基于BP算法的移相全橋逆變器的研究
發(fā)布時(shí)間:2021-05-15 20:53
進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái),隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,鋼鐵的需求愈來(lái)愈大,這也就刺激焊接設(shè)備的不斷更新?lián)Q代,傳統(tǒng)焊接設(shè)備由于體積笨重、效率低而且會(huì)產(chǎn)生較多毛刺以及發(fā)生飛濺等現(xiàn)象而逐漸被淘汰,高效率、模塊化、智能化焊接設(shè)備已然廣泛應(yīng)用于當(dāng)前工業(yè)生產(chǎn),所以以逆變器技術(shù)為核心的焊接設(shè)備更是未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。與此同時(shí),隨著社會(huì)發(fā)展的加快,人們對(duì)于新能源的需求也越來(lái)越大,其中最大的需求就是居民用電,目前主流的新能源發(fā)電包括風(fēng)力、水力、潮汐,而光伏并網(wǎng)發(fā)電相對(duì)于這些發(fā)電方式有很大的優(yōu)勢(shì),而解決光伏并網(wǎng)最主要的問(wèn)題就是有關(guān)逆變器以及如何避免孤島效應(yīng)而接入家庭電網(wǎng)的問(wèn)題,這也是目前在逆變器研究上比較主流的方向之一。本課題研究的是優(yōu)化的BP網(wǎng)絡(luò)算法逆變器,相比于傳統(tǒng)逆變器更具有研究?jī)r(jià)值,能夠更好的控制逆變器的輸出,發(fā)揮出最大的工作效能。它的高效和高功率(小型化)是國(guó)際弧焊逆變器主要的追求目標(biāo)之一。傳統(tǒng)的逆變器由于采用的是線性PID控制,導(dǎo)致其控制精度比較弱,為了很好的解決這個(gè)問(wèn)題,在研究新型逆變器時(shí)加入了優(yōu)化的BP網(wǎng)絡(luò)算法,通過(guò)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練與學(xué)習(xí)來(lái)達(dá)到減少誤差至最小的目的。文中對(duì)于控制逆變器的核心部分采用功率全橋,通過(guò)對(duì)...
【文章來(lái)源】:江蘇科技大學(xué)江蘇省
【文章頁(yè)數(shù)】:75 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題背景與研究意義
1.2 逆變器的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)
1.3 本課題的研究?jī)?nèi)容
第2章 逆變器控制方案的選擇
2.1 逆變器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及原理
2.2 逆變器控制器主電路的選擇
2.2.1 逆變器開(kāi)關(guān)器件的選擇
2.2.2 逆變器主電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)選擇
2.2.3 PS-PWM控制技術(shù)選擇
2.2.4 開(kāi)關(guān)技術(shù)的研究
2.3 系統(tǒng)控制芯片的選擇
2.4 移相全橋SPWM軟開(kāi)關(guān)技術(shù)的原理
2.5 本章小結(jié)
第3章 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)智能控制算法的研究
3.1 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制理論
3.1.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模型
3.1.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)學(xué)原理以及學(xué)習(xí)過(guò)程
3.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID的結(jié)構(gòu)及算法
3.3 本章小結(jié)
第4章 逆變器系統(tǒng)仿真
4.1 仿真軟件
4.2 逆變器BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制算法的系統(tǒng)仿真
4.2.1 逆變器IGBT和其并聯(lián)電容的選擇
4.2.2 諧振電感及阻斷電容的的參數(shù)計(jì)算
4.2.3 輸出整流二極管及濾波電感的選擇
4.2.4 仿真波形與結(jié)果分析
4.3 本章小結(jié)
第5章 逆變器硬件電路的設(shè)計(jì)
5.1 逆變器控制系統(tǒng)原理
5.2 硬件電路設(shè)計(jì)
5.2.1 IGBT全橋逆變電路
5.2.2 IGBT的驅(qū)動(dòng)電路
5.2.3 采集電路設(shè)計(jì)
5.2.4 鍵盤、顯示的電路設(shè)計(jì)
5.3 本章小結(jié)
第6章 逆變器控制軟件設(shè)計(jì)
6.1 軟件系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)
6.1.1 主程序的設(shè)計(jì)
6.1.2 初始化程序的設(shè)計(jì)
6.1.3 中斷程序的設(shè)計(jì)
6.1.4 定時(shí)器中斷程序的設(shè)計(jì)
6.1.5 采樣中斷的程序設(shè)計(jì)
6.1.6 鍵盤掃描程序的設(shè)計(jì)
6.1.7 液晶顯示的程序設(shè)計(jì)
6.2 實(shí)驗(yàn)調(diào)試與結(jié)果
6.3 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
附錄 單個(gè)神經(jīng)元部分代碼
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于DSP的高頻逆變電阻點(diǎn)焊電源的研究[J]. 曾敏,魏良紅,馬成,曹彪. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2011(06)
