功率因数全自动精密步进补偿系统的设计

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1、分类号:密级：UDC：学号：C2012022南昌大学专业学位研究生学位论文功率因数全自动精密步进补偿系统的设计TheDesignofPowerFactorAutomaticPrecisionStepCompensationSystem李任青培养单位（院、系）：资源环境与化工学院指导教师姓名、职称：衷卫声教授指导教师姓名、职称：赖献群高级工程师专业学位种类：工程硕士专业领域名称：仪器仪表工程论文答辩日期：2015年5月30日2015年月日、学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标

2、注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南昌大学或其他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作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名（手写）：4w4签字日期：年r月円二、学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解南昌大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权南昌大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本学位论文。同时授权

3、北京万方数据股份有限公司和中国学术期刊（光盘版）电子杂志社将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》和《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》中全文发表，并通过网络向社会公众提供信息服务，同意按“章程”规定享受相关权益。学位论文作者签名（手写gj导师签名（手写）签字日期:年夕月>日签字日期：年月闩论文题目姓名学号Ch>i^论文k别博士□硕士■院/系/所专业E_mail备注：^公开□保密（向校学位办申请获批准为“保密”，年月后公开)摘要摘要随着社会文明的进步，节能理念和环保意识正逐步地深入人心，越来越多的人们开始关注生活环境、电磁污染、供电质量等问题，国家也开

4、始制定和颁布了电子设备的谐波污染、功率因数和用电效率等方面的法令、行规。提高用电效率，提高用电设备的功率因数问题成为科技工作者的重要研究课题。基于现代电子信息技术和现代智能测控技术设计实现一个功率因数全自动智能精密步进补偿系统成为了本课题的主要研究目标。论文开篇叙述了课题的研究内容与意义，阐述了功率因数补偿涉及到基本概念与技术原理，然后对系统实现方案进行了必要的论证，重点论述了具体电路实现的全部设计过程，并给出了系统软件设计思想与关键技术的流程图，最后对样机的测试结果作出了分析，对存在过压过流保护、高次多次谐波干扰、系统响应速度等问题提出了几点改进措施。本

5、设计主要采用STC单片机智能控制技术实现了对电网电压、电流、频率、有功功率、无功功率和功率因数的检测、显示和智能补偿。系统利用集成运算放大器LM324构成信号调理电路对电压、电流信号进行采样和处理，经过单片机对变压器副边电压信号与电流信号相位差的监测完成功率因数的采集与监控，并通过单神经元PID控制算法对补偿电容组的无静差快速匹配投切控制，实现了功率因数的自动跟踪监测和精密步进补偿的功能。并且，系统设计了LC滤波器有效地抑制了谐波电流的干扰，闭环智能控制系统和自组织学习能力的神经元PID算法保障了系统具有很强的抗干扰能力，使功率因数补偿效果达到0.95以上

6、，在电力输送和用户节能方面具有一定的应用参考价值和市场前景。关键词：功率因数；单片机；神经元PID算法；无功补偿；IABSTRACTABSTRACTWiththeprogressofsocialcivilization,energy-savingideaandenvironment-protectingawarenessisgraduallypopular,moreandmorepeoplebegantofocusontheissuesaboutlivingenvironment,electromagneticpollutionandpowerqualit

7、y.Thestatehasalsopromulgatedlawsandregulationsagainstsomeaspectsoftheelectronicdevice,suchastheharmonicpollution,powerfactor,powerefficiency,andsoon.So,howtoimprovetheelectricityratesandthepowerfactorofelectricalequipmenthasbecomeabigproblemforthetechnologyresearchers.Basingonthem

8、odernelectronicinformationtechnol