本文關(guān)鍵詞：站用單相在線式UPS的設(shè)計

  更多相關(guān)文章： 功率因數(shù)校正 小信號模型 逆變器 雙環(huán)控制 極點配置

【摘要】：隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展和計算機的日益普及,不間斷電源(UPS)的應(yīng)用也越來越廣泛,各行各業(yè)對UPS的性能不斷提出越來越高的要求,尤其在精密測量系統(tǒng)、航空管理系統(tǒng)、醫(yī)用控制系統(tǒng)等行業(yè)。一方面要求UPS系統(tǒng)能夠保證連續(xù)的供電,另一方面要求為負載提供優(yōu)質(zhì)的、穩(wěn)壓、穩(wěn)頻、無浪涌的電能。而UPS整個系統(tǒng)的性能很大程度上是由UPS的控制部分決定的,因此選擇合適的控制策略對于系統(tǒng)起著至關(guān)重要的作用。目前,隨著數(shù)字化控制的不斷發(fā)展和完善,UPS系統(tǒng)的控制逐漸由模擬控制轉(zhuǎn)向數(shù)字控制,現(xiàn)在這也是UPS研究的一個熱門。本文基于目前在線式UPS的研究現(xiàn)狀,重點研究了如何提高系統(tǒng)的輸入功率因數(shù)和系統(tǒng)的穩(wěn)定性。首先從理論上詳細分析了在線式UPS系統(tǒng)的組成部分及各個模塊的作用、工作原理和工作狀態(tài)。對功率校正電路、逆變電路及蓄電池充電電路的拓撲結(jié)構(gòu)進行了分析和選型。然后對UPS的功率校正電路和逆變電路的控制方法進行了分析和研究,為了改善系統(tǒng)的動態(tài)及穩(wěn)態(tài)性能,結(jié)合實際,本文提出了一些控制算法,并將之引入到UPS系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)的控制中：(1)提出了采用平均電流法控制功率校正電路；(2)針對負載對逆變器的影響,提出采用帶負載前饋的雙閉環(huán)控制策略,其中采用極點配置設(shè)計控制器的參數(shù)；(3)采用雙閉環(huán)控制蓄電池的充電電路。同時,在MATLAB中搭建UPS系統(tǒng)的APFC、逆變電路及蓄電池充電電路模型進行仿真,并對各個仿真結(jié)果進行分析和比較,其功率因數(shù)和穩(wěn)定性均有所提高,達到設(shè)計要求�；谝陨涎芯�,對系統(tǒng)進行了初步軟件設(shè)計,其中包括系統(tǒng)的主程序、初始化、定時器產(chǎn)生PWM脈沖控制信號及中斷周期子程序的控制流程設(shè)計。最后結(jié)合實際,搭建了相關(guān)實驗平臺,完成了UPS的輸入功率因數(shù)校正環(huán)節(jié),逆變環(huán)節(jié)的實驗。
【關(guān)鍵詞】：功率因數(shù)校正 小信號模型 逆變器 雙環(huán)控制 極點配置
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN86
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 1 緒論11-19
• 1.1 研究背景及意義11-12
• 1.2 UPS的基本概述12-15
• 1.2.1 UPS的簡介12
• 1.2.2 UPS的分類12-15
• 1.3 國內(nèi)外UPS的研究現(xiàn)狀15-16
• 1.4 本文的主要研究內(nèi)容16-19
• 2 在線式UPS的原理19-31
• 2.1 在線式UPS系統(tǒng)主電路的設(shè)計19-27
• 2.1.1 功率因數(shù)校正電路的選擇19-21
• 2.1.2 逆變電路的選擇21-23
• 2.1.3 蓄電池充電電路的選擇23-26
• 2.1.4 DC/DC變換電路26
• 2.1.5 其他外圍電路26-27
• 2.2 在線式UPS工作原理27-28
• 2.3 在線式UPS工作模式轉(zhuǎn)換28
• 2.4 本章小結(jié)28-31
• 3 在線式UPS的控制算法及仿真31-57
• 3.1 有源功率因數(shù)校正電路的控制算法31-39
• 3.1.1 控制方法31-33
• 3.1.2 控制電路設(shè)計33-38
• 3.1.3 有源功率校正電路建模及仿真38-39
• 3.2 單相全橋逆變電路的控制算法39-53
• 3.2.1 控制方法39-41
• 3.2.2 控制電路設(shè)計41-48
• 3.2.3 單相全橋逆變電路建模及仿真48-53
• 3.3 蓄電池充電電路的控制算法53-55
• 3.3.1 控制電路設(shè)計53
• 3.3.2 充電電路建模及仿真53-55
• 3.4 本章小結(jié)55-57
• 4 在線式UPS控制電路及軟件設(shè)計57-65
• 4.1 控制電路組成57-59
• 4.2 軟件設(shè)計59-64
• 4.2.1 主程序設(shè)計59-60
• 4.2.2 初始化程序設(shè)計60-61
• 4.2.3 定時器中斷程序設(shè)計61-64
• 4.2.4 定時器T1周期中斷程序設(shè)計64
• 4.3 本章小結(jié)64-65
• 5 實驗結(jié)果65-67
• 5.1 實驗結(jié)果65-66
• 5.2 本章小結(jié)66-67
• 6 總結(jié)與展望67-69
• 6.1 總結(jié)67
• 6.2 展望67-69
• 參考文獻69-73
• 作者簡歷及攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果73-77
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集77

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3 倪昀煒;黃，

本文編號：751195