基于DSP的逆变电源数字化控制的研究

摘要

400Hz逆变电源是航空专用电源,目前市场上的产品大都采用模拟控制方式,其中存在控制电路元件多、灵活性差、一致性差等很多问题.本论文针对这些问题,采用TI公司的定点DSP-TM320F240作为控制器,对其进行了数字控制的研究.逆变电源的数字化控制是系统智能化的基础.本文将对400HZ逆变电源数字化控的实现做了全方面的介绍,重点突出数字PID控制方法的成功运用,其中对模糊控制也有对比性的介绍.论文首先对逆变电源的发展做了介绍.在此基础上,提出了基于TMS320LF2407A的硬件设计方案.然后对数字PID控制,模糊控制进行了理论分析.同时在MATLAB环境下,对两种控制算法进行了仿真,对参数的确定给了依据.其后分别对两种控制算法进行了软件设计.程序采用C与汇编语言混合编写,在提高程序的运行速度基础上也提高了程序的可读性,并对编写的程序进行了调试.同时在,软件设计中采用了抗干扰技术,提高了系统的可靠性.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

第一节逆变电源的现状与发展

1.1.1电源技术的现状

1.1.2逆变电源的发展方向

第二节逆变电源的控制技术

1.2.1功率半导体器件的发展

1.2.2逆变电源控制器的发展

1.2.3逆变电源控制方法现状

1.2.4本选题的意义

1.2.5本论文的研究内容

第二章系统综述

第一节系统组成

2.1.1系统组成

第二节系统主电路

2.2.1系统主电路结构

2.2.2主电路元件设计

第三节驱动保护电路

2.3.1驱动电路的特性

2.3.2驱动电路的原理

2.3.3驱动电路的实现

2.3.4保护电路

第三章控制算法设计

第一节数字PID控制

3.1.1滞环电流控制原理

3.1.2控制系统的仿真算法

第二节模糊PID控制

3.2.1模糊PID控制器

第三节量化误差对系统控制性能的影响

3.3.1 A/D转换量化误差的影响

3.3.2计算截尾和舍入误差的影响

第四节采样和计算延时对系统控制性能的影响

第四章以DSP为核心的控制器

第一节DSP芯片介绍

4.1.1 DSP芯片的分类

4.1.2以DSP芯片为核心的系统设计过程

第二节TMS320C(F)24X系列DSP芯片的介绍

4.2.1 TMS320系列DSP芯片的基本结构

4.2.2 TMS320x240xA的特点

4.2.3 TMS320x240xA事件管理器

第三节以TMS320LF2407A为核心的控制电路

4.3.1时钟电路

4.3.2电源部分

4.3.3复位电路

4.3.4目标系统的仿真器连接JTAG

4.3.5存储器与LF2407A的接口

4.3.6 A/D采样电路

第四节硬件设计中的抗干扰措施

4.4.1信号检测A/D采样中的抗干扰措施

第五节设计时应注意的问题

4.5.1设计时应注意的问题

第五章系统软件设计

第一节开发环境介绍

第二节系统初始化

5.2.1系统配置寄存器的初始化

5.2.2事件管理器的初始化

第三节控制算法设计

5.3.1系统的软启动

5.3.2弦数据表

5.3.3滞环控制算法

5.3.4模糊PID控制

第四节逆变控制的死区软件补偿

5.4.1逆变控制的死区

5.4.2死区的软件补偿

第五节软件抗干扰

5.5.1.软件抗干扰技术

5.5.2软件抗干扰设计

第六节软件设计中需要注意的问题

第六章结束语

参考文献

攻读硕士学位期间发表论文

致谢

西北工业大学学位论文知识产权声书及原创性声明