基于LPC2103的同步发电机端电压稳定控制系统.pdf

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1、第12卷第3期福建工程学院学报Vol_12No．32014年6月JournalofFujianUniversityofTechnologyJun．2014doi：10．3969／j．issn．1672-4348．2014．03．003基于LPC2103的同步发电机端电压稳定控制系统张秀珍，张平均(福建工程学院信息科学与工程学院，福建福州摘要：提出基于LPC2103的同步发电机励磁控制系统设计。介绍了系统的硬件设计方案；软件设计，包括系统的的主程序流程图、频率测量、模糊PID控制以及其实现的基本方法。测试结果表明，利用ARM微控制器可使编程操作简单，调节速度快，主

2、要性能指标符合要求。‘关键词：LPC2103；端电压；励磁控制；频率测量中图分类号：TP27文献标志码：A文章编号：1672—4348(2014)03—0216—04SystemdesignofsynchronousgeneratorterminalvoltagestabilitybasedonLPC2103ZhangXiuzhen，ZhangPingjun(CollegeofInformationScienceandEngineering，FujianUniversityofTechnology，Fuzhou350118，China)Abstract：Toim

3、provetheperformanceofthemagnetism-excitationcontrolsystemofsmallandmedi—umsynchronousgenerators，asynchronousgeneratormagnetism-excitationcontrolsystemdesignbasedonLPC2103wasproposed．Thehardwaredesignofthesystemandthesoftwaredesign，inclu-dingthesystem’Smainprogramflowcha~，~equencymeas

4、urement，fuzzyPID(propo~ion，integra—tion，differentiation)controlandbasicimplementationmethodsweredescribed．TestresultsshowthattheuseofARMmicrocontrollersanowssimpleprogrammingoperationandadjustablespeedwithkeyperformanceindicatorsmeetingtherequirements．Keywords：LPC2103；terminalvoltage

5、；magnetismexcitationcontrol；~equencymeasurementLPC2103是基于一个支持实时仿真的16／32文提出了基于ARM的LPC2103处理器的新型微位ARM7TDMI—SCPU的微控制器，并带有32kb机励磁调节装置，比现有的励磁调节装置有了较嵌入的高速flash存储器。使用16位thumb模式大的提高，满足了对发电机端电压控制的要求。将代码规模降低超过30％，而性能的损失却很1系统控制作用及结构框图小。具有体积小、重量轻、资源丰富、可靠性高，价格便宜等优点，应用于仪器仪表、家电、医疗器械发电机在正常运行条件下，励磁系统

6、应维持等领域]。目前发电机微机励磁调节器多为发电机机端电压在给定水平。当发电机负荷变化l6位系统，传统的16位CPU已经不能满足现代时，发电机机端电压将随之变化，这时，励磁系统控制理论应用于励磁调节的需要I4j，大多硬件将自动地增加或减少发电机的励磁电流，使机端资源不丰富，功能简单、速度慢、实时性差、对数电压维持在一定的水平上，保证有一定的调节精据的再加工处理能力极为有限，尤其缺乏新型网度。当机组甩负荷时，通过励磁系统的快速调节络的功能接口[53。发电机励磁装置发展趋势是开作用，应限制机端电压不致过分升高，维持发电机放式、高实时性、集成度向芯片级调节器靠拢，本机

7、端电压在给定水平上。收稿日期：2014—05—08基金项目：福建省科技厅基金项目：(JK2012030)第一作者简介：张秀珍(1969一)，女(汉)，福建福清人，讲师，硕士，研究方向：电气控制技术的教学与研究。第3期张秀珍，等：基于LPC2103的同步发电机端电压稳定控制系统217系统结构框图如图1所示，发电机的输出电压和电流经过电压互感器和电流互感器转换后变为电压信号，而所采集的电压仍不满足要求，需要经过整流、变压、滤波等方式的调理。利用二极管整流电路将交流输入信号整流成直流信号输出，再经过RC无源低通滤波器和运算放大器进行放大或者缩小，调节电位器的比例系数使

8、得输出信号的电压值处在0