脉冲功率源控制系统设计
发布时间：2021-06-15 08:26
脉冲功率源（PPS）技术是当代高科技的主要基础学科之一。随着现代许多新兴科学技术的发展,如可控核聚变、强激光、高能电子、粒子加速、新型武器等促使脉冲功率源技术得到快速发展。影响脉冲功率源稳定、可靠工作的因素很多,其中之一是可靠的脉冲功率源控制系统。本课题在分析了脉冲功率源工作原理的基础之上,结合现有的实验项目设备,首先确定了主从方式的控制结构,选择基于光纤传输形式的CAN总线作为控制系统与电源模块间的信息交互方式。在总方案确定后,制定了相应的软件程序和整个控制系统的通信协议,总控制器的设计以ARM9为基础,设计了相应的硬件平台,编写了CAN驱动程序,完成了Linux操作系统的裁剪与移植,采用Qtopia软件设计了整个控制界面。电源模块（前端）控制采集器以C8051F060为基础,设计了电容放电电压、电流的采集电路,外部存储电路,充电机控制电路,晶闸管触发电路,光电转换电路等。通过实际试验表明,系统的可靠性高,实时性好,操作方便,实现了对脉冲功率源的控制,测得的放电时电压,电流数据具有非常高的可信度。
【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
脉冲功率源原理图
放电电流的输出波形，即负载的受力情况。整个控制系统首先要解决的问题就是采用何种结构，现在主要的网络拓扑结构有:星型拓扑、总线型拓扑、树型拓扑、环形拓扑、网络拓扑。其示意图如图2.2所示。朱厂今几丫众星型总线型树型介粤环型网络型图2.2几种常见的拓扑结构根据本系统的特点决定采用总线结构。总线结构的各个站点设备的通信都是通过一个公共的信号通道来相互通信，站点设备的挂载容易，只要有相应的硬件接口就可以挂载到总线上。在总线结构中任一个设备站点发出的信号，挂载在总线上的设备都可以接受。由于所有的站点设备共用一个通道，所以当多个站点发送信号时会导致信号的冲突，同一时间内只能是一个站点在公共信道上发送信号，因此总线具有完善的冲裁机制来决定哪个站点占用信号通道、哪个站点接受通道信号。现在常用的总线有很多:串行RS232、Rs485总线、USB总线、TCP/IP总系、IIC
CAN总线一共只有两条传输线，器件只作。传输速度快，最大可以达到IMb/S，不过此时的传输挂载的站点最多可以达到110个，这主要与总线的输介质可以是双绞线或是光纤，此处传输介质采用光以保证信号在传输过程中的可靠性。光纤传输在实际器，其主要缺点是:增加了系统连接线的复杂性和输放置在了CAN控制器和收发器之间，在有效解决输的距离，使得系统结构更加简单。输信号使用差分信号传送，这种差分信号的传输方式条信号线分别被称为‘℃ANH’’和‘℃ANU’，“隐性”具体的隐性、显性表示[37l如图2.3所示。V人
【参考文献】：
期刊论文
[1]电磁炮及其特点和军事应用前景[J]. 王群,耿云玲. 国防科技. 2011(02)
[2]新概念动能武器—电磁炮[J]. 李如年,王敬,王海. 中国电子科学研究院学报. 2011(02)
[3]神通广大的电磁炮[J]. 陈福民. 中等职业教育. 2011(07)
[4]美军试射超电磁炮 创世界纪录[J]. 王磊. 中国报道. 2011(01)
[5]高功率脉冲电源中晶闸管应用的研究[J]. 李贞晓,杨春霞,栗保明. 电力电子技术. 2010(10)
[6]嵌入式Linux2.6内核的CAN驱动设计与实现[J]. 张雪松,王鸿磊,徐钊. 计算机工程与设计. 2010(15)
[7]电力电子装置的电磁兼容技术[J]. 闫民华,强生泽,杨贵恒,李龙,张扬俊. 电源世界. 2010(07)
[8]基于高线性光耦HCNR201的电压电流测量电路设计[J]. 王全海,周俊华,王振华. 今日电子. 2010(04)
[9]Rogowski线圈信号电阻对纳秒级脉冲大电流的响应[J]. 张瑜,刘金亮,文建春,殷毅,冯加怀,梁波. 强激光与粒子束. 2009(10)
[10]嵌入式Linux下CAN设备驱动的设计[J]. 宋作成,张广明,王崴. 计算机工程与设计. 2009(15)
博士论文
[1]金属化膜脉冲电容器若干问题的研究[D]. 孔中华.华中科技大学 2008
[2]基于RSD开关的高功率窄脉冲发生与特性研究[D]. 周郁明.华中科技大学 2007
硕士论文
[1]小型化脉冲电源模块内部电抗器的磁场及电磁力研究[D]. 俞小华.南京理工大学 2010
[2]冷阴极闸流管同步应用研究[D]. 徐远灿.西南交通大学 2010
[3]螺旋线圈式电磁炮发射机理与静动态电磁特性研究[D]. 郑明华.国防科学技术大学 2010
[4]晶闸管在脉冲功率电源中的应用研究[D]. 薄鲁海.华中科技大学 2009
[5]高功率脉冲电源自动控制系统体系结构设计[D]. 薛刚.南京理工大学 2009
