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Zusammenfassung Dissertation Dr.-Ing. Wolfgang Frank

Durch den internen Aufbau eines PC müssen im Vergleich zu Mikrocontrollern zusätzliche Aspekte bei der Interruptverarbeitung berücksichtigt werden, welche die vielfältigen Möglichkeiten eines PC-Systems einschränken. So sind Vorgänge zur Ein- oder Ausgabe von Daten und insbesondere solche Vorgänge, die von Interrupts gesteuert werden, nach wie vor äußerst komplex und mit einem vergleichsweise hohen Zeitbedarf behaftet, sodaß sie sich ggf. gegenseitig blockieren können. Deshalb wurden die rechnerinternen Abläufe bei Interrupts und deren Zeitbedarf eingehend untersucht. Aus den Ergebnissen wurden Kalibrierroutinen entwickelt, die dazu dienen, vor dem eigentlichen Stromrichterbetrieb wichtige hardwareabhängige Parameter zu ermitteln, die dann im Betrieb berücksichtigt werden. Dadurch wird die Steuerung selbst hardwareunabhängig. Mit der beschriebenen Hard- und Software wurde eine Pulsfrequenz von 5 kHz bei Halbperiodensteuerung, d.h. einem Berechnungszyklus entsprechend 10 kHz bei Halbperiodensteuerung, ohne Schwierigkeiten erreicht.
Im weiteren wurden zwei Methoden vorgestellt, welche die Auswirkungen des Zeitbedarfs von Interruptroutinen in deterministischen Prozessen weitgehend kompensieren. Die erste davon ist die Vereinigungsmethode, die zwei zeitlich nahe beieinander liegende Phasenumschaltungen gleichzeitig in einem Interrupt ausführt. Die andere ist die Warteschleifenmethode, die einen variablen, kurzen Zeitraum durch die Ausführung einer festgelegten Anzahl an Null-Operationen überbrückt. Aufgrund der höheren Flexibilität und der besseren Ergebnisse im Betrieb der Warteschleifenmethode wurde die Vereinigungsmethode jedoch nicht weiter verfolgt.
Für die Anwendung der Halbperiodensteuerung auf unterschiedliche Pulsverfahren stellte sich die in dieser Arbeit entwickelte Umschaltunterdrückung als eine wichtige Methode heraus, die durch die hier genannte "passive Begrenzung" gleichzeitig den stabilen Betrieb des Stromrichters bei möglichen Übersteuerungen aufrecht erhält.