声明
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 研究脉冲电流阴极保护系统程控电源的意义
1.3 阴极保护电源的发展现状及方向
1.3.1 国外发展现状
1.3.2 国内发展现状
1.3.3 发展方向
1.4 主要研究内容及工作思路
1.4.1 主要工作研究内容
1.4.2 研究思路及技术路线
1.4.3 创新点
1.5 论文结构安排
1.6 本章小结
第二章 脉冲电流阴极保护原理及系统总体设计
2.1 管内脉冲电流阴极保护原理概述
2.1.1 管道内壁金属腐蚀本质
2.1.2 管内脉冲电流阴极保护原理
2.2 管道内壁阴极保护评价方法
2.2.1 保护电位
2.2.2 保护电流密度
2.3 管道内壁脉冲电流阴极保护系统
2.3.1 系统基本特点
2.3.2 系统总体结构
2.4 管道内壁辅助阳极设计
2.4.1 辅助阳极选型
2.4.2 辅助阳极结构设计
2.4.3 辅助阳极安装设计
2.5 管道内壁参比电极设计
2.5.1 参比电极选型
2.5.2 参比电极结构设计
2.5.3 参比电极安装设计
2.6 本章小结
第三章 基于脉冲电流阴极保护系统程控电源电路设计
3.1 电源整体模块设计
3.2 电源主电路设计
3.3 一次整流滤波模块设计
3.3.1 单相整流桥计算
3.3.2 滤波电容计算
3.4 全桥逆变模块设计
3.4.1 开关频率
3.4.2 开关方式
3.4.3 开关装置选型
3.4.4 开关装置结构和参数计算
3.4.5 开关装置并联电容计算
3.4.6 隔离电容计算
3.5 高频变压器的分析设计
3.5.1 高频变压器的设计特点
3.5.2 磁芯材料
3.5.3 磁芯结构
3.5.4 高频变压器参数计算
3.6 二次整流滤波及直流斩波模块设计
3.6.1 全波整流电路设计
3.6.2 二次滤波电路设计
3.7 程控脉冲电源的散热方式
3.8 主电路的仿真研究
3.8.1 仿真模型建立
3.8.2 仿真结果分析
3.9 本章小结
第四章 程控脉冲电源控制系统硬件设计
4.1 控制系统硬件功能分析
4.1.1 控制系统结构设计
4.1.2 控制系统功能配置
4.2 主控芯片选型
4.3 芯片资源分配
4.4 主控芯片最小系统设计
4.4.1 时钟电路
4.4.2 复位电路
4.4.3 供电电路
4.5 主控芯片PWM输出模式
4.6 驱动电路设计
4.7 信号采样电路的设计
4.7.1 保护电位采样设计
4.7.2 电流采样电路设计
4.7.3 电压采样电路设计
4.8 过热保护电路设计
4.9 人机交互界面硬件设计
4.10 控制系统供电模块设计
4.11 本章小结
第五章 程控脉冲电源控制系统软件设计
5.1 控制系统软件开发流程
5.2 控制系统软件结构设计
5.3 主控芯片PWM控制策略
5.3.1 全桥逆变模块PWM实现方法
5.3.2 全桥逆变模块PWM控制策略
5.3.3 直流斩波模块PWM实现方法
5.3.4 直流斩波模块PWM控制策略
5.4 保护电位控制策略
5.4.1 数字PID闭环控制算法
5.4.2 数字PID闭环控制结构
5.4.3 多级自适应闭环控制策略
5.5 数字滤波算法设计
5.6 软件抗干扰设计
5.6.1 独立看门狗IWDG
5.6.2 窗口看门狗WWDG
5.6.3 中断服务程序
5.7 通讯结构设计
5.7.1 数据传输方式
5.7.2 通讯参数设置
5.7.3 数据通讯流程
5.8 上位机人机交互界面设计
5.9 本章小结
第六章 基于程控脉冲电源的阴极保护系统整体调试
6.1 控制系统软件调试
6.2 电源安装调试
6.2.1 电源硬件调试
6.2.2 控制系统测试
6.3 模拟管内阴极保护电位监测实验
6.3.1 实验方案
6.3.2 实验结果分析
6.4 管内脉冲电流阴极保护现场实验
6.4.1 实验材料及设备
6.4.2 实验方案
6.4.3 理论电流计算
6.4.4 电位趋势分析
6.4.5 实验结果
6.5 进一步研究和完善系统的几点建议
6.6 本章小结
第七章 结论与展望
7.1 结论
7.2 展望
致谢
参考文献
攻读学位期间参加科研情况及获得的学术成果
西安石油大学;