[6]基于超导磁体的快速换能系统研究[D]. 肖广大.西南交通大学 2009
[7]超导储能脉冲放电系统研究[D]. 闫强华.西南交通大学 2009
[8]感应型发射器系统仿真及实验研究[D]. 刘芳敏.哈尔滨理工大学 2008
[9]基于Qt跨平台的人机交互界面的研究和应用[D]. 李艳民.重庆大学 2007
[10]高压脉冲直流电源的应用研究[D]. 左朋.哈尔滨工程大学 2006
本文编号：3230708
【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
脉冲功率源原理图
放电电流的输出波形，即负载的受力情况。整个控制系统首先要解决的问题就是采用何种结构，现在主要的网络拓扑结构有:星型拓扑、总线型拓扑、树型拓扑、环形拓扑、网络拓扑。其示意图如图2.2所示。朱厂今几丫众星型总线型树型介粤环型网络型图2.2几种常见的拓扑结构根据本系统的特点决定采用总线结构。总线结构的各个站点设备的通信都是通过一个公共的信号通道来相互通信，站点设备的挂载容易，只要有相应的硬件接口就可以挂载到总线上。在总线结构中任一个设备站点发出的信号，挂载在总线上的设备都可以接受。由于所有的站点设备共用一个通道，所以当多个站点发送信号时会导致信号的冲突，同一时间内只能是一个站点在公共信道上发送信号，因此总线具有完善的冲裁机制来决定哪个站点占用信号通道、哪个站点接受通道信号。现在常用的总线有很多:串行RS232、Rs485总线、USB总线、TCP/IP总系、IIC
CAN总线一共只有两条传输线，器件只作。传输速度快，最大可以达到IMb/S，不过此时的传输挂载的站点最多可以达到110个，这主要与总线的输介质可以是双绞线或是光纤，此处传输介质采用光以保证信号在传输过程中的可靠性。光纤传输在实际器，其主要缺点是:增加了系统连接线的复杂性和输放置在了CAN控制器和收发器之间，在有效解决输的距离，使得系统结构更加简单。输信号使用差分信号传送，这种差分信号的传输方式条信号线分别被称为‘℃ANH’’和‘℃ANU’，“隐性”具体的隐性、显性表示[37l如图2.3所示。V人
【参考文献】：
期刊论文
[1]电磁炮及其特点和军事应用前景[J]. 王群,耿云玲. 国防科技. 2011(02)
[2]新概念动能武器—电磁炮[J]. 李如年,王敬,王海. 中国电子科学研究院学报. 2011(02)
[3]神通广大的电磁炮[J]. 陈福民. 中等职业教育. 2011(07)
[4]美军试射超电磁炮 创世界纪录[J]. 王磊. 中国报道. 2011(01)
[5]高功率脉冲电源中晶闸管应用的研究[J]. 李贞晓,杨春霞,栗保明. 电力电子技术. 2010(10)
[6]嵌入式Linux2.6内核的CAN驱动设计与实现[J]. 张雪松,王鸿磊,徐钊. 计算机工程与设计. 2010(15)
[7]电力电子装置的电磁兼容技术[J]. 闫民华,强生泽,杨贵恒,李龙,张扬俊. 电源世界. 2010(07)
[8]基于高线性光耦HCNR201的电压电流测量电路设计[J]. 王全海,周俊华,王振华. 今日电子. 2010(04)
[9]Rogowski线圈信号电阻对纳秒级脉冲大电流的响应[J]. 张瑜,刘金亮,文建春,殷毅,冯加怀,梁波. 强激光与粒子束. 2009(10)
[10]嵌入式Linux下CAN设备驱动的设计[J]. 宋作成,张广明,王崴. 计算机工程与设计. 2009(15)
博士论文
[1]金属化膜脉冲电容器若干问题的研究[D]. 孔中华.华中科技大学 2008
[2]基于RSD开关的高功率窄脉冲发生与特性研究[D]. 周郁明.华中科技大学 2007
硕士论文
[1]小型化脉冲电源模块内部电抗器的磁场及电磁力研究[D]. 俞小华.南京理工大学 2010
[2]冷阴极闸流管同步应用研究[D]. 徐远灿.西南交通大学 2010
[3]螺旋线圈式电磁炮发射机理与静动态电磁特性研究[D]. 郑明华.国防科学技术大学 2010
[4]晶闸管在脉冲功率电源中的应用研究[D]. 薄鲁海.华中科技大学 2009
[5]高功率脉冲电源自动控制系统体系结构设计[D]. 薛刚.南京理工大学 2009
[6]基于超导磁体的快速换能系统研究[D]. 肖广大.西南交通大学 2009
[7]超导储能脉冲放电系统研究[D]. 闫强华.西南交通大学 2009
[8]感应型发射器系统仿真及实验研究[D]. 刘芳敏.哈尔滨理工大学 2008
[9]基于Qt跨平台的人机交互界面的研究和应用[D]. 李艳民.重庆大学 2007
[10]高压脉冲直流电源的应用研究[D]. 左朋.哈尔滨工程大学 2006
本文编号：3230708
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