基于DSP的三相电压型PWM整流器的设计

发布时间：2017-06-10 01:10

  本文关键词：基于DSP的三相电压型PWM整流器的设计，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】： 随着电网谐波污染问题日益严重和人们对高性能电力传动技术的需要,PWM整流技术引起人们越来越多的注意。三相电压型PWM整流器可以做到高功率因数,直流电压输出稳定,具有良好的动态性能,并可实现能量的双向流动。因此,成为当前电力电子领域研究的热点课题之一。 首先,论文根据三相电压型PWM整流器的主电路拓扑结构,阐述三相电压型PWM整流器的基本工作原理。 其次,介绍三相电压型PWM整流器的控制方法,深入研究三相电压型PWM整流器的空间电压矢量脉宽调制控制方法,进行三相电压型PWM整流器的PI控制调节器的设计。 然后,进行三相电压型PWM整流器系统的仿真研究,建立主电路、空间电压矢量PWM控制模块及PI控制调节器的仿真模型,进行三相电压型PWM整流器整个系统的仿真。 最后,在对三相电压型PWM整流器工作原理及控制方法进行深入分析的基础上,根据对三相电压型PWM整流器系统的仿真,进行整个系统的硬件结构和主电路参数及软件设计,搭建三相电压型PWM整流器的系统实验平台,在系统实验平台上做了大量的实验。 实验结果表明,论文所设计的三相电压型PWM整流器实现了高功率因数运行,解决了传统意义上的整流电路中存在谐波含量大、功率因数低和能量不能回馈等问题,实现了能量的双向流动和直流侧母线电压的稳定控制,具有良好的工程实用价值。
【关键词】：PWM整流器 空间电压矢量 功率因数 仿真
【学位授予单位】：哈尔滨理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TM461
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-16
• 1.1 引言10-11
• 1.2 三相电压型PWM 整流器国内外研究的现状11-13
• 1.3 研究的目的及意义13-14
• 1.4 本课题所做的工作14-16
• 第2章 三相电压型PWM 整流器的拓扑结构与工作原理16-20
• 2.1 三相电压型PWM 整流器的主电路拓扑结构16-17
• 2.2 三相电压型整流器的工作原理17-19
• 2.3 本章小结19-20
• 第3章 三相电压型PWM 整流器的控制方法与系统仿真的研究20-45
• 3.1 三相电压型PWM 整流器的控制方法20
• 3.2 等量坐标变换20-22
• 3.3 三相电压型PWM 整流器的电压空间矢量脉宽调制方法22-29
• 3.3.1 三相电压型PWM 整流器空间电压矢量分布22-23
• 3.3.2 空间电压矢量的合成23-25
• 3.3.3 基于正交坐标系(α，β)的空间电压矢量PWM 算法25-29
• 3.3.4 SVPWM 与SPWM 控制的比较29
• 3.4 PI 控制器的设计与数字化实现29-32
• 3.4.1 PID 控制原理29-31
• 3.4.2 PID 控制器的数字化实现31-32
• 3.4.3 三相电压型PWM 整流器的PI 控制器的设计32
• 3.5 三相电压型PWM 整流器系统仿真的研究32-44
• 3.5.1 三相电压型PWM 整流器主电路的仿真模型32-35
• 3.5.2 空间电压矢量PWM 控制模块的仿真模型35-38
• 3.5.3 三相电压型PWM 整流器的PI 控制器的仿真模型38-40
• 3.5.4 系统仿真40-44
• 3.6 本章小结44-45
• 第4章 三相电压型PWM 整流器的硬件设计45-60
• 4.1 主电路硬件设计45-53
• 4.1.1 主功率开关器件的选择45-46
• 4.1.2 交流侧电感的设计46-52
• 4.1.3 直流侧电容的设计52-53
• 4.2 基于DSP 的控制电路硬件设计53-59
• 4.2.1 TMS320LF2407A 的特点54
• 4.2.2 信号检测电路的设计54-55
• 4.2.3 信号调理电路的设计55-56
• 4.2.4 驱动及保护电路的设计56-57
• 4.2.5 键盘及显示电路的设计57-59
• 4.3 本章小结59-60
• 第5章 三相电压型PWM 整流器控制系统软件设计60-68
• 5.1 主程序设计60-61
• 5.2 中断服务程序设计61-67
• 5.2.1 AD 采样软件设计62-63
• 5.2.2 一阶数字滤波的实现63-64
• 5.2.3 键盘及显示的软件设计64-65
• 5.2.4 数字PI 控制调节器的软件设计65-66
• 5.2.5 SVPWM 控制信号生成的软件设计66-67
• 5.3 本章小结67-68
• 第6章 实验结果及分析68-74
• 6.1 实验平台68-69
• 6.2 实验结果与波形分析69-73
• 6.3 本章小结73-74
• 结论74-75
• 参考文献75-78
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文78-79
• 致谢79

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 杨新华;王佰川;;三电平整流器中点电位平衡的研究[J];电气自动化;2011年04期

