能獨立招標(biāo)，各廠家所提供的子系統(tǒng)可能是異步系統(tǒng)，因此這種同步方 法的通用性較差，在工程實施中的可行性較低。
[0004] 因此有必要尋找一種具備工程應(yīng)用可行性的解決方案來提高同步的靈活性，并且 同步性能優(yōu)異，可以解決異步裝置執(zhí)行周期不一致帶來的同步難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的，在于提供一種異步裝置的同步方法，其同步性能優(yōu)異，靈活性高， 解決異步裝置執(zhí)行周期不一致帶來的同步難題。
[0006] 為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：異步裝置的同步方法，包含同步主 動裝置、同步被動裝置以及二者之間的通信通道，同步主動裝置的標(biāo)稱執(zhí)行周期為T n，同步 被動裝置的標(biāo)稱執(zhí)行周期為T12;其特征在于：求取T η與T 12的最小公倍數(shù)等于T 13，即T13 = N11T11= N 12Τ12;同步主動裝置按照標(biāo)稱執(zhí)行周期T η運算并向同步被動裝置下發(fā)通信報文； 同步被動裝置按照標(biāo)稱執(zhí)行周期T12執(zhí)行定時中斷，按照同步周期T 14向主動同步裝置同步， 同步周期T14是T 13的N13倍，T 14= N 13Τ13，所述同步步驟如下：
[0007] (1)同步被動裝置的接口單元對接受同步主動裝置的數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗，校驗通過的 數(shù)據(jù)放入緩存，計數(shù)器的計數(shù)值^加1 ;
[0008] (2)將計數(shù)值&與N ηΝ13比較，若N > N ηΝ13則執(zhí)行步驟（3)，否則執(zhí)行步驟⑴；
[0009] (3)將計數(shù)值N1清零，向同步被動裝置的運算單元發(fā)送外部中斷信號；
[0010] (4)同步被動裝置的運算單元收到外部中斷信號后，結(jié)束當(dāng)前定時中斷；
[0011] (5)定時器清零并重新開始計時，進(jìn)入新的定時中斷，讀取緩存數(shù)據(jù)并運算，運算 結(jié)果發(fā)送給其他裝置；
[0012] (6)定時器計時未到T12則繼續(xù)等待，否則執(zhí)行步驟（5)。
[0013] 進(jìn)一步的，所述同步主動裝置的標(biāo)稱執(zhí)行周期T11由所述同步主動裝置的計時器 計時。
[0014] 進(jìn)一步的，所述同步被動裝置的標(biāo)稱執(zhí)行周期T12由所述同步被動裝置的計時器 計時。
[0015] 進(jìn)一步的，所述Nn、N12、N13為正整數(shù)，其中N 13值為1。
[0016] 為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明采用的另一種技術(shù)方案是：異步裝置的同步方法，包含 同步主動裝置、同步被動裝置以及二者之間的通信通道，同步主動裝置的標(biāo)稱執(zhí)行周期為 T21，同步被動裝置的標(biāo)稱執(zhí)行周期為T22;其特征在于：求取T 21與T 22的最小公倍數(shù)等于T 23， 即T23= N21T21= N22T22，同步主動裝置按照標(biāo)稱執(zhí)行周期T21運算并向同步被動裝置下發(fā)通 信報文，同步被動裝置按照補償后執(zhí)行周期2^執(zhí)行定時中斷，按照同步周期T24向主動同步 裝置同步，同步周期T24是T 23的N 23倍，T 24= N 23Τ23，所述補償后執(zhí)行周期的求解步驟如 下：
[0017] (1)同步被動裝置的接口單元對接受同步主動裝置的數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗，校驗通過的 數(shù)據(jù)放入緩存，計數(shù)器的計數(shù)值隊加1 ;
[0018] (2)將計數(shù)值隊與N 21Ν23比較，若N > N ηΝ13則執(zhí)行步驟（3)，否則執(zhí)行步驟⑴；
[0019] (3)將計數(shù)值N2清零，記錄同步被動裝置的時標(biāo)Tx，并與前一次記錄的時標(biāo)T x i比 較；
[0020] (4)計算同步偏差Λ T，計算公式為Λ T = Tx-Tx ^T24，根據(jù)同步偏差Λ T動態(tài)調(diào)整 同步被動裝置計時器的計時速率使得Λ T的絕對值小于限值Λ Tniax，從而使得補償后的執(zhí) 行周期為$。
[0021] 進(jìn)一步的，所述同步主動裝置的標(biāo)稱執(zhí)行周期T21由所述同步主動裝置的計時器 計時。
[0022] 進(jìn)一步的，所述同步被動裝置的標(biāo)稱執(zhí)行周期T22由所述同步被動裝置的計時器 計時。
[0023] 進(jìn)一步的，所述N21、N22、N23為正整數(shù)，其中N 23值為1。
[0024] 本發(fā)明的有益效果為：
[0025] (1)利用原有通道實現(xiàn)同步功能，不需要額外增加同步裝置；
[0026] (2)同步性能優(yōu)異，避免換流器功率周期性振蕩，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性；
[0027] (3)既適用于異步裝置執(zhí)行周期一致的場合又適用于異步裝置執(zhí)行周期不一致的 場合，靈活性高，工程應(yīng)用可行性高。
【附圖說明】
[0028] 圖1是同步系統(tǒng)的硬件示意圖；
[0029] 圖2是同步方法一的產(chǎn)生外部中斷信號的邏輯圖；
[0030] 圖3是同步方法一的外部中斷運算時序的邏輯圖；
[0031] 圖4是同步方法二的補償后的執(zhí)行周期的算法邏輯圖。
【具體實施方式】
[0032] 以下將結(jié)合附圖及具體實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0033] 實施例1
[0034] 如圖1所示，本異步裝置的同步方法，包含同步主動裝置、同步被動裝置以及二 者之間的通信通道，同步主動裝置的標(biāo)稱執(zhí)行周期為T n，同步被動裝置的標(biāo)稱執(zhí)行周期為 T12。求取T11與T 12的最小公倍數(shù)等于T 13，即T13= N nTn= N12Τ12，同步主動裝置按照標(biāo)稱執(zhí) 行周期T11運算并向同步被動裝置下發(fā)通信報文，同步被動裝置按照標(biāo)稱執(zhí)行周期T 12執(zhí)行 定時中斷，按照同步周期T14向主動同步裝置同步，同步周期T 14是T 13的N 13倍，T 14= N13T13, 同步步驟如圖2所示，具體步驟如下：
[0035] (1)同步被動裝置的接口單元對接受同步主動裝置的數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗，校驗通過的 數(shù)據(jù)放入緩存，計數(shù)器的計數(shù)值^加1 ;
[0036] (2)將計數(shù)值&與N ηΝ13比較，若N > N ηΝ13則執(zhí)行步驟（3)，否則執(zhí)行步驟⑴；
[0037] (3)將計數(shù)值N1清零