基于DSP的SPWM逆变电源系统设计及控制方法研究
本文选题:逆变电源 切入点:DSP 出处:《长春工业大学》2017年硕士论文
【摘要】:随着科学技术的迅速发展以及生产水平的提高,逆变电源技术越来越被广泛地应用在工业、航空、冶金等领域。逆变电源不但要求输出波形稳定性好,而且还需要响应速度快。传统的基于模拟技术的逆变电源不能够满足用户对高品质性能的需求,近些年伴随着数字电子技术和现代电力电子技术的快速发展,高性能的数字控制器得到广泛应用,实现了逆变电源的全数字控制,同时先进的控制算法能够应用于逆变电源的控制。本文针对逆变电源的控制方法及系统研制开展工作,采用数字信号处理器TMS320F2812为主控制器,对1KW逆变电源进行研究与设计,主要内容如下:首先,针对逆变电源系统详细分析了基于状态方程的无差拍控制方法和基于内模原理的重复控制方法,并进行了仿真实验验证。结合两种方法的优点给出了逆变电源系统复合控制器的设计方法,仿真实验结果表明复合控制方法具有良好的动静态性能。再次,针对逆变电源的工作原理及拓扑结构进行深入研究,分析了SPWM逆变技术的控制方式及输出特性,完成了主电路、驱动电路、故障检测电路、报警电路、通讯电路等单元的设计。基于模块化设计原理及方法,完成了逆变电源系统软件系统的设计。最后,完成了逆变电源软硬件系统的联合调试工作,并针对所研制的1KW单相逆变电源系统进行了相关实验研究,分析了逆变电源系统在不同负载下的输出电压波形,实验结果表明研制的数字化逆变电源可以达到预期的性能指标。
[Abstract]:With the rapid development of science and technology and the improvement of production level, inverter power technology is more and more widely used in industry, aviation, metallurgy and other fields.Inverter power supply not only requires good stability of output waveform, but also needs fast response speed.The traditional inverter power supply based on analog technology can not meet the demand of high quality performance. In recent years, with the rapid development of digital electronics and modern power electronics technology, high performance digital controller has been widely used.The full digital control of inverter power supply is realized, and the advanced control algorithm can be applied to the control of inverter power supply.In this paper, the control method and system development of inverter power supply is studied and designed. The digital signal processor (TMS320F2812) is used as the main controller to study and design the 1KW inverter power supply. The main contents are as follows: first of all,The deadbeat control method based on state equation and repetitive control method based on internal model principle are analyzed in detail for the inverter power supply system, and the simulation experiments are carried out.Combined with the advantages of the two methods, the design method of the hybrid controller for the inverter power system is presented. The simulation results show that the hybrid control method has good dynamic and static performance.Thirdly, the working principle and topological structure of the inverter power supply are deeply studied, and the control mode and output characteristics of SPWM inverter technology are analyzed. The main circuit, driving circuit, fault detection circuit, alarm circuit are completed, the main circuit, the driving circuit, the fault detection circuit and the alarm circuit are completed.The design of communication circuit and other units.Based on the principle and method of modular design, the software system of inverter power supply system is designed.Finally, the joint debugging of the hardware and software system of the inverter power supply is completed, and the related experimental research on the developed 1KW single-phase inverter power supply system is carried out, and the output voltage waveform of the inverter power supply system under different loads is analyzed.The experimental results show that the digital inverter can achieve the expected performance.
【学位授予单位】:长春工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TP273;TN86
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,本文编号:1709104
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