本文關(guān)鍵詞：基于FPGA的三相逆變器控制的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)　出處：《電子科技大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：傳統(tǒng)基于DSP(數(shù)字信號(hào)處理器)的逆變器控制的設(shè)計(jì)雖然在計(jì)算的復(fù)雜度和軟件的靈活性上具有一定的優(yōu)勢(shì),但是由于基于DSP設(shè)計(jì)的控制器的程序?yàn)轫樞蚧\(yùn)行從而導(dǎo)致逆變器控制算法在計(jì)算速度上受到很大的限制,當(dāng)頻率超過兆赫茲時(shí)DSP只能進(jìn)行相對(duì)簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)運(yùn)算,而且開發(fā)周期較長(zhǎng)。而基于FPGA(現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣的逆變器控制的設(shè)計(jì)雖然在編寫程序的靈活性上不如基于DSP逆變器的設(shè)計(jì),但由于FPGA的并行特點(diǎn)使其非常適合應(yīng)用于高工作頻率下,從而在速度上占據(jù)很大的優(yōu)勢(shì),而且開發(fā)周期短。本文基于FPGA設(shè)計(jì)控制器主要包括以下幾個(gè)方面:首先,本文根據(jù)三相逆變器的基本原理和逆變器的工作模式設(shè)計(jì)了三相逆變器的模塊化控制框圖,并根據(jù)FPGA的控制過程將逆變器控制的設(shè)計(jì)按功能分為AD采樣模塊、三相鎖相環(huán)控制模塊、PWM(脈沖寬度調(diào)制)控制模塊、電壓外環(huán)和電流內(nèi)環(huán)控制模塊四個(gè)部分。然后,由于本文對(duì)三相逆變器的控制主要是對(duì)其電壓、電流進(jìn)行控制,因此,電壓外環(huán)和電流內(nèi)環(huán)控制模塊為實(shí)現(xiàn)三相逆變器控制的設(shè)計(jì)核心。為實(shí)現(xiàn)電壓外環(huán)和電流內(nèi)環(huán)控制,需要對(duì)三相逆變器進(jìn)行數(shù)學(xué)建模,然后對(duì)電流內(nèi)環(huán)、電壓外環(huán)控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì);由于電壓外環(huán)中的輸入電壓需要將主電路中網(wǎng)側(cè)電壓值進(jìn)行轉(zhuǎn)化才能使用,因此,需要三相鎖相環(huán)模塊對(duì)網(wǎng)側(cè)電壓進(jìn)行處理,并獲取電網(wǎng)電壓的相位信息,用于實(shí)現(xiàn)網(wǎng)側(cè)有功功率和無功功率的控制;電壓外環(huán)、電流內(nèi)環(huán)控制模塊和三相鎖相環(huán)的實(shí)現(xiàn)需要數(shù)字化的主電路電壓、電流值,因此需要AD采樣模塊將主電路中采集到的各電壓、電流值進(jìn)行數(shù)字化處理,并對(duì)采樣模塊的外圍電路進(jìn)行設(shè)計(jì);逆變器中的開關(guān)管的通斷直接決定著逆變器的輸出電壓、電流值,所以需要PWM波控制模塊對(duì)其進(jìn)行控制,通過SVPWM波控制的設(shè)計(jì)完成對(duì)開關(guān)管的通斷控制。最后,在原來的基于DSP的三相逆變器平臺(tái)上完成FPGA的控制實(shí)驗(yàn),并將實(shí)驗(yàn)結(jié)果與原來的DSP控制的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較。
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM464

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本文編號(hào)：1313945