本文關(guān)鍵詞：靜電除塵高頻電源研制及模糊預(yù)測控制研究

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【摘要】：隨著現(xiàn)代工業(yè)的快速發(fā)展,由其所帶來的大氣污染等環(huán)保問題,得到了人們越來越多的關(guān)注。靜電除塵器是凈化工業(yè)煙氣、解決大氣污染問題的重要設(shè)備,為其提供工作電壓的高壓電源,是靜電除塵工作能夠順利進行的重要保證。針對靜電除塵工頻高壓電源工作效率低、體積龐大等問題,本文結(jié)合“江蘇省科技支撐計劃項目”,設(shè)計了一種新穎的靜電除塵高頻電源,并開展了一種模糊預(yù)測控制系統(tǒng)的研究,具體內(nèi)容如下:首先,分析了靜電除塵高頻電源系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu),闡述了整流、逆變、緩沖等相關(guān)硬件電路的結(jié)構(gòu)、參數(shù)計算方法、器件選型標準等,并給出了硬件電路具體的電路設(shè)計結(jié)果。同時,研究了高頻變壓器的選型、高壓整流硅堆與串并聯(lián)諧振電路的設(shè)計方法,以及電源實驗的模擬負載的設(shè)計方案。其次,設(shè)計了靜電除塵高頻電源控制系統(tǒng)的硬件電路和系統(tǒng)軟件。硬件電路包括:以TMS320F2812型DSP為控制核心主控電路、模擬及數(shù)字信號采集調(diào)理電路、驅(qū)動電路、以及電源電路,并給出了控制系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計結(jié)果,以及相關(guān)電路實驗輸出,驗證了其可行性。軟件系統(tǒng)包括下位機軟件部分和iFIX上位機監(jiān)控系統(tǒng),闡述了控制系統(tǒng)下位機軟件的控制策略,給出了控制系統(tǒng)流程圖,最后介紹了iFIX上位機監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計思路,給出了上位機用戶界面。然后,深入開展靜電除塵高頻電源模糊預(yù)測控制的研發(fā)與仿真。在利用基波分析法分析電源系統(tǒng),得到了其等效電路以及其近似的傳遞函數(shù)的基礎(chǔ)上,利用最小二乘法辨識出傳遞函數(shù)的具體參數(shù);并以此傳遞函數(shù)為控制對象,設(shè)計了一種新穎的模糊預(yù)測控制器,實現(xiàn)了對高頻電源系統(tǒng)的控制,仿真結(jié)果表明該算法穩(wěn)定性好、抗干擾能力強,具有良好的控制效果。最后,與企業(yè)合作生產(chǎn)了靜電除塵高頻電源實際產(chǎn)品,并通過電源系統(tǒng)現(xiàn)場模擬負載試驗,得到了相關(guān)電源參數(shù)的試驗波形,驗證了電源的實用性,證明本電源系統(tǒng)達到了設(shè)計要求。
【關(guān)鍵詞】：靜電除塵 TMS320F2812 模糊預(yù)測控制器 iFIX
【學(xué)位授予單位】：江蘇科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM46;TP273
【目錄】：

