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AC/DC电力变换装置控制设计与实现
| 论文题名： | AC/DC电力变换装置控制设计与实现 |
| 关键词： | 船用电力;AC/DC变换装置;拓扑结构;晶闸管;控制策略;电路设计 |
| 摘要： | 由于人类生活水平及工业生产水平的提高，电网中的用电设备日益增加，而不同的用电设备需要不同性质的电能。电力电子技术就是将一种电力变换为另一种电力，以满足不同负载的要求。电力变换依靠控制电力电子器件来实现，所以研究其控制技术有重要的实际意义。 本课题以船用电力变换装置为背景，研究其AC/DC电力变换控制技术。根据系统总体设计，其拓扑结构采用十二脉波整流电路，利用晶闸管作为电力变换器件。因此在本课题中，控制方法要依据其拓扑结构与晶闸管的特性来设计。AC/DC电力变换装置的控制包括两个方面，分别为控制策略设计与控制电路设计。 在控制策略设计方面，首先对十二脉波整流电路进行原理分析与数学建模，然后对整流电路的输出进行了滤波参数的设计，最后设计合理的控制策略。由于十二脉波整流电路固有的非线性，当负载大范围变化时，传统的PID控制策略无法适应系统的参数变化，影响最终的控制效果。而模糊逻辑控制能够在输入不精确的条件下工作，能够处理非线性问题。因此针对十二脉波整流电路设计了一种模糊控制器对输出电压进行控制，并与PID控制的性能进行了比较。在MATLAB\Simulink环境下对各个方法进行仿真验证。 在控制电路设计方面，由于现代电路设计特点是集成化、数字化，因此本课题选用TI公司的高性能数字信号处理器TMS320F2812作为主控制芯片，外围的硬件设计均基于该芯片进行。硬件电路设计主要涉及交流同步电路、电平转换电路、脉冲放大电路、直流采样电路、串口通信电路等。并在Code Composer Studio3.3环境下，针对硬件设计，进行相应的软件设计，包括交流同步子程序、脉冲生成及分配子程序、电压采样子程序、串口通信子程序等。在通信程序设计时，采用MODBUS协议，实现与上位机的数据传输。最后通过实验波形来验证硬件与软件设计的合理性。 |
| 作者： | 高俊虎 |
| 专业： | 控制理论与控制工程 |
| 导师： | 兰海 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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