本文關鍵詞：基于DSP的模糊PID控制逆變器的研究

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【摘要】：傳統(tǒng)逆變器由于其電路復雜、性能低等固有缺點,已經(jīng)不能適應現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的需求,高性能微處理器特別是DSP的出現(xiàn)使逆變器的數(shù)字化控制成為可能。數(shù)字化控制技術的發(fā)展也對逆變器提出了更高的要求,高性能的逆變器既要結構簡單、綠色環(huán)保,同時也要具有良好的靜態(tài)性能和動態(tài)性能。目前逆變器主要采用傳統(tǒng)PID控制技術,經(jīng)常受到非線性因素的影響,PID參數(shù)設置比較困難,依靠專家經(jīng)驗比較耗時,且輸出精度不高。本文將模糊控制策略和PID控制相結合,將模糊PID控制策略應用到逆變器控制中,既保留了傳統(tǒng)PID精度高的特點,也突出了模糊控制自適應性強的優(yōu)勢。并通過Simulink仿真驗證了該方法的可行性和有效性。本文首先闡述了逆變器數(shù)字化控制的特點,分析了SPWM的基本原理和實現(xiàn)方法。然后分析了逆變器的模糊PID控制技術及其實現(xiàn)方式,設計模糊PID控制器,使用Simulink建立仿真模型,并與傳統(tǒng)PID控制特點做了比較。在此基礎上,以DSP-TMS320F2812為控制核心,設計了控制電路、驅動電路和采樣電路,并對電路原理進行了分析,詳細分析了SPWM的軟件生成方法,給出了相關的程序流程圖。最后,搭建軟硬件實驗平臺并進行調試,采集實驗波形,結果表明該系統(tǒng)能夠將直流電壓轉換成三相交流電壓,輸出參數(shù)符合設計的要求,進一步驗證了設計的合理性和有效性。
【關鍵詞】：逆變器 SPWM 模糊PID DSP
【學位授予單位】：安徽理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TP273.4;TM464
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-13
• 1 緒論13-19
• 1.1 研究背景及意義13-14
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢14-18
• 1.2.1 逆變器發(fā)展概述14-15
• 1.2.2 逆變器控制技術研究現(xiàn)狀15-17
• 1.2.3 模糊控制技術研究現(xiàn)狀17-18
• 1.3 本論文的主要工作18-19
• 2 逆變器控制系統(tǒng)基本結構及控制策略19-31
• 2.1 逆變器控制系統(tǒng)基本結構19-20
• 2.2 三相主電路結構與工作原理20
• 2.3 逆變器的數(shù)學模型與計算分析20-22
• 2.4 SPWM控制技術分析22-25
• 2.4.1 SPWM控制的基本原理22-23
• 2.4.2 SPWM逆變電路的調制方式23-24
• 2.4.3 SPWM驅動脈沖的實現(xiàn)方法24-25
• 2.5 數(shù)字SPWM原理及其DSP實現(xiàn)25-29
• 2.5.1 數(shù)字PWM原理25-28
• 2.5.2 數(shù)字SPWM DSP實現(xiàn)28-29
• 2.6 本章小結29-31
• 3 模糊PID控制器設計31-41
• 3.1 模糊控制算法的理論基礎31-32
• 3.2 模糊PID控制器結構設計32-33
• 3.3 參數(shù)整定原則33
• 3.4 控制算法設計33-35
• 3.5 逆變器控制系統(tǒng)仿真35-39
• 3.5.1 模糊PID控制器仿真模型35-36
• 3.5.2 模糊PID控制逆變器仿真模型36-37
• 3.5.3 仿真結果分析37-39
• 3.6 本章小結39-41
• 4 逆變器控制系統(tǒng)硬件設計41-53
• 4.1 控制芯片介紹41-43
• 4.2 控制電路設計43-52
• 4.2.1 DSP最小系統(tǒng)43-46
• 4.2.2 驅動電路46-47
• 4.2.3 信號采樣電路47-49
• 4.2.4 信號調理電路49-50
• 4.2.5 AD轉換電路50
• 4.2.6 PWM輸出電路50-51
• 4.2.7 繼電器和風機驅動電路51
• 4.2.8 故障輸入和保護輸出電路51-52
• 4.3 本章小結52-53
• 5 逆變器控制系統(tǒng)軟件設計53-63
• 5.1 控制系統(tǒng)軟件設計53-54
• 5.2 系統(tǒng)軟件設計流程圖54-56
• 5.2.1 系統(tǒng)主函數(shù)54-55
• 5.2.2 定時器中斷服務模塊55-56
• 5.3 SPWM信號的產(chǎn)生56-60
• 5.3.1 事件管理器模塊56-57
• 5.3.2 三角載波的生成57
• 5.3.3 基準正弦信號的生成57-58
• 5.3.4 PWM信號生成58-59
• 5.3.5 生成驅動SPWM的程序流程圖59-60
• 5.4 A/D采樣部分60
• 5.5 模糊PID控制流程圖60-61
• 5.6 本章小結61-63
• 6 實驗與分析63-69
• 6.1 實驗平臺63
• 6.2 波形采樣分析63-65
• 6.3 調試試驗結果65-68
• 6.4 本章小結68-69
• 7 結論與展望69-71
• 7.1 結論69
• 7.2 展望69-71
• 參考文獻71-75
• 致謝75-77
• 作者簡介及讀研期間主要科研成果77

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 孫立軍;;逆變電源的發(fā)展與技術革新[J];辦公自動化;2012年22期

2 湯秀芬;;模糊自適應PID控制器參數(shù)整定的研究[J];工業(yè)控制計算機;2012年02期

3 何鵬;;基于Matlab的模糊PID控制器設計與仿真研究[J];微型電腦應用;2010年04期

4 姜彬;張浩然;郭啟軍;;基于DSP的SPWM不對稱規(guī)則采樣算法的分析與實現(xiàn)[J];微計算機信息;2009年11期

5 袁莉;李斌;蔣在芳;;基于TMS320F2812的三相SPWM波的實現(xiàn)[J];現(xiàn)代電子技術;2008年03期

6 黃黎芬;姜建國;;一種新型基于雙閉環(huán)PID控制的SVC控制系統(tǒng)研究[J];系統(tǒng)仿真學報;2007年08期

7 李旭;謝運祥;;PWM技術實現(xiàn)方法綜述[J];電源技術應用;2005年02期

8 吳振順,姚建均,岳東海;模糊自整定PID控制器的設計及其應用[J];哈爾濱工業(yè)大學學報;2004年11期

9 ;Repetitive PD control strategy with inverse transfer function compensation for CVCF inverter[J];Journal of Control Theory and Applications;2004年02期

10 田淑杭,姜麗娟;一種參數(shù)自整定模糊PID控制器的研究[J];電氣傳動自動化;2003年06期

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 董麗榮;DSP實現(xiàn)的模糊控制器[D];內(nèi)蒙古科技大學;2009年

2 呂小濤;基于DSP的正弦波逆變電源研究[D];武漢理工大學;2009年

3 李學勇;基于DSP的單相SPWM逆變器數(shù)字化控制技術研究[D];南昌航空大學;2009年

4 李偉;數(shù)字控制逆變電源的研究與實現(xiàn)[D];武漢理工大學;2007年

5 董金發(fā);單相逆變電源數(shù)字控制系統(tǒng)的研究[D];武漢理工大學;2006年

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本文編號：728002