基于DSP的数字式同步发电机励磁系统的研究与设计

摘要

本文设计了基于DSP的数字式同步发电机励磁系统。 采用晶闸管自并励励磁方式，控制方法采用励磁电流与功率因数双闭环P工D控制，即并网前调节励磁电流，使发电机空载电势符合并网条件；并网后投入功率因数环，调节发电机功率因数。为减小超调量，采用了微分反馈。 该系统控制核心器件采用TMS320F2812型DSP，该芯片工作频率高(可达150MHz)，功耗低(I/O口、外设及编程电压3.3V，内核电压1.8V)，具有高性能32位中央处理器、128K片内Flash存储器、18K数据存储器、12位精度A/D转换器、16路PWM输出、外部事件管理器、串行通讯及外设接口、CAN总线接口、多通道缓冲串行接口、外部存储器接口等，外设功能强大，简化了外围电路，提高了系统可靠性。 为简化算法，系统采用直流采样，采样周期为0.002秒。功率因数给定值取0.8，并网后功率因数环为外环，励磁电流环为内环。此外，考虑到程序的可读性和可移植性，采用C语言编程。 给出了系统仿真波形、系统电路图、程序流程图及调试结果，并根据调试结果提出了系统仍需完善的部分，指明了改进方向。

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第一章绪论

1.1励磁控制方法的发展

1.2励磁系统概述

1.3励磁调节与电力系统稳定性的关系

1.4本文所设计系统的概述

第二章励磁系统的分析与设计

2.1晶闸管励磁系统的组成

2.2励磁系统的性能指标

2.3励磁调节器的调节方式

2.4励磁调节器的PID算法

2.5三相全控桥的外特性

2.6励磁系统的数学模型

第三章TMS320F2812型DSP功能及应用简介

3.1 TMS320F2812型DSP的结构及性能

3.2 F2812 DSP在系统中的应用

第四章系统软硬件的设计与实现

4.1外围电路的设计

4.2系统的软件设计及程序流程

4.3提高系统抗干扰性能的措施

第五章系统仿真及实验结果

5.1系统仿真

5.2系统实验及分析

结束语

参考文献

发表论文和科研情况说明

致谢