基于FPGA的多脉波电力电子变流设备控制器研究.pdf

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1、分类号TM924.4学号152030386密级全日制专业型硕士学位论文题目基于FPGA的多脉波电力电子变流设备控制器研究作者姓名丁培培导师姓名、职称李宏教授学科(专业)名称控制工程提交论文日期2018年6月5日学位论文创新性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安石油大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。申请学

2、位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。论文作者签名：____________日期：____________学位论文使用授权的说明本人完全了解西安石油大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安石油大学。学校享有以任何方法发表、复制、公开阅览、借阅以及申请专利等权利。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，署名单位仍然为西安石油大学。论文作者签名：__________日期：__________导师签名：__________日期：__________²注：如本论文涉密，请在使用授

3、权的说明中指出（含解密年限等）。I中文摘要论文题目：基于FPGA的多脉波电力电子变流设备控制器研究专业：控制工程硕士生：丁培培(签名)指导教师：李宏(签名)摘要在电力电子变流设备的实际应用过程中，为了进一步提高系统运行的稳定性、实现控制的数字化和智能化，晶闸管正常工作所必需的高性能智能数字触发器，日益成为当今主功率器件为晶闸管的电力电子变流设备研究的重要方向。本论文在详细分析了晶闸管触发器的发展历程和趋势的基础上，结合国内某研究院拟建设的一套150V/40kA单机24脉波运行的整流电源系统的需求，研制出一种能够实现脉冲移相、脉冲分配、相序自适应、缺相保护

4、、过压、过流、外部故障、人机交互等功能于一体的高性能晶闸管数字触发器。设计过程中采用FPGA作为核心控制器件，再辅以DSP进行DMA初始化、信号调理、PID控制和数据处理，同时配以同步电路、电源电路、保护电路、脉冲隔离驱动、串口通信电路等来完成硬件的设计，并借助C语言和VHDL语言对脉冲调制、双窄脉冲形成以及触发精度等进行实现，再通过软件仿真进行相关功能的仿真验证，最后是对控制器进行脉冲触发调试、脉冲移相调试和相序自适应调试。通过一系列的试验以及对试验波形和仿真结果的分析表明：该晶闸管触发器能够准确产生对称性好、响应速度快的24路触发脉冲，达到控制灵活、

5、可靠、精度高、输出波形对称度好、减少交流侧输入电流谐波、提高功率因数等良好效果。关键词：晶闸管多脉波FPGA控制器论文类型：应用研究II英文摘要Subject：ResearchofMultipulsePowerElectronicConverterDeviceControllerbasedonFPGASpeciality：ControlEngineeringName：DingPeipei(signature)Instructor：LiHong(signature)ABSTRACTInordertofurtherimprovethestabilityofs

6、ystemoperationandachievedigitalcontrolandintelligence,high-performancedigitaltriggersarenecessaryforthenormaloperationofthyristorsinthepracticalapplicationprocessofpowerelectronicconverterequipment,whichisincreasinglybecomingtheimportantdirectionofpowerelectronicequipmentresearch

7、fortoday'smainpowerdeviceofthyristors.Accordingtotherequirementsofa150V/40kAsingle-machine24-pulse-runningrectifiedpowersystemproposedbyadomesticresearchinstitute,ahigh-performancethyristordigitaltriggerisdevelopedonthefoundationofthedetailedanalysisofthedevelopmenthistoryandtren

8、dsofthyristortriggers,whichincludepulsep