基于FPGA+ARM构架的三相并网逆变器的设计与实现

目录

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第 1 章绪论

1.1 课题研究背景

1.2 研究现状、发展动态

1.2.1 逆变技术的发展

1.2.2 并网逆变器技术发展新特点

1.2.3 控制器结构类型的比较

1.3 研究意义和主要研究内容

1.3.1 研究意义

1.3.2 主要研究内容

第 2 章 三相并网逆变系统的理论研究

2.1 三相并网逆变器并网基础

2.2 空间矢量调制算法原理

2.2.1 空间矢量概念和理论基础

2.2.2 坐标变换

2.2.3 SVPWM算法原理

2.3 并网逆变系统的数学模型

2.4 并网逆变系统的控制方式

2.4.1 数字PID控制

2.4.2 系统PI算法设计

2.5 MATLAB/Simulink 环境下系统建模与仿真

2.5.1 SVPWM模块的Simulink仿真

2.5.2 三相并网逆变系统建模与仿真

2.6 本章总结

第 3 章 SVPWM算法实现及软件系统设计

3.1 软件控制系统总体设计

3.2 FPGA与 Quartus II 软件实现环境

3.2.1 FPGA介绍

3.2.2 Quartus II介绍

3.3 正弦模块实现

3.3.1 正弦ROM查表和数据调用

3.3.2 Modelsim仿真正弦波形

3.4 Mega function LPM_MULT 乘法器调用

3.5 坐标变换及 PI 调节模块

3.6 SVPWM 系统的总体设计与实现

3.6.1 SVPWM算法顶层模块的具体设计

3.6.2 坐标变换模块和TSVPWM模块的实现

3.6.3 SVPWM脉冲的实现

3.6.4 死区模块

3.7 本章小结

第 4 章 交互式并网逆变控制器系统设计

4.1 基于FPGA+ARM 的双核心控制构架

4.2 构架硬件系统方案与任务分配

4.2.1 硬件系统方案

4.2.2 ARM和FPGA的任务分配

4.3 基于ACPL-W340 芯片驱动设计

4.3.1 ACPL-W340内部结构

4.3.2 驱动电路设计

4.4 数据采集与转换

4.4.1 数据采集系统

4.4.2 信号的采样处理

4.5 通信管理和在线监控

4.5.1 基于ARM的μC/OS-Ⅱ操作系统

4.5.2 基于Modbus的通信协议

4.6 通讯接口设计

4.6.1 AD接口

4.6.2 FPGA与ARM通讯接口

4.6.3 I/O抗干扰

4.7 本章小结

第 5 章实验与验证

5.1 硬件平台

5.2 实验结果

第 6 章全文总结

6.1 本文工作总结

6.2 今后研究工作的展望

参考文献

致 谢

攻读硕士学位期间发表学术论文情况