基于DSP的SPWM逆變電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)及控制方法研究
本文選題:逆變電源 切入點(diǎn):DSP 出處:《長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)》2017年碩士論文
【摘要】:隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展以及生產(chǎn)水平的提高,逆變電源技術(shù)越來(lái)越被廣泛地應(yīng)用在工業(yè)、航空、冶金等領(lǐng)域。逆變電源不但要求輸出波形穩(wěn)定性好,而且還需要響應(yīng)速度快。傳統(tǒng)的基于模擬技術(shù)的逆變電源不能夠滿(mǎn)足用戶(hù)對(duì)高品質(zhì)性能的需求,近些年伴隨著數(shù)字電子技術(shù)和現(xiàn)代電力電子技術(shù)的快速發(fā)展,高性能的數(shù)字控制器得到廣泛應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)了逆變電源的全數(shù)字控制,同時(shí)先進(jìn)的控制算法能夠應(yīng)用于逆變電源的控制。本文針對(duì)逆變電源的控制方法及系統(tǒng)研制開(kāi)展工作,采用數(shù)字信號(hào)處理器TMS320F2812為主控制器,對(duì)1KW逆變電源進(jìn)行研究與設(shè)計(jì),主要內(nèi)容如下:首先,針對(duì)逆變電源系統(tǒng)詳細(xì)分析了基于狀態(tài)方程的無(wú)差拍控制方法和基于內(nèi)模原理的重復(fù)控制方法,并進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。結(jié)合兩種方法的優(yōu)點(diǎn)給出了逆變電源系統(tǒng)復(fù)合控制器的設(shè)計(jì)方法,仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明復(fù)合控制方法具有良好的動(dòng)靜態(tài)性能。再次,針對(duì)逆變電源的工作原理及拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行深入研究,分析了SPWM逆變技術(shù)的控制方式及輸出特性,完成了主電路、驅(qū)動(dòng)電路、故障檢測(cè)電路、報(bào)警電路、通訊電路等單元的設(shè)計(jì);谀K化設(shè)計(jì)原理及方法,完成了逆變電源系統(tǒng)軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。最后,完成了逆變電源軟硬件系統(tǒng)的聯(lián)合調(diào)試工作,并針對(duì)所研制的1KW單相逆變電源系統(tǒng)進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究,分析了逆變電源系統(tǒng)在不同負(fù)載下的輸出電壓波形,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明研制的數(shù)字化逆變電源可以達(dá)到預(yù)期的性能指標(biāo)。
[Abstract]:With the rapid development of science and technology and the improvement of production level, inverter power technology is more and more widely used in industry, aviation, metallurgy and other fields.Inverter power supply not only requires good stability of output waveform, but also needs fast response speed.The traditional inverter power supply based on analog technology can not meet the demand of high quality performance. In recent years, with the rapid development of digital electronics and modern power electronics technology, high performance digital controller has been widely used.The full digital control of inverter power supply is realized, and the advanced control algorithm can be applied to the control of inverter power supply.In this paper, the control method and system development of inverter power supply is studied and designed. The digital signal processor (TMS320F2812) is used as the main controller to study and design the 1KW inverter power supply. The main contents are as follows: first of all,The deadbeat control method based on state equation and repetitive control method based on internal model principle are analyzed in detail for the inverter power supply system, and the simulation experiments are carried out.Combined with the advantages of the two methods, the design method of the hybrid controller for the inverter power system is presented. The simulation results show that the hybrid control method has good dynamic and static performance.Thirdly, the working principle and topological structure of the inverter power supply are deeply studied, and the control mode and output characteristics of SPWM inverter technology are analyzed. The main circuit, driving circuit, fault detection circuit, alarm circuit are completed, the main circuit, the driving circuit, the fault detection circuit and the alarm circuit are completed.The design of communication circuit and other units.Based on the principle and method of modular design, the software system of inverter power supply system is designed.Finally, the joint debugging of the hardware and software system of the inverter power supply is completed, and the related experimental research on the developed 1KW single-phase inverter power supply system is carried out, and the output voltage waveform of the inverter power supply system under different loads is analyzed.The experimental results show that the digital inverter can achieve the expected performance.
【學(xué)位授予單位】:長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類(lèi)號(hào)】:TP273;TN86
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,本文編號(hào):1709104
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