本文關(guān)鍵詞：基于模糊控制算法的正弦波逆變電源系統(tǒng)設(shè)計及開發(fā)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展,全球能源消耗量持續(xù)增加,能源危機(jī)與環(huán)境污染問題日益嚴(yán)重。在各類可持續(xù)新能源中,太陽能以其無污染、獲取方便、能源巨大等優(yōu)點(diǎn)成為最受歡迎的能源之一。逆變器作為太陽能利用中的核心組成部分,是一種將直流電轉(zhuǎn)換為交流電輸出的裝置。在實(shí)際應(yīng)用中離網(wǎng)逆變電源功能豐富、控制靈活、攜帶方便且成本低,具有廣闊的研究與應(yīng)用空間。本文首先介紹了國內(nèi)外逆變電源系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢,在充分了解了正弦波離網(wǎng)逆變電源工作原理的基礎(chǔ)上提出了系統(tǒng)設(shè)計的要求。其次,對逆變電源系統(tǒng)的主電路結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計,DC-DC變換采用半橋推挽結(jié)構(gòu),DC-AC逆變采用全橋電路結(jié)構(gòu)。同時對電路進(jìn)行了具體的設(shè)計和器件選型,主要包括推挽變換電路設(shè)計、脈沖寬度調(diào)制電路設(shè)計、高頻變壓器設(shè)計、輸入整流濾波電路設(shè)計、反饋電路設(shè)計、全橋逆變電路設(shè)計、驅(qū)動電路設(shè)計、LC濾波電路設(shè)計、采樣電路設(shè)計及保護(hù)電路設(shè)計。再次,對SPWM控制技術(shù)、常用的SPWM采樣方法作了詳細(xì)的分析與討論,采用單極性雙邊控制、對稱規(guī)則采樣法作為本文的SPWM實(shí)現(xiàn)方式。同時,本文對模糊控制算法做了詳細(xì)的研究及仿真,主要包括模糊化處理、隸屬函數(shù)、模糊推理與模糊規(guī)則集、輸出變量清晰化與模糊判決等模塊。此外,還對經(jīng)典PID控制算法和模糊控制算法的控制效果進(jìn)行了仿真比較。最后,采用STM32F103ZET6實(shí)現(xiàn)了高頻互補(bǔ)SPWM輸出,并將模糊控制算法應(yīng)用到小功率逆變電源系統(tǒng)中。相比經(jīng)典PID控制算法,取得了更優(yōu)良的控制效果,達(dá)到了逆變電源系統(tǒng)的預(yù)期設(shè)計要求。
【關(guān)鍵詞】：逆變電源 SPWM 模糊控制 STM32
【學(xué)位授予單位】：浙江理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM464
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-12
• 1.1 論文研究的背景和意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢10-11
• 1.3 本文研究內(nèi)容11-12
• 第二章 系統(tǒng)總體設(shè)計12-19
• 2.1 逆變系統(tǒng)的設(shè)計要求12
• 2.2 逆變主電路選型12-13
• 2.3 系統(tǒng)總體設(shè)計方案13-18
• 2.3.1 逆變系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)13-14
• 2.3.2 DC-DC變換電路選型14-15
• 2.3.3 DC-AC逆變電路選型15-16
• 2.3.4 輸入整流濾波電路選型16-18
• 2.4 小結(jié)18-19
• 第三章 逆變器SPWM控制技術(shù)及采樣法19-28
• 3.1 SPWM雙極性逆變控制原理19-20
• 3.2 SPWM單極性控制原理20-21
• 3.3 單極性單邊控制與雙邊控制21-24
• 3.3.1SPWM單邊控制原理21-22
• 3.3.2SPWM雙邊控制原理22-24
• 3.4 SPWM控制方法比較24-25
• 3.5 常用SPWM采樣法25-27
• 3.5.1 自然采樣法25
• 3.5.2 對稱規(guī)則采樣法25-26
• 3.5.3 不對稱規(guī)則采樣法26-27
• 3.6 小結(jié)27-28
• 第四章 逆變系統(tǒng)硬件電路設(shè)計28-52
• 4.1 逆變器DC-DC電路設(shè)計28-42
• 4.1.1 推挽式變換電路器件選型28-29
• 4.1.2 脈沖寬度調(diào)制(PWM)電路設(shè)計29-32
• 4.1.3 高頻變壓器設(shè)計32-38
• 4.1.4 輸入整流濾波電路設(shè)計38-40
• 4.1.5 直流高壓反饋電路40
• 4.1.6 輸入保護(hù)電路40-42
• 4.2 逆變器DC-AC電路設(shè)計42-51
• 4.2.1 全橋DC-AC電路開關(guān)管選型42-43
• 4.2.2 主控芯片介紹43-45
• 4.2.3 高壓集成(HVIC)驅(qū)動電路設(shè)計45-48
• 4.2.4LC濾波電路設(shè)計48-50
• 4.2.5 采樣與輸出保護(hù)電路設(shè)計50-51
• 4.3 小結(jié)51-52
• 第五章 逆變系統(tǒng)的模糊控制52-63
• 5.1 模糊控制理論與模糊控制器概述52-55
• 5.1.1 模糊控制系統(tǒng)簡介52
• 5.1.2 常用模糊控制系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)與工作原理52-53
• 5.1.3 常用模糊控制器的基本結(jié)構(gòu)53-54
• 5.1.4 模糊控制器的分類54-55
• 5.2 單變量模糊控制器設(shè)計原理55-62
• 5.2.1 輸入變量模糊化55-57
• 5.2.2 隸屬函數(shù)、偏差E與偏差變化EC賦值表的確定57-59
• 5.2.3 模糊推理與模糊規(guī)則集59-61
• 5.2.4 輸出變量清晰化61-62
• 5.2.5 模糊判決62
• 5.3 小結(jié)62-63
• 第六章 系統(tǒng)軟件設(shè)計63-77
• 6.1 系統(tǒng)軟件總體設(shè)計方案63-65
• 6.1.1 高頻SPWM實(shí)現(xiàn)63
• 6.1.2 軟件總體結(jié)構(gòu)63-64
• 6.1.3 中斷服務(wù)程序64-65
• 6.2 經(jīng)典PID算法簡介及其實(shí)現(xiàn)65-68
• 6.2.1PID控制原理65-66
• 6.2.2PID算法簡介66-67
• 6.2.3 逆變系統(tǒng)PID算法實(shí)現(xiàn)67-68
• 6.3 模糊控制算法實(shí)現(xiàn)68-71
• 6.3.1 量化因子、比例因子及模糊判決結(jié)果表的確定68-70
• 6.3.2 模糊控制算法實(shí)現(xiàn)70-71
• 6.4 經(jīng)典PID控制與模糊控制仿真[52]71-74
• 6.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及比較74-76
• 6.6 小結(jié)76-77
• 第七章 總結(jié)及展望77-78
• 7.1 主要完成的工作77
• 7.2 展望77-78
• 參考文獻(xiàn)78-81
• 致謝81-82
• 附錄82

【相似文獻(xiàn)】

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