UPS逆变器控制策略的研究

发布时间：2017-08-01 21:46

  本文关键词：UPS逆变器控制策略的研究

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【摘要】：电力电子技术,作为一门不断发展的新兴技术,越来越多的影响着我国国民经济的各行各业,而UPS能够在IT、计算机通信等行业中扮演者越来越重要的角色是受益于电力电子这门新兴技术的快速发展。故本文以在线式UPS作为主要研究对象,对UPS逆变器数字控制策略进行深入分析,主要内容有:首先分析了目前市场主流的UPS的主要结构,并选择了一种采用DSP作为芯片控制的在线式UPS,对该逆变器的整体框架结构,工作原理做了详尽阐述。其次系统介绍了各个环节的控制策略,对于升压环节的DC/DC电路选择了电压模式控制;在有源功率校正(APFC)环节,在采用了经典的双闭环控制方法(电压外环,电流内环)来控制功率开关的通段时间。在研究逆变电路控制策略时,对当前主流控制方法进行分析改进,最终提出了一种模糊PI控制策略,与传统的双闭环控制相比较,通过MATLAB建模仿真来比较两种方法下系统电压的误差,响应速度以及抗负载扰动能力以对UPS逆变器性能的影响。然后根据逆变器控制算法,阐述了基于TMS320F2812控制的UPS的硬件组成,依照其硬件设计,给出了系统各模块的软件流程图。最后,本文对根据UPS功能要求,全面阐述了对蓄电池,IGBT器件驱动电路,采样电路和保护电路的设计研究要求,并分析了各个部分的工作原理和功能组成。
【关键词】：UPS逆变器 双闭环控制 模糊PI DSP
【学位授予单位】：南昌大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM464
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第1章 绪论7-12
• 1.1 UPS概述7-9
• 1.2 UPS的研究现状和发展趋势9-11
• 1.3 本文主要工作11-12
• 第2章 UPS的理论基础12-21
• 2.1 UPS主电路结构12-14
• 2.2 在线式UPS工作原理14
• 2.3 SPWM控制技术的简介14-19
• 2.3.1 SPWM控制的基本原理14-16
• 2.3.2 SPWM调制方式16-19
• 2.4 逆变器的数字控制技术综述19-21
• 第3章 UPS中APFC和DC/DC电路的研究及仿真21-33
• 3.1 功率校正电路的概述21-24
• 3.1.1 功率因数的定义21-22
• 3.1.2 提高功率因数的途径22
• 3.1.3 功率因数校正电路22-23
• 3.1.4 APFC的控制方式23-24
• 3.2 APFC电路的分析24-26
• 3.2.1 APFC电路的工作原理24-25
• 3.2.2 APFC电路的参数设计25-26
• 3.3 DC/DC电路的分析26-29
• 3.3.1 DC/DC电路的工作原理27
• 3.3.2 DC/DC电路的参数设计27-29
• 3.4 MATLAB的仿真建模29-32
• 3.4.1 APFC电路的仿真30-31
• 3.4.2 DC/DC电路的仿真31-32
• 3.5 小结32-33
• 第4章 UPS逆变控制技术的研究及仿真33-46
• 4.1 UPS逆变电路的分析33-35
• 4.1.1 单相全桥逆变电路的工作原理33-34
• 4.1.2 单相全桥逆变电路的参数设计34-35
• 4.2 PID控制算法35-38
• 4.3 模糊控制38-39
• 4.4 模糊PI双闭环控制39-43
• 4.4.1 模糊PI控制器的原理39-42
• 4.4.2 模糊PI控制器的设计42-43
• 4.5 UPS逆变器的仿真43-45
• 4.6 小结45-46
• 第5章 UPS软件设计46-52
• 5.1 系统程序流程结构46-51
• 5.1.1 主程序设计46-47
• 5.1.2 初始化程序设计47-48
• 5.1.3 A/D采样模块设计48-49
• 5.1.4 SPWM发生程序的设计49-50
• 5.1.5 PID控制程序的设计50
• 5.1.6 保护程序设计50-51
• 5.2 小结51-52
• 第6章 总结52-53
• 致谢53-54
• 参考文献54-56

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 刘金琨;孙富春;;滑模变结构控制理论及其算法研究与进展[J];控制理论与应用;2007年03期

2 刘凯翔;;火电机组自启停系统(APS)功能与设计方案分析[J];中国电业(技术版);2014年02期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 董素荣;现代柴油机全气缸取样系统开发及缸内微粒理化特性研究[D];天津大学;2007年

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 袁其玉;三相UPS逆变系统数字化控制的研究[D];复旦大学;2009年

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本文编号：606320