大电流直流电力电子变流装置智能控制模块研究

摘要

随着国家把淘汰低效高耗能产业列入了国民经济的发展战略，各行各业加大了对耗电严重，装机容量较小的直流电力电子变流装置的淘汰力度，这就要求直流电力电子变流装置的输出电流越来越大，对调节控制和保护性能的要求越来越高，多年来直流电力电子变流设备的控制与保护电路多用模拟器件构成，现场调试工作量大，难以系列化和批量生产，制约着这一领域的进步速度。电力电子技术的飞速发展，迫切需要对其控制电路进行改进和提高。本论文针对这一需求选题，设计了一种智能控制模块，以MCU和CPLD组合为基础，充分利用CPLD速度快、抗干扰，MCU控制灵活、数据处理能力强的优势，结合外围的同步电路、隔离驱动电路、信号调理电路、A/D转换电路、键盘显示电路和通信电路，不仅能够实现常规的脉冲移相、相序自适应、缺相保护、过压过流保护、闭环控制等功能，而且增加了模糊自适应PID控制、上位机实时监控、液晶显示、在线调试功能，使该智能控制器带有一定的逻辑思维能力，既可以自适应控制对象的变化和干扰的影响，又能实现人机交互，增加运行和调试的可视性，具有使用方便、一致性好、易大批量生产等优点，其市场前景广阔。

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第一章 绪 论

1.1 智能控制模块研究的意义

1.2 国内外研究现状

1.3 研究的主要内容

第二章 智能控制模块的基本问题

2.1 智能控制对象

2.2 智能控制要求

2.3 智能控制方式

第三章 智能控制模块的硬件设计

3.1 MCU 部分电路设计

3.2 电源电路设计

3.3 信号调理和 A/D 转换电路设计

3.4 通信电路设计

3.5 键盘显示电路设计

3.6 CPLD 部分电路设计

3.7 同步电路设计

3.8 隔离驱动电路

第四章 智能控制模块的软件设计

4.1 MCU 软件设计

4.2 CPLD 实际应用软件设计

第五章 智能控制模块调试

第六章 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

致谢

参考文献

附 录

攻读硕士学位期间发表的论文