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1、华中科技大学硕士学位论文同步发电机励磁控制系统研究与开发姓名：陈发智申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：徐金榜20090501华中科技大学硕士学位论文I摘要励磁系统是同步发电机的一个重要组成部分，它直接影响发电机的运行特性，对电力系统的安全稳定运行有重要的影响。随着现代电力系统的发展，对同步发电机励磁控制系统提出了更高要求。目前，同步发电机励磁控制系统已实现了从模拟式向数字式的转变。TMS320F2812等高性能数字信号处理器（DSP）的使用，大大提升了同步发电机励磁控制系统的性能。本文首先介绍了同步发电机励磁系统的基本概念、分类、研究现状等。研究了PID励磁控制、电力
2、系统稳定器（PSS）控制、线性最优励磁控制等多种控制方法，并对其在实际系统中的应用情况进行了分析和比较。其次，设计了基于TMS320F2812的励磁控制系统硬件电路，对模拟量采集模块、开关量输入输出模块、过零检测模块、通信模块、存储模块以及显示接口模块的设计做了详细的分析。论述了励磁控制系统软件的设计方法和结构，重点介绍了本系统中交流电量测量、三相同步触发和单相智能同步触发的实现方法，以及液晶屏的单片机控制程序和上位机监控程序C++程序的设计。最后，在Saber仿真软件中建立了励磁系统仿真平台，设置了相应的仿真环境，进行了发电机空载启动、给定10%阶跃、突加负载、并网运行的仿真实验。通
3、过仿真，验证了控制参数变化和算法改进对系统影响的理论分析结论。关键词：同步发电机励磁控制DSPTMS320F2812华中科技大学硕士学位论文IIAbstractExcitationsystemisanimportantpartinsynchronousgenerator.Itcandirectlyaffecttheoperatingperformanceofthegenerator,andthereforehasanimportantimpactonthesafeandstableoperationoftheelectricpowersystem.Withthedevelopmento
4、fmodernelectricpowersystem,higherrequirementshavebeenputforwardtotheexcitationcontrolsystemforsynchronousgenerator.Now,theexcitationcontrolsystemforsynchronousgeneratorhastransformedfromanalogtypetodigitaltype.Theapplicationofhigh-performancedigitalsignalprocessors(DSP),suchasTMS320F2812,hasgrea
5、tlyimprovedtheperformanceoftheexcitationcontrolsystemforsynchronousgenerator.Thisthesisfirstgivesabriefintroductionoftheexcitationcontrolsystemforsynchronousgeneratoronitsbasicconcepts,classification,andcurrentresearchstatus;studiesavariationofcontrolmethods,suchasPIDexcitation,powersystemstabil
6、izer(PSS)control,andlinearoptimizingexcitationcontrol,etc;andgivesanalysisandcomparisonoftheirapplicationstatusinrealsystem.ThenthisthesisdesignsthehardwarecircuitfortheexcitationcontrolsystembasedonTMS320F2812,andgivesdetailedanalysisonanalogsamplingmodule,binaryinputandoutputmodule,zero-crossi
7、ngdetectionmodule,communicationmodule,storagemoduleanddisplayinterfacemodule.Onthesoftwareaspect,thisthesisdiscussesthedesignmethodandstructureforexcitationcontrolsystem,emphasizesonthedetectionofaccurrent,realizationofthree
