發(fā)布時(shí)間：2017-08-23 05:10

  本文關(guān)鍵詞：基于FPGA控制的三相PWM逆變器控制研究

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【摘要】：現(xiàn)代社會的不斷發(fā)展,人們對性能較高性能逆變器的研究以及開發(fā)愈發(fā)的關(guān)注,在過去人們對電子產(chǎn)品的大量不科學(xué)濫用,造成了電網(wǎng)的諧波污染變得極其嚴(yán)重,全數(shù)字控制器已經(jīng)成為人們眼中的焦點(diǎn),逐漸取代了原先備受矚目的模擬控制時(shí)代。逆變技術(shù)的不斷更新,人們對其的要求越發(fā)的嚴(yán)格和苛刻,在直流轉(zhuǎn)變成交流電的過程中,三相恒壓恒頻逆變器能夠很好完成要求,已經(jīng)被大量的使用在相關(guān)領(lǐng)域當(dāng)中,在此次設(shè)計(jì)中我們使用相對來說比較成熟的三相電壓型逆變電路。我們逐步對該系統(tǒng)的各個(gè)模塊進(jìn)行了初步的了解,不論是其各個(gè)部分所起作用的劃分,還是整個(gè)總模塊的科學(xué)優(yōu)化,硬件設(shè)計(jì)的選取,以及后面操作起來的流水線。為了使逆變器來控制的波形的精確度提高,該設(shè)計(jì)采用FPGA芯片來對多諧振數(shù)字控制器進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。該芯片不僅可以進(jìn)行各方面控制還可以實(shí)現(xiàn)一定的調(diào)制,關(guān)于逆變控制器由FPGA來進(jìn)行控制的大致方法以及對部分模塊的介紹與了解,選取怎樣類型的器件規(guī)格和技術(shù)方案,并且在整個(gè)大致過程中,對該芯片的設(shè)計(jì)流程進(jìn)行描述。在翻閱資料對鎖相環(huán)及在控制器相關(guān)知識進(jìn)行一定的了解,進(jìn)而進(jìn)行研究看如何設(shè)計(jì)比較合理,對一些模塊進(jìn)行了仿真模擬,在逆變技術(shù)中進(jìn)行對數(shù)子鎖相技術(shù)的完成。在進(jìn)行鎖相過程中,我們需要保證該逆變電路的輸出電壓必須和同步信號是步調(diào)一致的。我們了解到利用EDA手段的的一種方案,是通過使用全數(shù)字化手段的方法來進(jìn)行操作的,借助計(jì)數(shù)器以及使用查表的手段,我們會得知相關(guān)算法根據(jù)數(shù)字化正弦信號設(shè)計(jì)出來的。調(diào)制得到的正弦信號的幅值以及平率,加上HDL語言的自身比較好的特點(diǎn),對在以FPGA為基礎(chǔ)的數(shù)字信號發(fā)生器的設(shè)計(jì)。相對其他方法,此方法具有較強(qiáng)的實(shí)際意義。
【關(guān)鍵詞】：逆變器 FPGA SPWM
【學(xué)位授予單位】：安徽理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM464
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-12
• 1 緒論12-16
• 1.1 本課題的研究背景12-13
• 1.2 本課題的研究特點(diǎn)13-14
• 1.3 本課題的研究意義14
• 1.4 本論文主要工作14-16
• 2. 系統(tǒng)設(shè)計(jì)組成及原理16-26
• 2.1 總體方案設(shè)計(jì)16-17
• 2.2 逆變器實(shí)現(xiàn)原理17
• 2.3 逆變模塊的實(shí)現(xiàn)17-18
• 2.4 控制單元的介紹18-19
• 2.5 脈寬調(diào)制技術(shù)的介紹19-20
• 2.6 脈寬調(diào)制技術(shù)的工作原理20-21
• 2.7 SPWM的實(shí)現(xiàn)方法21-23
• 2.7.1 單極性SPWM21
• 2.7.2 雙極性SPWM21-23
• 2.8 逆變器驅(qū)動電路及原理23
• 2.9 LC濾波模塊23-24
• 2.10 AD采樣模塊24-25
• 2.11 逆變器的控制以及實(shí)現(xiàn)25
• 2.12 本章小結(jié)25-26
• 3 基于FPGA的逆變控制器設(shè)計(jì)方案26-32
• 3.1 逆變控制器設(shè)計(jì)26-27
• 3.2 FPGA器件的選擇27-28
• 3.3 FPGA的設(shè)計(jì)流程28-30
• 3.4 硬件描述語言VHDL30-31
• 3.5 本章小結(jié)31-32
• 4 硬件電路設(shè)計(jì)32-36
• 4.1 逆變電路設(shè)計(jì)32-33
• 4.2 驅(qū)動電路設(shè)計(jì)33
• 4.3 采樣降壓電路設(shè)計(jì)33-34
• 4.4 AD轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)34
• 4.5 電源模塊設(shè)計(jì)34
• 4.6 本章小結(jié)34-36
• 5 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)和應(yīng)用于UPS仿真及實(shí)驗(yàn)結(jié)果36-46
• 5.1 軟件部分設(shè)計(jì)36
• 5.2 FPGA程序RTL級結(jié)構(gòu)36-37
• 5.3 SPWM程序仿真結(jié)果37-38
• 5.4 UPS及逆變器在其中的作用38-39
• 5.5 應(yīng)用于UPS的逆變器控制系統(tǒng)仿真39-42
• 5.6 逆變器控制信號和開關(guān)實(shí)驗(yàn)波形42-44
• 5.7 逆變器輸出電壓電流實(shí)驗(yàn)波形44-45
• 5.8 本章小結(jié)45-46
• 6 總結(jié)46-48
• 參考文獻(xiàn)48-50
• 致謝50-52
• 作者簡介及讀研期間主要科研成果52

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