【摘要】：高壓大功率信號源是一種信號變換裝置,可將輸入的工頻交流電轉(zhuǎn)換成所需的高壓信號,且輸出高壓信號的電壓、頻率在一定范圍內(nèi)可調(diào)。近年來,由于地下電纜的故障頻發(fā),高壓大功率信號源逐漸運(yùn)用于電力系統(tǒng)作為地下故障電纜的檢測信號發(fā)生器,檢測效果良好。隨著高性能處理器DSP的飛速發(fā)展,性能更加優(yōu)異、功能愈加強(qiáng)大的高壓信號源設(shè)備在地下故障電纜的檢測、工業(yè)控制等方面應(yīng)用更加廣泛。本文提出了一種基于DSP處理器TMS320F2812的高壓大功率信號源系統(tǒng)的設(shè)計方案,采用雙PWM控制方式,通過分別控制斬波電路和逆變電路從而實現(xiàn)輸出電壓和頻率的可調(diào)。首先介紹了數(shù)字高壓信號源的設(shè)計基本原理、關(guān)鍵技術(shù)和系統(tǒng)結(jié)構(gòu),研究了正弦脈寬調(diào)制技術(shù)原理及SPWM波的實現(xiàn)方式,通過比較,采用了雙極性SPWM技術(shù)和規(guī)則采樣法完成SPWM波的數(shù)字式實現(xiàn),并討論了逆變電路死區(qū)時間的產(chǎn)生原因、影響及補(bǔ)償方法。文章還介紹了系統(tǒng)的控制策略—模糊PID控制技術(shù),并設(shè)計了信號源模糊PID控制器。接著文章對系統(tǒng)硬件部分進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計,包括由整流濾波電路、斬波電路、逆變電路、升壓變壓器、交流濾波電路組成的主電路設(shè)計、以DSP為核心的控制電路的設(shè)計以及人機(jī)界面設(shè)計。然后文章進(jìn)行了軟件設(shè)計,軟件設(shè)計部分是系統(tǒng)的關(guān)鍵部分,設(shè)計的好壞直接關(guān)系著系統(tǒng)能否正常工作,主要由主程序、SPWM波產(chǎn)生程序、模糊PID控制子程序、采樣子程序、SCI串行通信子程序以及人機(jī)界面程序組成。最后,根據(jù)設(shè)計方案,利用MATLAB/Simulink仿真工具搭建了高壓大功率信號源系統(tǒng)仿真模型,通過多次仿真,得到的結(jié)果驗證了設(shè)計方案的合理性和有效性。
【學(xué)位授予單位】：長沙理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TM464
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本文編號：2547380