• 摘要2-3
• Abstract3-9
• 第1章 緒論9-17
• 1.1 課題背景及意義9-10
• 1.2 靜電除塵原理10-12
• 1.3 靜電除塵電源國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢12-15
• 1.4 靜電除塵高頻電源控制技術(shù)的研究現(xiàn)狀15-16
• 1.5 本文主要研究工作16-17
• 第2章 靜電除塵高頻電源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與主電路設(shè)計17-29
• 2.1 靜電除塵高頻電源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與原理17-18
• 2.2 電力線濾波器設(shè)計與選型18-19
• 2.3 整流濾波電路設(shè)計19-21
• 2.3.1 三相整流模塊選型19-20
• 2.3.2 濾波電容選型20-21
• 2.4 逆變電路及緩沖電路設(shè)計21-24
• 2.4.1 逆變電路設(shè)計21-22
• 2.4.2 緩沖電路設(shè)計22-24
• 2.5 高頻高壓變壓器設(shè)計24-26
• 2.5.1 高頻變壓器選型24-25
• 2.5.2 高壓整流硅堆設(shè)計25-26
• 2.6 LCC諧振電路設(shè)計26-27
• 2.7 阻尼電阻設(shè)計27-28
• 2.8 模擬負載28
• 2.9 本章小結(jié)28-29
• 第3章 靜電除塵高頻電源控制電路設(shè)計29-55
• 3.1 主控電路設(shè)計29-34
• 3.1.1 主控芯片外擴和保護電路設(shè)計30-31
• 3.1.2 主控板仿真接口、時鐘和復(fù)位電路設(shè)計31-32
• 3.1.3 主控板電源電路設(shè)計32-33
• 3.1.4 主控板通信電路設(shè)計33-34
• 3.2 模擬及數(shù)字信號采集調(diào)理電路設(shè)計34-48
• 3.2.1 溫度信號采集調(diào)理電路設(shè)計35-37
• 3.2.2 母線電壓信號采集調(diào)理電路設(shè)計37-38
• 3.2.3 進線電流信號采集調(diào)理電路設(shè)計38-40
• 3.2.4 一次電流信號采集調(diào)理電路設(shè)計40-43
• 3.2.5 二次電流、電壓信號采集調(diào)理電路設(shè)計43-45
• 3.2.6 數(shù)字信號處理電路設(shè)計45-46
• 3.2.7 PWM波調(diào)理電路設(shè)計46-48
• 3.3 驅(qū)動電路設(shè)計48-51
• 3.4 控制系統(tǒng)電源電路設(shè)計51-53
• 3.5 本章小結(jié)53-55
• 第4章 靜電除塵高頻電源控制系統(tǒng)軟件設(shè)計55-71
• 4.1 控制系統(tǒng)主程序設(shè)計55-56
• 4.2 控制系統(tǒng)初始化程序設(shè)計56-57
• 4.3 控制系統(tǒng)自檢程序設(shè)計57-58
• 4.4 控制系統(tǒng)火花檢測及閃絡(luò)判斷程序設(shè)計58-59
• 4.5 控制系統(tǒng)電壓控制程序設(shè)計59-64
• 4.5.1 逆變器工作模式分析59-61
• 4.5.2 電壓控制與火花處理策略61-64
• 4.6 控制系統(tǒng)故障信號處理程序設(shè)計64-66
• 4.7 降壓振打程序設(shè)計66-67
• 4.8 控制系統(tǒng)上位機系統(tǒng)設(shè)計67-70
• 4.9 本章小結(jié)70-71
• 第5章 靜電除塵高頻電源模糊預(yù)測控制研究與仿真71-83
• 5.1 引言71-72
• 5.2 靜電除塵高頻電源模型建立72-75
• 5.2.1 靜電除塵高頻電源模型傳遞函數(shù)72-73
• 5.2.2 模型辨識原理73-74
• 5.2.3 實際模型辨識74-75
• 5.3 模糊預(yù)測控制器設(shè)計與仿真75-80
• 5.3.1 動態(tài)矩陣算法的狀態(tài)空間實現(xiàn)75-76
• 5.3.2 模糊預(yù)測控制器設(shè)計76-78
• 5.3.3 高頻高壓電源仿真實驗78-80
• 5.4 仿真結(jié)果分析80-81
• 5.5 本章小結(jié)81-83
• 第6章 靜電除塵高頻電源現(xiàn)場試驗83-93
• 6.1 靜電除塵電源模擬負載試驗環(huán)境84-87
• 6.2 靜電除塵電源模擬負載試驗結(jié)果87-89
• 6.3 靜電除塵電源模糊控制試驗方法及實驗結(jié)果89-91
• 6.3.1 電源系統(tǒng)模糊控制試驗方法89-90
• 6.3.2 模糊控制實驗結(jié)果90-91
• 6.4 本章小結(jié)91-93
• 總結(jié)與展望93-95
• 參考文獻95-99
• 攻讀碩士學(xué)位期間的科研項目與主要成果99-101
• 致謝101

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本文編號：1046067