作為人工場源電磁法勘探必備的儀器設(shè)備，地面電磁探測發(fā)射機(jī)將恒穩(wěn)電源以所需頻率進(jìn)行逆變，通過接地電極發(fā)射出去，用以獲得有效的電磁場來進(jìn)行地球物理勘探。為獲得深部探測有效的地球物理數(shù)據(jù)，要求地面電磁探測發(fā)射機(jī)具有高電壓、大電流、高精度穩(wěn)定輸出的同時具有質(zhì)量輕體積小的特點。開關(guān)電源具有效率高、體積小、重量輕等顯著特點。目前世界各國都有廣泛的應(yīng)用，特別是對大功率高頻開關(guān)電源的研究和開發(fā)已成為當(dāng)今電力電子學(xué)的主要研究領(lǐng)域，并派生出很多新的研究方向；控制理論、電力電子技術(shù)以及半導(dǎo)體材料的發(fā)展為高電壓大功率開關(guān)電源的研發(fā)提供了有力的支撐。依托工程科研項目，根據(jù)地面電磁探測發(fā)射機(jī)的技術(shù)指標(biāo)設(shè)計出一款高電壓大功率開關(guān)電源拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，對該拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行了理論分析、計算機(jī)仿真，在仿真基礎(chǔ)上搭建了主功率電路，并設(shè)計了基于DSP＆FPGA的主控制電路。主控制電路主要由四部分構(gòu)成：一是GPS數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)；二是基于TMS320F2812控制器的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)；三是基于EP2C8Q208控制器的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)；四是地面電磁發(fā)射機(jī)上位機(jī)控制系統(tǒng)。基于DSP＆FPGA的20kW地面電磁探測發(fā)射機(jī)完成了實驗室開環(huán)、閉環(huán)的實驗，... 

