原文传递
大容量400Hz中频航空地面电源的研究
| 论文题名： | 大容量400Hz中频航空地面电源的研究 |
| 关键词： | 航空地面电源;逆变电源系统;谐波分离控制;线缆补偿;远程监控 |
| 摘要： | 随着我国电力电子技术突飞猛进的发展，国产化的400Hz中频航空地面电源GPU(Ground Power Unit)取代柴油发电车和APU(Auxiliary Power Unit)单元作为国内机场的地面电源设备已经成为了现实，同时也是当今社会发展低碳能源的必然趋势。本文以数字化的FPGA+DSP控制平台作为基础，对大容量的中频航空电源进行了深入的研究。 论文分析了目前大容量逆变电源系统的几种主电路拓扑结构及当前相应的控制策略，总结了逆变电源系统数字化的发展潮流，重点分析了本文研究采用的组合式三相逆变电源拓扑结构，推导了该逆变模型的三相静止坐标模型和dq0旋转坐标模型。 对传统的PI控制器加以改进提出了一种基于dq旋转坐标轴下对基波和谐波分离控制的三相统一控制策略，详细分析了该分离控制的PI控制器结构，并建立了相应的仿真模型，进行仿真和比较分析，研究表明该控制策略不仅在稳态性能和动态性能上有较好的控制效果而且对于系统带非线性负载时有较好的控制效果。此外，针对大容量航空中频电源的供电结构研究了大电流输出系统的线缆补偿技术，详细讨论了本研究采用的基于线缆参数的补偿方案。 阐述了本文所设计的数字化控制系统软硬件组成，包括了以FPGA+DSP为核心的算法控制系统和以ARM为核心的远程监控系统，详细讨论了FPGA基于quartusⅡ的软件设计、DSP基于DSP/BIOS操作系统的任务设计和ARM基于Prototheads线程设计，其中重点讨论了系统状态机设计和串口通信任务和以太网通信线程的实现。 最后，设计了90kW的航空电源实验平台，并对其进行了实验分析，得出了系统开环实验结果和基于dq轴下基波谐波分离调节的三相统一控制策略的闭环实验结果，并对系统的线缆补偿补偿方案进行了实验分析，实验验证了本文各种分析和设计的正确性和有效性。 |
| 作者： | 温志开 |
| 专业： | 电力电子与电力传动 |
| 导师： | 郭育华 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