2 徐文娟;张子林;;三相PWM整流器滞环空间矢量控制的研究[J];变频器世界;2011年08期

3 陈利萍;张建文;;基于功率反馈的三电平PWM整流器仿真研究[J];机电元件;2011年04期

4 杨俊莲;;三相PWM整流器电流控制策略探讨[J];电大理工;2011年02期

5 李小喜;宋建成;曲兵妮;耿蒲龙;刘国瑞;;单位功率因数三相PWM整流器的设计[J];工矿自动化;2011年08期

6 张鹏;;基于DSP的PWM整流器预测电流控制技术分析[J];机电信息;2011年18期

7 陈江辉;邓红雷;王健敏;叶丽萍;;基于双环控制的三相PWM整流器研制[J];电测与仪表;2011年06期

8 贾宇辉;李剑林;王孝洪;田联房;;PWM整流器滑模变结构控制算法研究[J];电测与仪表;2011年07期

9 张传金;庄茂东;;三相电压型PWM整流器的模糊PI控制策略研究[J];变频器世界;2011年08期

10 郑铁军;刘建政;郭景维;王岩;;大功率PWM整流器的设计[J];电测与仪表;2011年06期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 张纯江;赵清林;魏艳君;张秀红;;单周期控制三相电压型PWM整流器[A];中国电工技术学会电力电子学会第八届学术年会论文集[C];2002年

2 刘彦民;张纯江;朱艳萍;王英;;电压型三相整流器的控制[A];中国电工技术学会电力电子学会第八届学术年会论文集[C];2002年

3 孙海生;李含善;任永峰;;基于SVPWM简化算法的整流器仿真分析[A];中国高等学校电力系统及其自动化专业第二十四届学术年会论文集（下册）[C];2008年

4 张笑微;胡捷;;基于空间电压矢量控制的双向PWM变流器[A];第11届全国电气自动化电控系统学术年会论文集[C];2002年

5 张强;张兴;张崇巍;鞠建永;;电压型PWM整流器控制器的工程设计与仿真[A];第11届全国电气自动化电控系统学术年会论文集[C];2002年

6 何致远;周克宁;;三相Boost型PWM整流器矢量控制系统仿真研究[A];浙江省电源学会第九届学术年会论文集[C];2004年

7 陈世浩;冯晓云;蒋威;韩坤;;三电平逆变器空间电压矢量调制算法的研究与实现[A];2008年中国铁道学会牵引动力学术年会——动车组、大功率交流传动机车研讨会论文集[C];2008年

8 李明;朱圆;韩迎朝;;基于扇区细分的三电平逆变器直接转矩控制系统研究[A];第十七届全国煤矿自动化学术年会、中国煤炭学会自动化专业委员会学术会议论文集[C];2007年

9 阮庆军;万健如;高爽;;PWM整流器反馈线性化控制方法研究[A];天津市电机工程学会2009年学术年会论文集[C];2009年

10 熊文;刘惠康;唐兴隆;;PWM整流器在感应加热电源中的应用[A];中国计量协会冶金分会2008年会论文集[C];2008年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 张兴;PWM整流器及其控制策略的研究[D];合肥工业大学;2003年

2 蒋晓梅;纺织材料表面改性大气压辉光放电液相沉积关键技术的研究[D];苏州大学;2009年

3 鲍建宇;电流型多电平变流器拓扑及其控制策略的研究[D];浙江大学;2007年

4 白皓然;高速发电机分布式发电系统功率变换技术研究[D];沈阳工业大学;2009年

5 王广柱;电压型变换器抛物线法电流控制技术研究[D];山东大学;2008年

6 韦统振;电力电子变换器外特性下垂并联控制方法研究[D];中国科学院研究生院（电工研究所）;2004年

7 丁新平;Z-源变流器关键技术的研究[D];浙江大学;2007年

8 孙向东;组合式软开关高频链逆变器的研究[D];西安理工大学;2003年

9 徐金榜;三相电压源PWM整流器控制技术研究[D];华中科技大学;2004年

10 金舜;交流电动机二极管箝位三电平逆变器PWM控制策略的研究[D];西安理工大学;2007年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 蔡明;三相电压型PWM整流器电流控制算法的研究[D];西安理工大学;2007年

2 魏昊;基于自抗扰控制的PWM整流器的研究[D];广东工业大学;2007年

3 苏晓东;基于直接功率控制的风力发电并网变流器研究[D];北京交通大学;2008年

4 欧璐璐;基于直接转矩控制的采煤机变频调速系统研究[D];安徽理工大学;2008年

5 李敏;基于PWM整流器的直流母线系统建模与仿真[D];大连海事大学;2009年

6 邵宝福;基于DSP的PWM整流器在励磁控制系统中的应用研究[D];天津理工大学;2007年

7 王玉彬;功率因数可调的PWM整流器的研究[D];山东科技大学;2003年

8 任国兴;基于DSP的三相PWM整流技术研究[D];西华大学;2006年

9 周继开;具有快速响应和高功率因数的PWM整流器研究[D];华北电力大学（河北）;2006年

10 芦梅霞;新型柴油发电机组试验用能量反馈系统的研究[D];西南交通大学;2005年

  本文关键词：基于DSP的三相电压型PWM整流器的设计，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：437089