基于CAN总线谐波励磁同步发电机的并联运行的研究

摘要

本文针对谐波励磁无刷同步发电机励磁控制系统进行了研究，设计了一套基于CAN总线DSP控制的谐波励磁同步发电机的并联运行，具体的研究内容如下： 首先，在分析谐波励磁无刷同步发电机的基本结构和工作原理的基础上，研制了一个小型同步发电机的数字式励磁调节器，使其能够很好的完成发电机的端电压和功率的调节。该调节器以TI公司的TMS320F240芯片为核心，采用增量式PID算法。 其次，分析了同步发电机并联运行的工作原理，制定基于CAN总线的谐波励磁同步发电机并联运行的总体设计方案。设计出CAN控制器SJA1000的通信接口电路，编写相应的软件。 最后，对研制的励磁调节器进行了试验，结果表明该调节器能够较好的满足预期的设计指标，性能优于模拟式励磁调节器。

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第一章绪论

1.1课题的来源和意义

1.2励磁调节器的研究发展现状

1.2.1励磁调节器硬件结构的发展变化

1.2.2励磁调节器控制方法的发展

1.3本文的主要工作

第二章并联运行的工作原理

2.1并联运行的总体设计方案

2.2 TMS320F240的选用

2.2.1哈佛结构

2.2.2流水线技术

2.2.3硬件乘法器

2.2.4特殊的DSP指令

2.3 CAN总线简介

2.3.1 CAN总线的特点

2.3.2 CAN总线的分层结构

2.3.3 CAN技术规范

第三章DSP励磁调节器的硬件和软件设计

3.1 DSP励磁调节器的硬件设计

3.1.1硬件总体设计方案

3.1.2数据采集部分

3.1.3同步信号单元

3.1.4脉冲调制放大电路

3.1.5主电路和电源电路

3.2 DSP励磁调节器的软件设计

3.2.1励磁调节器软件的总体设计思想

3.2.2机端频率的检测

3.2.3模拟量采集软件设计

3.2.4电量的在线计算

3.2.5 TMS320F240全比较单元产生PWM波形原理

3.2.6 PID控制算法分析

3.2.7控制算法程序设计

第四章并联运行的硬件和软件设计

4.1硬件设计

4.1.1 CAN总线接口模块

4.1.2PC_CAN总线适配卡模块

4.2软件设计

4.2.1 CAN总线通信程序设计

4.2.2 PC_CAN适配卡程序设计

第五章实验结果

5.1实验目的

5.2实验内容

5.3实验结果

第六章结论和展望

6.1本文的工作总结

6.2进一步的工作与展望

参考文献

致谢