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《晶閘管交流調(diào)壓fpga控制技術(shù)的研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、江蘇大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要在電力電子技術(shù)領(lǐng)域中,交流調(diào)壓技術(shù)作為一個(gè)非常重要的部分,已經(jīng)越來越受到了人們的廣泛關(guān)注。近些年,交流調(diào)壓器通常是采用模擬控制,但是隨著高性能可編程邏輯器件(FPGA)在電力系統(tǒng)的廣泛使用,以及引入數(shù)字式控制對(duì)提高電力電子器件的抗干擾性能、靈活控制性等方面有著顯著的特點(diǎn),數(shù)字式交流調(diào)壓的研究受到人們的廣泛關(guān)注。本文介紹了相控調(diào)壓和斬波調(diào)壓技術(shù)的控制原理,并對(duì)比了這兩種調(diào)壓方式的優(yōu)劣。隨后提出了數(shù)字式交流調(diào)壓方案。論文闡述了一種相控式交流調(diào)壓系統(tǒng)及其脈沖信號(hào)生成方法,并進(jìn)行仿真驗(yàn)證。由于FPGA在數(shù)字控制系統(tǒng)上的優(yōu)越性,構(gòu)建基于FP
2、GA的數(shù)字調(diào)壓器控制系統(tǒng)。提供了軟件系統(tǒng)和硬件系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方案。本文的主要研究T作如下:首先,介紹了交流調(diào)壓技術(shù)的研究現(xiàn)狀.發(fā)展趨勢和可編程邏輯器件的發(fā)展及其特點(diǎn)。其次,詳細(xì)介紹了相控調(diào)壓和斬波調(diào)壓技術(shù)的控制原理。對(duì)斬控式和相控式進(jìn)行對(duì)比分析,詳細(xì)分析了相控式調(diào)壓技術(shù)的特點(diǎn),設(shè)計(jì)了數(shù)字交流調(diào)壓方案以及工作步驟。然后,詳細(xì)介紹了FPGA技術(shù),設(shè)計(jì)了基于FPGA的數(shù)字式調(diào)壓器,著重介紹了系統(tǒng)的串口通信模塊,RS232模塊,PWM電路調(diào)制模塊,并且進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì)和Modelsim仿真驗(yàn)證。最后,對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行軟件和硬件的詳細(xì)設(shè)計(jì)。軟件部分簡單實(shí)用,可操作性強(qiáng),選
3、取了模糊PID算法為系統(tǒng)的調(diào)制控制單元,給出了模糊PID算法的FPGA實(shí)現(xiàn)算法的結(jié)構(gòu)框圖以及最后的仿真波形。系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)簡單,容易實(shí)現(xiàn),對(duì)交流調(diào)壓器工作原理及控制方法進(jìn)行深入研究的基礎(chǔ)上,進(jìn)行了控制芯片外圍電路的設(shè)計(jì)。.本文對(duì)調(diào)壓器本體、控制方法、控制器設(shè)計(jì)進(jìn)行援索性的研究工作。通過理論推導(dǎo),仿真分析,得出有意義的結(jié)論,為以后深入的研究奠定基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞:數(shù)字控制,相控式調(diào)壓,晶閘管,模糊PID,調(diào)壓器動(dòng)態(tài)性能江蘇大學(xué)碩士學(xué)位論文ABSTRACTThetechnologyofACvoltageregulatingasoneimportantparthasb
4、eengotmoreandmoreattentionintheareaofpowerelectronics.Inrecentyears,theanalogcontrolisusuallyadoptedintheACvoltageregulator.Becausethehigh.performanceprogrammablelogicdevices(FPGA)iswidelyusedinthepowersystem,anda11.digitalcontrolhassignificantfeaturesforimprovingtheperformanceof
5、powerelectronicdevices,suchasstronganti-disturbances,flexiblecontrolandSOon,theresearchofall-digitalACvoltageregulatorisgotmoreandmoreattention.Thecontrolprincipleofphase-controlledandchoppervoltageregulatingtechnologyiSfirstlyintroduced.Andbothofthemareanalyzedwiththeirsuperioro
6、rinferior.Then,theall—digitalACvoltageregulationschemeforthisobjectisproposed.Inthisdissertation,aphase·controlledACvoltageregulationsystemandthepulsesignalgenerationmethodaredescribed,andtherespondingsimulationhelpstovalidatethem.DuetothesuperiorityoftheFPGAindigitalcontrolsyste
7、ms,thedigitalregulatorcontrolsystembasedonFPGAisbuilt.Theimplementationofsoftware&hardwaresystemispresented.Thedetailcontentsareasfollows:Firstly,theresearchstatusanddevelopmenttrendoftheACvoltageregulatingtechnologyisintroduced.Andthecharactersanddevelopmenttrendofprogrammablelo
8、gicaldevice(PLD)isalsointroduced.Seconda