[2]開(kāi)關(guān)電源的數(shù)字控制技術(shù)研究[J]. 羅剛,高榮,江書勇. 實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù). 2009(02)
[3]數(shù)字開(kāi)關(guān)電源技術(shù)的發(fā)展分析[J]. 劉志春,蘇震,李世誠(chéng),袁文. 艦船電子工程. 2009(01)
[4]試論開(kāi)關(guān)電源技術(shù)的發(fā)展[J]. 雷媛媛,吳勝益. 通信電源技術(shù). 2008(04)
[5]逆變式焊機(jī)的應(yīng)用與發(fā)展[J]. 劉成龍. 科技信息(科學(xué)教研). 2007(30)
[6]開(kāi)關(guān)電源原理及發(fā)展方向[J]. 王予,張培,胡海如. 中國(guó)科技信息. 2007(14)
[7]開(kāi)關(guān)電源的原理和發(fā)展趨勢(shì)[J]. 王學(xué)智. 黑龍江科技信息. 2007(11)
[8]基于PSO的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在傳感器數(shù)據(jù)融合中的應(yīng)用[J]. 高艷麗,劉詩(shī)斌. 傳感技術(shù)學(xué)報(bào). 2006(04)
[9]弧焊電源的數(shù)字化控制技術(shù)[J]. 吳開(kāi)源,黃石生,李陽(yáng),陸沛濤. 半導(dǎo)體技術(shù). 2005(01)
[10]SIMULATION AND EXPERIMENTATION OF THE ARC WELDING INVERTER USING THE SOFT SWITCHING TECHNIQUE[J]. Chen ShujunCollege of Mechanical Engineering &Applied Electronics Technology,Beijing University of Technology,Beijing 100022, ChinaWang JunCollege of Material Scienceand Engineering,Hebei University of Scienceand Technology,Shijiazhuang 050054, ChinaHuang Pengfei Lu YaohuiYin ShuyanCollege of Mechanical Engineering &Applied Electronics Technology,Beijing University of Technology,Beijing 100022, China. Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2004(01)
碩士論文
[1]弧焊逆變電源數(shù)字控制軟開(kāi)關(guān)技術(shù)的研究[D]. 戚鵬.北京工業(yè)大學(xué) 2010
[2]基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的智能PID控制器研究與設(shè)計(jì)[D]. 安軍濤.武漢理工大學(xué) 2010
[3]基于DSP的軟開(kāi)關(guān)弧焊逆變電源控制系統(tǒng)及其仿真研究[D]. 卜士瑞.合肥工業(yè)大學(xué) 2010
[4]滯后臂串聯(lián)二極管的ZVZCS移相全橋變換器研究[D]. 芮騏驊.合肥工業(yè)大學(xué) 2010
[5]20KHZ、90KVA逆變點(diǎn)焊電源的研究[D]. 邱祁.北京工業(yè)大學(xué) 2009
[6]數(shù)字化移相全橋ZVZCS直流變換器的研究[D]. 李桂丹.哈爾濱理工大學(xué) 2009
[7]基于DSP的移相全橋ZVZCS直流變換器研究[D]. 張小華.哈爾濱理工大學(xué) 2008
[8]軟開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)與仿真研究[D]. 周志軍.武漢大學(xué) 2004
本文編號(hào):3188318
【文章來(lái)源】:江蘇科技大學(xué)江蘇省
【文章頁(yè)數(shù)】:75 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題背景與研究意義
1.2 逆變器的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)
1.3 本課題的研究?jī)?nèi)容
第2章 逆變器控制方案的選擇
2.1 逆變器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及原理
2.2 逆變器控制器主電路的選擇
2.2.1 逆變器開(kāi)關(guān)器件的選擇
2.2.2 逆變器主電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)選擇
2.2.3 PS-PWM控制技術(shù)選擇
2.2.4 開(kāi)關(guān)技術(shù)的研究
2.3 系統(tǒng)控制芯片的選擇
2.4 移相全橋SPWM軟開(kāi)關(guān)技術(shù)的原理
2.5 本章小結(jié)
第3章 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)智能控制算法的研究
3.1 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制理論
3.1.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模型
3.1.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)學(xué)原理以及學(xué)習(xí)過(guò)程
3.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID的結(jié)構(gòu)及算法
3.3 本章小結(jié)
第4章 逆變器系統(tǒng)仿真
4.1 仿真軟件
