高频高压静电除尘电源控制系统设计

发布时间：2017-08-19 03:35

  本文关键词：高频高压静电除尘电源控制系统设计

  更多相关文章： 电除尘 高频除尘器 闪络 三折线 分数阶PID控制器

【摘要】：近年来,随着国家烟尘排放标准日趋严格以及节能减排政策的影响,传统的工频静电除尘电源已无法满足除尘效率和能耗指标的要求,而高频高压静电除尘电源技术是在对电除尘机理深入研究和科学试验,并对电除尘供电电源进行重大技术创新的基础上发展起来的最具代表性和最具发展潜力的新一代电除尘技术,因此研究并设计高频高压静电除尘电源的控制系统对提高除尘效率具有重要意义。本文的主要研究内容如下:1.研究了高频高压静电除尘电源的整体结构,在分析功率电路工作特性的基础上,计算了功率器件的详细参数并确定了功率器件的选型;分析系统功能需求,结合实际工程应用设计了高频高压静电除尘电源控制系统的硬件电路;对电源控制系统进行了软件总体设计,包括闪络判断与处理、系统控制方法和系统保护方法的总体设计。2.研究并分析了闪络发生的机理及相应的控制方法。研究了闪络发生机理,为闪络的精确判断提供理论基础;分析并设计了闪络发生时三折线处理的实现方法以及几种闪络控制方法。3.设计了功率电路保护系统。分析了功率电路可能发生的故障,并设计了相应的硬件检测电路;设计了故障类型快速判断的软件算法,并根据故障类型对故障判断和处理进行了详细的软件设计。4.研究了基于分数阶PID控制器的高频高压静电除尘电源系统的控制方法。设计了高频高压静电除尘电源的分数阶PID控制器,在simulink中搭建Oustaloup滤波器近似算法实现对分数阶PID控制器中的分数阶微积分的近似计算,搭建了基于分数阶PID和整数阶PID控制器的高频高压静电除尘电源系统的仿真电路,分析对比了两种控制器的性能指标;最后,研究了分数阶PID控制器在实际应用中的实现方法。最后对研制的电源样机进行了实际运行测试,并对试验波形进行了分析,实际运行结果验证了高频高压静电除尘电源控制系统的有效性和可靠性。
【关键词】：电除尘 高频除尘器 闪络 三折线 分数阶PID控制器
【学位授予单位】：江苏科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：X701.2;TN86
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-13
• 第1章 绪论13-19
• 1.1 引言13-14
• 1.2 静电除尘原理分析14-16
• 1.3 高频高压静电除尘电源控制方法16-17
• 1.4 本文主要研究内容17-19
• 第2章 高频高压静电除尘电源硬件系统设计19-33
• 2.1 高频高压静电除尘电源功率电路设计19-23
• 2.1.1 交流电抗器选型20-21
• 2.1.2 整流模块选型21
• 2.1.3 滤波电容选型21-22
• 2.1.4 IGBT选型22-23
• 2.2 高频高压静电除尘电源控制电路设计23-31
• 2.2.1 电源控制系统核心板电路设计24-26
• 2.2.2 电源控制系统模拟采样板电路设计26-27
• 2.2.3 电源控制系统数字输入输出板和电源板电路设计27-28
• 2.2.4 电源控制系统IGBT驱动板电路设计28-31
• 2.3 本章小结31-33
• 第3章 高频高压静电除尘电源软件系统设计33-39
• 3.1 高频高压静电除尘电源的软件系统总体设计33-37
• 3.1.1 高频高压静电除尘电源系统闪络处理软件总体设计34-35
• 3.1.2 高频高压静电除尘电源系统保护软件总体设计35-36
• 3.1.3 高频高压静电除尘电源系统控制方法软件总体设计36-37
• 3.2 本章小结37-39
• 第4章 高频高压静电除尘电源系统的闪络判断与控制39-51
• 4.1 高频高压静电除尘电源系统的闪络判断39-46
• 4.1.1 闪络判断原理39-41
• 4.1.2 闪络判断软件设计41-46
• 4.2 高频高压静电除尘电源系统的闪络控制46-49
• 4.2.1 最佳火花率控制48-49
• 4.2.2 最高平均电压控制49
• 4.2.3 间歇脉冲控制49
• 4.3 本章小结49-51
• 第5章 高频高压静电除尘电源保护系统设计51-67
• 5.1 高频高压静电除尘电源整流电路保护51-56
• 5.1.1 母线欠压故障保护设计51-55
• 5.1.2 充电电压低故障保护设计55-56
• 5.2 高频高压静电除尘电源的逆变电路保护56-60
• 5.2.1 一次过流故障保护设计56-58
• 5.2.2 IGBT故障保护设计58-60
• 5.3 高频高压静电除尘电源变压器保护60-62
• 5.4 高频高压静电除尘电源高压输出电路保护62-63
• 5.5 高频高压静电除尘电源保护系统的软件设计63-65
• 5.6 本章小结65-67
• 第6章 高频高压静电除尘电源系统的控制方法研究67-81
• 6.1 分数阶PID控制器67-71
• 6.1.1 分数阶微积分介绍67-68
• 6.1.2 分数阶PID控制器介绍68-70
• 6.1.3 分数阶微积分近似方法70-71
• 6.2 高频高压静电除尘电源分数阶PID控制器系统仿真71-77
• 6.2.1 高频高压静电除尘电源功率仿真电路71-72
• 6.2.2 基于分数阶PID的高频高压静电除尘电源的控制器设计72-75
• 6.2.3 高频高压静电除尘电源系统仿真75-77
• 6.3 分数阶PID在高频高压静电除尘电源中的数字实现77-79
• 6.4 本章小结79-81
• 第7章 高频高压静电除尘电源试验81-87
• 7.1 高频高压静电除尘电源整机81-82
• 7.2 高频高压静电除尘电源实际运行测试82-86
• 7.3 本章小结86-87
• 总结与展望87-89
• 参考文献89-93
• 攻读学位期间发表的学术论文93-95
• 致谢95

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 顾临怡,胡志刚,刘莹冰;用SIMULINK实现脉宽/脉频调制中的占空比控制[J];液压与气动;2003年09期

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 邹家勇;静电除尘用高压直流LCC谐振变换器研究与设计[D];浙江大学;2010年

，

本文编号：698472