基于F2812不间断电源的研制

摘要

随着电子技术迅速发展，涌现出各式各样的用电设备，其中存在着大量非线性不平衡负载。这对电网造成严重污染，导致大量用电设备无法正常运行。而不间断电源可以为设备提供高质量的电源供应。本文主要对基于TMS320F2812的UPS数字控制技术进行研究。
　　为了消除整流型负载和系统参数变动带来的干扰，本文提出基于重复控制和无差拍控制相结合的控制方案。重复控制算法具有良好地静态特性，但对系统突变抑制能力差的特性；而无差拍控制算法具有较强地抑制系统的突变能力，但其对系统的参数过于依赖，需要精确的系统数学模型，否则会导致系统静态特性变差。本课题基于重复控制和无差拍控制算法的特点，提出重复控制和无差拍控制相结合的控制方案，研究UPS数字控制系统的静态和动态特性。
　　首先仿真验证面积等效原理，并对逆变输出建立连续和离散数学模型，为后面逆变控制技术的研究提供可靠的理论基础。其次，对比几种典型的传统逆变控制方法，重点对无差拍和重复控制进行分析设计，指出各自优缺点，提出复合控制方案，并通过matlab7.8进行建模和仿真实现，得到初步的实验数据。文中还讨论了锁相环路的设计，对比软件锁相的几种常用方案。
　　参照上述的理论分析和仿真实验数据，结合F2812的特点，对逆变系统的硬件进行设计，给出输出滤波电路的设计方案，选取功率器件，设计电压电流检测电路，和功率保护电路。最后在CCS开发环境上，进行软件设计，并给出关键代码。

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第1章 绪论

1.1课题的研究背景与意义

1.2 UPS的分类

1.3 UPS逆变器控制策略概述

1.4研究的主要内容和结构安排

第2章 系统模型的方案设计

2.1 单相桥式逆变系统

2.2 单相桥式逆变器的数学模型

2.3 SPWM调制方式

2.4 MATLAB仿真实现

2.5 本章小结

第3章 逆变器控制方案设计

3.1 逆变器的电压单闭环控制设计

3.2 电压电流双闭环控制设计

3.3无差拍控制

3.4重复控制逆变器中的应用

3.5本章小结

第4章 重复控制与无差拍控制的结合

4.1系统控制框图

4.2复合控制的建模

4.3复合控制的稳定性分析

4.4复合控制的设计实例

4.5系统的仿真

4.6本章小结

第5章 锁相控制

5.1模拟锁相技术

5.2软件锁相技术

5.3本章小结

第6章 系统软件硬件设计

6.1 UPS逆变器总体结构

6.2软件实现

6.3本章小结

第7章 实验结果分析

7.1引言

7.2开环驱动波形和输出波形实验

7.3复合控制整流型负载实验

7.4实验中的问题

第8章 总结与展望

8.1论文总结

8.2 展望

参考文献

发表学术论文情况

致 谢

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