基于FPGA的電力電子實(shí)驗(yàn)裝置的研制
本文選題:電力電子實(shí)驗(yàn) 切入點(diǎn):FPGA 出處:《華北電力大學(xué)》2017年碩士論文 論文類型:學(xué)位論文
【摘要】:電力電子技術(shù)是一門前沿性、實(shí)踐性都很強(qiáng)的課程,因此,實(shí)驗(yàn)教學(xué)是此門課程必不可少的一個(gè)環(huán)節(jié)。目前市面上有很多種類的電力電子實(shí)驗(yàn)裝置,其控制系統(tǒng)都是由模擬電路或數(shù);旌想娐反罱ǘ。我校目前使用的實(shí)驗(yàn)裝置存在很多不足:采用模塊化的封裝結(jié)構(gòu),設(shè)備損壞后維修比較困難;使用的功率器件額定電流電壓參數(shù)都比較小,實(shí)驗(yàn)時(shí)受雜散參數(shù)影響較大,實(shí)驗(yàn)輸出波形失真嚴(yán)重;控制系統(tǒng)為全模擬控制,組成元器件及線路之間會(huì)相互影響;實(shí)驗(yàn)內(nèi)容比較固定,無法根據(jù)學(xué)生的具體情況制定創(chuàng)新性或是研究性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。鑒于此,自主研制了一套電力電子實(shí)驗(yàn)裝置,該實(shí)驗(yàn)裝置除了能做傳統(tǒng)的電力電子基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)外,還可以做綜合性和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn),更加貼近本校教學(xué)要求。在結(jié)構(gòu)方面,采用了新穎的抽屜式結(jié)構(gòu),方便學(xué)生觀察內(nèi)部接線;控制方面,使用全數(shù)字化控制,提高了控制的可靠性、穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。本文的主要任務(wù)是硬件系統(tǒng)及軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì),硬件系統(tǒng)包括電源模塊、控制模塊、各主電路模塊、負(fù)載模塊等,其中控制模塊采用FPGA作為主控芯片,配以數(shù)字電位器和數(shù)碼顯示單元,并留有專用接口,供用戶二次開發(fā)使用,具有良好的擴(kuò)展性。此外,在各個(gè)模塊上都配置了專門的保護(hù)電路。軟件設(shè)計(jì)包括對各個(gè)實(shí)驗(yàn)控制脈沖的設(shè)計(jì)以及數(shù)字編碼器及數(shù)碼顯示單元的控制。該實(shí)驗(yàn)裝置經(jīng)過調(diào)試及一段時(shí)間的使用,可滿足教學(xué)的實(shí)驗(yàn)課程需要。
[Abstract]:Power electronics technology is an advanced and practical course, therefore, experimental teaching is an essential part of the course. There are many kinds of power electronic experimental device on the market at present, the control system is composed of analog or mixed signal circuits built into the testing device. The school currently used there are many shortcomings: the package module structure, equipment damage repair difficult; rated current voltage power device parameters are relatively small, the influence of stray parameters, the output waveform distortion is serious; control system for analog control, between the components and the line will influence each other the experiment content is relatively fixed; not according to the specific circumstances of the students to develop innovative or experimental research. In view of this, independently developed a set of power electronic experimental device, the experimental device In addition to do basic experiment of traditional power electronics, also can do a comprehensive and innovative experiment, closer to the requirements of the school teaching. In terms of structure, the drawer type novel structure, convenient for students to observe the internal connection; control, using digital control, improve the reliability of the control, stability and accuracy. The main task of this paper is the design of hardware system and software system, the hardware system includes power module, control module, the main circuit module and load module, the control module adopts FPGA as the main control chip, with the display unit to digital and digital potentiometer, and have a special interface for users to develop two times, has a good scalability. In addition, each module is arranged on the protection circuit. Special software design includes all experiment design and digital control pulse encoder and digital display single The experimental device can meet the needs of the teaching experiment course after debugging and using it for a period of time.
【學(xué)位授予單位】:華北電力大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號】:TM506
【參考文獻(xiàn)】
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,本文編號:1644476
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