4.2 逆變器BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制算法的系統(tǒng)仿真
4.2.1 逆變器IGBT和其并聯(lián)電容的選擇
4.2.2 諧振電感及阻斷電容的的參數(shù)計(jì)算
4.2.3 輸出整流二極管及濾波電感的選擇
4.2.4 仿真波形與結(jié)果分析
4.3 本章小結(jié)
第5章 逆變器硬件電路的設(shè)計(jì)
5.1 逆變器控制系統(tǒng)原理
5.2 硬件電路設(shè)計(jì)
5.2.1 IGBT全橋逆變電路
5.2.2 IGBT的驅(qū)動(dòng)電路
5.2.3 采集電路設(shè)計(jì)
5.2.4 鍵盤、顯示的電路設(shè)計(jì)
5.3 本章小結(jié)
第6章 逆變器控制軟件設(shè)計(jì)
6.1 軟件系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)
6.1.1 主程序的設(shè)計(jì)
6.1.2 初始化程序的設(shè)計(jì)
6.1.3 中斷程序的設(shè)計(jì)
6.1.4 定時(shí)器中斷程序的設(shè)計(jì)
6.1.5 采樣中斷的程序設(shè)計(jì)
6.1.6 鍵盤掃描程序的設(shè)計(jì)
6.1.7 液晶顯示的程序設(shè)計(jì)
6.2 實(shí)驗(yàn)調(diào)試與結(jié)果
6.3 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
附錄 單個(gè)神經(jīng)元部分代碼
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于DSP的高頻逆變電阻點(diǎn)焊電源的研究[J]. 曾敏,魏良紅,馬成,曹彪. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2011(06)
[2]開(kāi)關(guān)電源的數(shù)字控制技術(shù)研究[J]. 羅剛,高榮,江書勇. 實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù). 2009(02)
[3]數(shù)字開(kāi)關(guān)電源技術(shù)的發(fā)展分析[J]. 劉志春,蘇震,李世誠(chéng),袁文. 艦船電子工程. 2009(01)
[4]試論開(kāi)關(guān)電源技術(shù)的發(fā)展[J]. 雷媛媛,吳勝益. 通信電源技術(shù). 2008(04)
[5]逆變式焊機(jī)的應(yīng)用與發(fā)展[J]. 劉成龍. 科技信息(科學(xué)教研). 2007(30)
[6]開(kāi)關(guān)電源原理及發(fā)展方向[J]. 王予,張培,胡海如. 中國(guó)科技信息. 2007(14)
[7]開(kāi)關(guān)電源的原理和發(fā)展趨勢(shì)[J]. 王學(xué)智. 黑龍江科技信息. 2007(11)
[8]基于PSO的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在傳感器數(shù)據(jù)融合中的應(yīng)用[J]. 高艷麗,劉詩(shī)斌. 傳感技術(shù)學(xué)報(bào). 2006(04)
[9]弧焊電源的數(shù)字化控制技術(shù)[J]. 吳開(kāi)源,黃石生,李陽(yáng),陸沛濤. 半導(dǎo)體技術(shù). 2005(01)
[10]SIMULATION AND EXPERIMENTATION OF THE ARC WELDING INVERTER USING THE SOFT SWITCHING TECHNIQUE[J]. Chen ShujunCollege of Mechanical Engineering &Applied Electronics Technology,Beijing University of Technology,Beijing 100022, ChinaWang JunCollege of Material Scienceand Engineering,Hebei University of Scienceand Technology,Shijiazhuang 050054, ChinaHuang Pengfei Lu YaohuiYin ShuyanCollege of Mechanical Engineering &Applied Electronics Technology,Beijing University of Technology,Beijing 100022, China. Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2004(01)
碩士論文
[1]弧焊逆變電源數(shù)字控制軟開(kāi)關(guān)技術(shù)的研究[D]. 戚鵬.北京工業(yè)大學(xué) 2010
[2]基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的智能PID控制器研究與設(shè)計(jì)[D]. 安軍濤.武漢理工大學(xué) 2010
[3]基于DSP的軟開(kāi)關(guān)弧焊逆變電源控制系統(tǒng)及其仿真研究[D]. 卜士瑞.合肥工業(yè)大學(xué) 2010
[4]滯后臂串聯(lián)二極管的ZVZCS移相全橋變換器研究[D]. 芮騏驊.合肥工業(yè)大學(xué) 2010
[5]20KHZ、90KVA逆變點(diǎn)焊電源的研究[D]. 邱祁.北京工業(yè)大學(xué) 2009
[6]數(shù)字化移相全橋ZVZCS直流變換器的研究[D]. 李桂丹.哈爾濱理工大學(xué) 2009
[7]基于DSP的移相全橋ZVZCS直流變換器研究[D]. 張小華.哈爾濱理工大學(xué) 2008
[8]軟開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)與仿真研究[D]. 周志軍.武漢大學(xué) 2004
本文編號(hào):3188318
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