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时间:2019-01-30
《【硕士论文】基于DSP的小功率数字UPS系统研究与设计.pdf》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、湖南大学硕士学位论文基于DSP的小功率数字UPS系统研究与设计姓名:李宽余申请学位级别:硕士专业:电路与系统指导教师:戴瑜兴20031210硕士学位论文摘要随着信息技术的发展,在线式UPS愈来愈广泛地应用于银行、军事、医疗等领域,这对UPS提出更高的要求:快速的暂态响应、稳态精度高、稳定性高等,同时还要求有完善的网络功能。显然这些功能的实现离不开数字化技术。成本适中、高性能的数字信号处理器为UPS的数字控制提供了良好的硬件平台。本文设计的是基于DSP的小功率数字UPS,在分析系统主要技术性能指标及比较多种
2、UPS主电路拓扑结构的基础上,确定了系统的主电路拓扑结构,并给出了以TMS320LF2407A作为控制芯片的系统总体框图。逆变器控制技术是UPS系统的关键技术。为了改善UPS输出波形质量,本文提出了一种带重复控制的无差拍控制算法,其中无差拍控制用以提高系统的动态响应,重复控制用以提高系统的静态响应,MaⅡab仿真表明在线性负载和周期性非线性负载下均能获得较好的效果。UPS逆变器数字控制算法要求实时性较高,一般的微处理器运算速度远远达不到要求,而采用功能齐全的高速数字信号处理器不仅满足实时性要求,还能简化硬
3、件电路,提高系统可靠性。本文以TMS320LF2407A作为主控芯片,设计了整个系统的主控制电路。同时,利用EDA技术,采用复杂可编程逻辑器件实现地址译码及其它控制逻辑、键盘扫描及液晶显示接口等,进一步简化外围硬件电路的设计。在软件设计方面,实现了带重复控制的无差拍控制算法,并设计了RS一485通信程序及图形液晶显示菜单方式人机交互界面。软件的单板调试证明了所设计的硬件电路工作稳定,控制软件工作j!E常,各项控制功能均能满足要求。关键词:不间断电源;逆变器;数字控制;数字信号处理器;可编程逻辑器件基于DS
4、P的小功率数字UPS系统研究与设计Withthedevelopmentofinformationtechnology,onlineUPSiswidelyusedinbank,military,hospitalandsoon,whichputsforwardhigherrequirementstoUPS:fastdynamicresponse,highstabilityprecision.Atthesametime,completenetworkfunctionisalsoadded.Obviously,r
5、ealizationofthesefunctionsneedsdigitaltechnology.Andsalable,highperformancedigitalsignalprocessor(DSPlprovidesgoodhardwareplatformfordi酉talUPS.ThelowpowerUPSdesignedinthispaperisadi百talUPSbasedoilDSP.Byanalysisofthetechnologyperformanceandcomparisonoftopo
6、logystructure,themaintopologystructurewasdecided,andthetotalprinciplechartbasedonTMS320IS2407Awasalsodesigned,InvertercontroltechnologyisthepivotaltechnologyforUPS.InordertoimprovetheoutputwaveformofilⅣener.thispaperpresentedadeadbeatcontrolleralgorithmwi
7、threpetitivecontroller,thedeadbeatcontrollerusedforimprovingdynamicresponse,therepetitivecontrollerusedforimprovingstabilityresponse.TheresultsofMatlabsimulationshowedthatthesystemachievesgoodoutp’utwaveformunderlinearloadsorperiodicnon-linearloads.Realti
8、merequirementisnecessaryfordigitalcontrolalgorithmofUPSinvertegbutgeneralmicrocontrollercan’treachit.HigllspeedDSPwithcompletefunctionscannotonlymeettherealtimerequirement,butalsosimplifyhardwarecircuitandimprovesys
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