自备电源系统电源控制器与放电电路研究与设计

发布时间：2017-08-23 05:18

  本文关键词：自备电源系统电源控制器与放电电路研究与设计

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【摘要】：随着民生建设、军事国防和工业生产的发展,越来越多的非电网接入场合对于特殊电源的需求逐渐增多。自备电源系统作为特殊场合替代电网为设备提供能源的电源系统,须具有可靠性高、耐用、安全等特点。其中带特殊负载的大功率自备电源系统结构庞大、控制复杂,为确保其稳定工作,需要对其电源控制系统及负载输出系统进行深入研究。本文以自备电源系统实现功能为出发点,对其电源控制器以及放电电路进行了分析与设计。电源控制器硬件设计以DSP+FPGA双处理器结构为主,分别阐述了各功能子模块的硬件设计,包括了内部芯片通信设计,自备电源子系统间SCI、I/O接口、CAN总线设计,电源分系统与总控间1553B协议,以及人机交互界面设计等内容。其次,本文在硬件电路设计基础之上,根据控制要求完成了相关软件设计。其中包括了程序构架设计、子功能模块化软件设计、通信协议设计等。并采用分布式实时控制方法,将各子模块嵌入在要求的时序流程中,从而实现对整个系统稳定的控制。最后,根据自备电源系统重频放电要求,对放电电路进行了研究与设计。通过全系统联调得到的实验结果表明,自备电源系统电源控制器能够可靠稳定地完成要求的时序控制,同时,放电电路设计也满足了系统重频放电的要求。本文从理论和实验上验证了自备电源控制系统设计可行,可满足自备电源系统所要求的各种应用功能。
【关键词】：自备电源系统 DSP 通信协议 电力电子 脉冲放电
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN86
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 绪论8-13
• 1.1 课题来源与应用背景8-9
• 1.2 自备电源系统国内外研究状况9-10
• 1.3 自备电源系统发展趋势10-11
• 1.4 本文主要研究内容和章节安排11-13
• 2 自备电源系统原理及控制流程13-22
• 2.1 自备电源工作模式13-15
• 2.2 自备电源系统子系统构成15-21
• 2.3 本章小结21-22
• 3 自备电源系统电源控制器硬件设计22-38
• 3.1 电源控制器实现功能22-23
• 3.2 电源控制器结构设计23-25
• 3.3 自备电源系统通信设计25-37
• 3.4 本章小结37-38
• 4 自备电源系统电源控制器软件设计38-51
• 4.1 电源控制器实现功能38-39
• 4.2 控制流程设计39-41
• 4.3 程序结构41-43
• 4.4 通信协议的软件设计43-50
• 4.5 本章小结50-51
• 5 自备电源系统放电电路设计与实验对比51-65
• 5.1 储能器放电电路介绍51-54
• 5.2 自备电源系统储能器放电电路设计54-62
• 5.3 实验总结62-64
• 5.4 本章小结64-65
• 6 总结与展望65-67
• 6.1 全文总结65-66
• 6.2 后期展望66-67
• 致谢67-68
• 参考文献68-72
• 附录 研究生期间所发表的学术论文72

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本文编号：723196