【文章頁數(shù)】：95 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景
    1.2 地面電磁發(fā)射機(jī)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 研究課題來源
    1.4 本課題的研究意義和研究內(nèi)容
        1.4.1 本課題研究意義
        1.4.2 本課題研究內(nèi)容
第2章 地面電磁探測發(fā)射機(jī)系統(tǒng)總體設(shè)計
    2.1 地面電磁探測發(fā)射機(jī)主功率電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計
        2.1.1 主功率電路典型變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分類
        2.1.2 主功率電路典型整流拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)工作原理分析
        2.1.3 主功率電路開關(guān)技術(shù)的選擇
        2.1.4 主功率電路拓?fù)潆娐返脑O(shè)計
    2.2 地面電磁探測發(fā)射機(jī)控制器方案選擇
    2.3 地面電磁探測發(fā)射機(jī)對時方案選擇
    2.4 地面電磁探測發(fā)射機(jī)上位機(jī)方案選擇
    2.5 地面電磁探測發(fā)射機(jī)發(fā)射頻點精確度測試方案選擇
        2.5.1 波形記錄儀概述
        2.5.2 采樣數(shù)據(jù)處理方法
    2.6 本章小結(jié)
第3章 地面電磁探測發(fā)射機(jī)系統(tǒng)硬件設(shè)計
    3.1 主功率電路硬件設(shè)計與仿真
        3.1.1 主功率開關(guān)電源拓?fù)潆娐贩抡?br>        3.1.2 主功率開關(guān)電源拓?fù)潆娐酚布O(shè)計
        3.1.3 主功率開關(guān)電源拓?fù)潆娐饭ぷ髟矸治?br>        3.1.4 輸入級 AC-DC 電路設(shè)計與仿真
        3.1.5 單相高頻整流橋電路設(shè)計
        3.1.6 第二級變換器 DC-AC 電路設(shè)計
        3.1.7 濾波電路硬件設(shè)計與仿真
    3.2 主控制電路的硬件設(shè)計
        3.2.1 DSP2812 控制電路設(shè)計
        3.2.2 FPGA 控制電路設(shè)計
        3.2.3 GPS 定時電路設(shè)計
        3.2.4 電壓檢測電路
        3.2.5 電流檢測電路
    3.3 本章小結(jié)
第4章 地面電磁探測發(fā)射機(jī)系統(tǒng)軟件設(shè)計
    4.1 GPS 數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)
    4.2 基于 TMS320F2812 控制器的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)
        4.2.1 DSP1 主程序設(shè)計
        4.2.2 DSP2 主程序設(shè)計
    4.3 基于 EP2C8Q208 控制器的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)
    4.4 地面電磁探測發(fā)射機(jī)上位機(jī)控制系統(tǒng)
        4.4.1 集成開發(fā)環(huán)境介紹
        4.4.2 主控界面開發(fā)設(shè)計
    4.5 本章小結(jié)
第5章 樣機(jī)測試與實驗
    5.1 臺面實驗
    5.2 搭建樣機(jī)
        5.2.1 樣機(jī)開環(huán)試驗
        5.2.2 樣機(jī)閉環(huán)試驗
        5.2.3 野外地質(zhì)勘探實驗驗證
        5.2.4 地面電磁探測發(fā)射機(jī)發(fā)射性能驗證
    5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀研究生期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]大深度多功能電磁探測技術(shù)研究[J]. 林品榮,郭鵬,石福升,鄭采君,李勇,李建華,徐寶利.  地球?qū)W報. 2010(02)
[2]地球物理儀器學(xué)科發(fā)展研究報告[J]. 陸其鵠,吳天彪,林君.  地球物理學(xué)進(jìn)展. 2009(02)
[3]CSAMT探測斷層在北京新區(qū)規(guī)劃中的應(yīng)用[J]. 李帝銓,底青云,王光杰,李英賢,石昆法,岳安平,白大為.  地球物理學(xué)進(jìn)展. 2008(06)
[4]頻率域電法的新進(jìn)展[J]. 何繼善.  地球物理學(xué)進(jìn)展. 2007(04)
[5]我國地球物理儀器的發(fā)展[J]. 陸其鵠,彭克中,易碧金.  地球物理學(xué)進(jìn)展. 2007(04)
[6]可控源音頻大地電磁測深法在地?zé)崽锟辈橹袘?yīng)用效果初探[J]. 劉瑞德,黃力軍,孟銀生.  工程地球物理學(xué)報. 2007(02)
[7]南水北調(diào)西線千米深長隧洞圍巖構(gòu)造地球物理勘探[J]. 底青云,王光杰,安志國,龔飛,石昆法,李英賢,王若,王妙月.  地球物理學(xué)報. 2006(06)
[8]電磁法綜合探測系統(tǒng)研究[J]. 林品榮,鄭采君,石福升,郭鵬,徐寶利,趙子言.  地質(zhì)學(xué)報. 2006(10)
[9]混場源電磁法儀器研制進(jìn)展[J]. 程德福,王君,李秀平,段清明,林君.  地球物理學(xué)進(jìn)展. 2004(04)
[10]電磁法及電法儀器的新進(jìn)展和應(yīng)用[J]. 劉國棟.  石油地球物理勘探. 2004(S1)

博士論文
[1]高壓大功率電磁發(fā)射機(jī)供電關(guān)鍵技術(shù)的研究[D]. 余飛.北京工業(yè)大學(xué) 2013
[2]廣域電磁測深儀關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 蔣奇云.中南大學(xué) 2010
[3]混場源電磁探測關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 王言章.吉林大學(xué) 2010
[4]電磁探測特種電源技術(shù)的研究[D]. 付志紅.重慶大學(xué) 2007

碩士論文
[1]DC-DC變換器軟開關(guān)技術(shù)的研究[D]. 于樂.哈爾濱工程大學(xué) 2011
[2]基于Buck電路的諧波抑制方法的研究[D]. 王善芬.哈爾濱工程大學(xué) 2011
[3]FeSiAl磁粉芯制備及性能研究[D]. 王賀.東北大學(xué) 2008



本文編號：3665539