基于DSP的全数字控制EPS的研制

论文题目: 基于DSP的全数字控制EPS的研制

论文类型: 硕士论文

论文专业: 控制理论与控制工程

作者: 许晓萍

导师: 夏超英

关键词: 充电器,逆变器

文献来源: 天津大学

发表年度: 2005

论文摘要: 随着社会的发展,建筑技术水平的不断提高,城市的建筑趋向于大规模,高层化发展,随之而来对建筑的供电要求越来越高,社会的信息化,建筑的现代化,使建筑对供电的依赖也越来越大,然而电力故障突发性强,往往不以人们的意志为转移,因为无论供电部门管理得多严格,电网设施多先进,断电也在所难免。因此EPS作为一种应急供电设备得到越来越广泛的应用。本文的主要工作是研制基于DSP的全数字控制的EPS,文章首先分析了EPS相对于其他应急供电设备所具有的特点及其发展趋势,即数字化、智能化和高频化,介绍了本论文的研究内容和结构。其次介绍了应急电源的系统结构和总体设计,分析了EPS各部分的功能,详细阐述了充电器和逆变器的设计。充电器采用简单的BUCK电路,电池充电采用分阶段充电法。逆变器采用全桥型的拓扑结构,利用了SPWM逆变技术,逆变电压控制通过简单的单环反馈实现,控制方法采用PID算法。本文又以介绍TI公司生产的TMS320系列的一款适合逆变器输出电压控制的芯片TMS320LF2407引出EPS的具体硬件设计,包括整机接线的设计和基于DSP的控制电路的设计,给出了部分电路的原理图。接着简单分析了本系统的软件设计,分为DSP控制软件和单片机软件两部分,介绍了各部分的设计方法并给出了部分程序流程图。最后给出了实验波形图并加以分析。本文的创新点在于系统采用基于DSP的全数字控制技术,所有算法均采用数字电路和基于DSP的软件实现,较目前模拟控制的EPS系统而言,具有更好的控制性能和更高的智能化程度。试验证明,本文设计的基于DSP的数字控制EPS输出波形质量好,工作稳定,可靠性高,可以进入实用化。

论文目录:

摘要

ABSTRACT

第一章 绪论

1.1 EPS 简介

1.2 EPS 的特点

1.2.1 EPS 与柴油发电机组的比较

1.2.2 EPS 与UPS 的比较

1.3 EPS 的发展趋势

1.3.1 数字化

1.3.2 智能化

1.3.3 高频化

1.4 本论文研究内容和结构

1.4.1 本论文研究内容

1.4.2 本论文结构

第二章 EPS 的系统结构及原理

2.1 EPS 的系统结构

2.2 EPS 充电器的设计

2.2.1 几种常规充电方法的介绍

2.2.2 充电电路的设计

2.2.3 滤波电容、电感的参数计算

2.3 EPS 逆变器的设计

2.3.1 正弦波脉宽调制技术

2.3.2 逆变器拓扑结构及工作原理

2.3.3 逆变器输出电压控制方案

2.3.4 数字PID 控制算法

2.4 本章小结

第三章 EPS 系统的硬件设计

3.1 EPS 主电路的设计

3.1.1 EPS 系统的整机接线设计

3.1.2 IGBT 的选择

3.2 基于DSP 的控制电路的设计

3.2.1 TM5320LF2407 DSP 简介

3.2.2 本系统资源分配

3.2.3 模拟量采样通道的设计

3.2.4 故障的检测和处理

3.3 人机接口电路的设计

3.4 本章小结

第四章 控制系统软件设计

4.1 软件架构介绍

4.2 DSP 软件设计

4.2.1 控制软件的总体设计思想

4.2.2 初始化程序

4.2.3 主循环程序

4.2.4 充电管理

4.2.5 逆变控制

4.2.6 剩余电量的计算

4.2.7 数据传输程序

4.3 单片机软件设计

4.4 本章小结

第五章 实验结果及分析

5.1 实验装置

5.2 实验结果及分析

5.3 本章小结

结束语

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢

发布时间: 2007-04-17

参考文献

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• [5].基于内高频的新型应急电源研究[D]. 郭建波.电子科技大学2015
• [6].基于DSP的三相应急电源的研究[D]. 刘晖.安徽理工大学2007
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• [9].EPS应急供电系统研究[D]. 任祖德.合肥工业大学2005
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