基于DSP和FPGA的三相并網(wǎng)逆變器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
發(fā)布時(shí)間:2021-01-12 03:00
由于化石能源日趨枯竭、環(huán)境污染日益嚴(yán)重的問題,以太陽能、風(fēng)能、海洋能等為代表的可再生清潔能源在世界范圍內(nèi)得到了廣泛推廣。并網(wǎng)逆變器作為連接分布式發(fā)電系統(tǒng)和電網(wǎng)的一種重要途徑,也吸引了越來越多的關(guān)注。本文以三相并網(wǎng)逆變器作為研究對(duì)象,針對(duì)并網(wǎng)逆變器的硬件電路及軟件設(shè)計(jì)進(jìn)行了深入的研究。本文首先概述了當(dāng)前國內(nèi)外并網(wǎng)逆變器的研究現(xiàn)狀,對(duì)目前比較常見的并網(wǎng)逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、控制策略進(jìn)行了比較并分析了其存在的優(yōu)點(diǎn)及局限性,從而確立了本文的研究目標(biāo)、意義與應(yīng)用。其次,對(duì)三相并網(wǎng)逆變器的主拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及其工作原理進(jìn)行了詳細(xì)介紹,并給出了濾波器參數(shù)的設(shè)計(jì)方法。然后針對(duì)DSP+FPGA控制架構(gòu)進(jìn)行了硬件設(shè)計(jì),詳細(xì)介紹了DSP主控板及FPGA分控板的主要功能,給出了采樣調(diào)理電路、AD/DA轉(zhuǎn)換電路、驅(qū)動(dòng)電路、保護(hù)電路等硬件電路的設(shè)計(jì)原理。接著,對(duì)三相并網(wǎng)逆變器進(jìn)行了軟件設(shè)計(jì),并詳細(xì)介紹了A/D采樣程序、PI控制程序、PWM程序、保護(hù)程序等。最后根據(jù)上述設(shè)計(jì)方案搭建了一臺(tái)5kW的并網(wǎng)逆變器實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。該平臺(tái)以TI公司生產(chǎn)的DSPTMS320F28335為主控芯片,Altela公司生產(chǎn)的EP2C35F673C6N為...
【文章來源】:廣西大學(xué)廣西壯族自治區(qū) 211工程院校
【文章頁數(shù)】:60 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-2并網(wǎng)逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖??Fi.?1-2?TooloDiaram?of?Grid-connecteIv
強(qiáng)、結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)[1G]。在直流電流控制中,pi調(diào)節(jié)器可以在兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)??系及兩相靜止坐標(biāo)系中調(diào)節(jié)電流,然而為實(shí)現(xiàn)靜態(tài)無誤差跟蹤,需要在并網(wǎng)逆變器中增??加電網(wǎng)電壓補(bǔ)償,控制原理圖如圖1-3所示。??(2)
兩相靜止坐標(biāo)系中調(diào)節(jié)電流,然而為實(shí)現(xiàn)靜態(tài)無誤差跟蹤,需要在并網(wǎng)逆變器中增??網(wǎng)電壓補(bǔ)償,控制原理圖如圖1-3所示。??(2)重復(fù)控制??20世紀(jì)80年代初,Inoue等人基于Wonham和Francis提出的內(nèi)膜原理,首次提出??復(fù)控制理論。時(shí)滯正反饋環(huán)節(jié)作為重復(fù)控制的核心,將誤差信息進(jìn)行反復(fù)的學(xué)習(xí)積??因此,重復(fù)控制系統(tǒng)可以對(duì)復(fù)雜的交流信號(hào)進(jìn)行無差抑制或跟蹤,實(shí)現(xiàn)穩(wěn)態(tài)時(shí)的無??控制效果。文獻(xiàn)[11]、[12]對(duì)重復(fù)控制技術(shù)及重復(fù)控制結(jié)合瞬時(shí)值控制進(jìn)行了研究,??了一種結(jié)構(gòu)簡單,調(diào)制方便的雙環(huán)控制器,并對(duì)三相并網(wǎng)逆變器的波形控制及抗不??負(fù)載性能做了實(shí)驗(yàn)研宄。但重復(fù)控制也存在著一定的局限性,例如在電網(wǎng)的第一個(gè)??周期內(nèi)不發(fā)揮作用,動(dòng)態(tài)性能較差,對(duì)于非周期性擾動(dòng)的校正效果差。因此,需要??其他控制策略,提高重復(fù)控制技術(shù)的動(dòng)態(tài)性能,拓寬其應(yīng)用范圍至關(guān)重要。??(3)滯環(huán)電流控制??—電網(wǎng)電壓相位檢測-???
本文編號(hào):2972007
【文章來源】:廣西大學(xué)廣西壯族自治區(qū) 211工程院校
【文章頁數(shù)】:60 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-2并網(wǎng)逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖??Fi.?1-2?TooloDiaram?of?Grid-connecteIv
強(qiáng)、結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)[1G]。在直流電流控制中,pi調(diào)節(jié)器可以在兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)??系及兩相靜止坐標(biāo)系中調(diào)節(jié)電流,然而為實(shí)現(xiàn)靜態(tài)無誤差跟蹤,需要在并網(wǎng)逆變器中增??加電網(wǎng)電壓補(bǔ)償,控制原理圖如圖1-3所示。??(2)
兩相靜止坐標(biāo)系中調(diào)節(jié)電流,然而為實(shí)現(xiàn)靜態(tài)無誤差跟蹤,需要在并網(wǎng)逆變器中增??網(wǎng)電壓補(bǔ)償,控制原理圖如圖1-3所示。??(2)重復(fù)控制??20世紀(jì)80年代初,Inoue等人基于Wonham和Francis提出的內(nèi)膜原理,首次提出??復(fù)控制理論。時(shí)滯正反饋環(huán)節(jié)作為重復(fù)控制的核心,將誤差信息進(jìn)行反復(fù)的學(xué)習(xí)積??因此,重復(fù)控制系統(tǒng)可以對(duì)復(fù)雜的交流信號(hào)進(jìn)行無差抑制或跟蹤,實(shí)現(xiàn)穩(wěn)態(tài)時(shí)的無??控制效果。文獻(xiàn)[11]、[12]對(duì)重復(fù)控制技術(shù)及重復(fù)控制結(jié)合瞬時(shí)值控制進(jìn)行了研究,??了一種結(jié)構(gòu)簡單,調(diào)制方便的雙環(huán)控制器,并對(duì)三相并網(wǎng)逆變器的波形控制及抗不??負(fù)載性能做了實(shí)驗(yàn)研宄。但重復(fù)控制也存在著一定的局限性,例如在電網(wǎng)的第一個(gè)??周期內(nèi)不發(fā)揮作用,動(dòng)態(tài)性能較差,對(duì)于非周期性擾動(dòng)的校正效果差。因此,需要??其他控制策略,提高重復(fù)控制技術(shù)的動(dòng)態(tài)性能,拓寬其應(yīng)用范圍至關(guān)重要。??(3)滯環(huán)電流控制??—電網(wǎng)電壓相位檢測-???
本文編號(hào):2972007
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