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基于TMS320F2812的船舶同步发电机AVR设计
| 论文题名： | 基于TMS320F2812的船舶同步发电机AVR设计 |
| 关键词： | TMS320F2812;船舶同步发电机;励磁控制系统;数字励磁调节器;傅里叶;模糊PID控制 |
| 摘要： | 随着船舶吨位的不断增加和船舶自动化水平的提高，大功率电动机和大功率半导体器件在船舶上的应用越来越广泛，对船舶同步发电机励磁控制系统的要求也越来越高。随着计算机和大规模集成电路的发展，在陆用发电机组中，数字励磁调节器已经大量使用，但由于船舶电力系统的突变性大、环境恶劣、船东对调节器成本控制要求高等限制，船舶同步发电机励磁控制器还是以模拟式为主。为研制出高性价比的励磁调节器，作者进行了相关研究和实验。 发电机在正常运行时，负载总是不断变化的，而不同容量的负载和不同的功率因数，对同步发电机励磁磁场的作用是不同的，对同步发电机的内部阻抗也是不一样的。要维持同步发电机输出电电压在一定水平，必须根据负载的大小和性质调节同步发电机的励磁电流，另外多台机组并车运行时，要实现无功功率的分配，也需要调整各机组的励磁电流。发电机励磁电流的调整通过自动电压调节器(AVR)来实现。 本系统以TI公司DSP-2000系列中的TMS320F2812作为控制核心，以傅里叶交流采集算法和模糊PID控制算法为主要的控制思想，将原有依靠模拟电路实现的励磁调节系统改造成微机调节系统。本论文首先介绍了傅里叶采集算法和模糊PID算法的工作原理，对傅里叶交流采集算法进行了大量的验证实验，对模糊PID算法进行了细致的阐述；其次对于系统的硬件及软件设计进行了详细的解释，其中包括交流电压和交流电流采集单元的软硬件设计、励磁电压和励磁电流采集的软硬件设计、频率和功率因数角采集的软硬件设计、通信的软硬件设计、CPU单元的设计、驱动的设计等。 本课题以武汉理工大学船舶实验电站为实验平台，使用了北京瑞泰DSP试验箱、广州周立功CAN采集卡等试验工具。本系统设计完成之后，在实验中基本上达到了预期的效果。 |
| 作者： | 肖开明 |
| 专业： | 轮机工程 |
| 导师： | 李鹤鸣 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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