基于DSP的三相整流电路的设计

发布时间：2017-09-14 03:10

  本文关键词：基于DSP的三相整流电路的设计

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【摘要】：随着现代社会科技的不断发展,对于适合节约型社会的绿色环保等节能装置的需求也越来越高。传统的二极管不控整流与晶闸管相控整流装置因其功率因数较低不易操作且伴随谐波干扰等缺点,不能满足绿色能源的需求。为克服这一问题,本设计研究了一种三相PWM整流电路,与传统的二极管不控整流和晶闸管相控整流相比较,三相电压型脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation,PWM)整流电路具有网侧电流正弦化、功率因数高等特点,符合节约型社会的需求。所以,本设计主要研究的就是基于DSP控制情况下的三相电压型PWM整流电路。本文在介绍几种常用的PWM整流器主电路图后,详细分析了三相电压型PWM的工作原理和拓扑结构及三相静止abc坐标系与两相旋转的dq坐标系相互转换的具体过程,建立了以电压外环的闭环控制和电流内环的前馈解耦控制为基础的数学模型,实现了空间电压矢量调制方法,也给接下来软硬件设计打好了理论基础。其次,完成了三相电压型PWM整流电路的硬件设计与软件设计。硬件设计部分主要对电压型整流电路的主电路参数进行了设计,包括功率器件、电感、电容的选型,和驱动电路、采样电路整体的设计;软件设计部分主要是基于TMS320F2812DSP环境下完成开发的,利用模块方式的设计方法,让每个子程序发挥不同的功能,其中包括主程序和中断子程序。最后,根据所设计的具体参数构建了Matlab的仿真验证平台,通过对稳态情况和动态情况的仿真结果进行分析,验证了设计方法的可行性。
【关键词】：三相整流器 dq变换 电压外环控制 Matlab仿真平台 DSP
【学位授予单位】：东北农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM461
【目录】：

• 摘要8-9
• 英文摘要9-11
• 1 引言11-15
• 1.1 研究目的及意义11-12
• 1.2 国内外研究动态12-14
• 1.3 本章小结14-15
• 2 三相PWM整流器工作原理15-28
• 2.1 电压型PWM整流电路工作原理15-16
• 2.2 PWM整流器的主电路拓扑结构16-18
• 2.3 三相PWM整流器换流分析18-22
• 2.4 三相PWM整流器的数学模型22-27
• 2.4.1 在abc坐标系的数学模型22-24
• 2.4.2 在dq旋转坐标系的数学模型24-27
• 2.5 本章小结27-28
• 3 系统的控制方法28-38
• 3.1 电压外环的控制策略28-30
• 3.1.1 电压外环的闭环设计28-30
• 3.2 电流内环前馈解耦控制策略30-33
• 3.3 空间电压矢量调制33-37
• 3.4 本章小结37-38
• 4 PWM整流器的主电路参数设计38-56
• 4.1 直流侧输出电压、电容的确定38-40
• 4.2 交流侧电感的确定40-45
• 4.3 功率器件的选择45
• 4.4 控制检测电路的设计45-46
• 4.4.1 过零检测电路的设计45-46
• 4.4.2 采样电路设计46
• 4.5 驱动电路的设计46-47
• 4.6 DSP控制电路的设计47-51
• 4.6.1 芯片的主要参数与性能48-49
• 4.6.2 DSP控制系统的功能49-51
• 4.7 控制系统的整体组成51
• 4.8 控制系统的软件设计51-55
• 4.8.1 控制系统软件构成51-52
• 4.8.2 主程序设计52
• 4.8.3 中断子程序52-55
• 4.9 本章小结55-56
• 5 系统仿真及结果分析56-66
• 5.1 系统仿真软件MATLAB工具包56
• 5.2 仿真模型的建立与参数设定56-61
• 5.2.1 系统的参数选择56
• 5.2.2 仿真模型的建立56-61
• 5.3 结果与分析61-65
• 5.3.1 稳态仿真的波形与分析61-62
• 5.3.2 动态的仿真波形和分析62-65
• 5.4 本章小结65-66
• 6 结论与展望66-67
• 6.1 结论66
• 6.2 展望66-67
• 致谢67-68
• 参考文献68-71
• 附录71-74
• 攻读专业硕士学位期间发表的学术论文74

【参考文献】

中国硕士学位论文全文数据库 前2条

1 王万宝;三相电压型SVPWM整流器仿真研究[D];重庆大学;2009年

2 杜荣茂;改进PSO-BP神经网络的PWM整流器控制研究[D];兰州交通大学;2012年

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本文编号：847518