基于DSP的数字逆变电源的设计

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1、论文题目：基于DSP的数字逆变电源的设计专业：电力电子与电力传动硕士生：张磊(签名)指导教师：岳改丽皓(签名)摘要400Hz逆变电源专用于航空电源中，应用场合的特殊性质，决定了这种逆变电源的更高性能要求，采用数字化控制，结合各种先进智能控制策略，是提高逆变电源性能的有效途径。数字化和高性能是逆变电源发展的趋势。本论文针对航空电源性能要求，采用多闭环控制策略，并以TMS320F2812型DSP为控制核心，采用数字PID控制算法，进行了逆变电源的设计。本文通过simulink软件对各种SPWM调制方法进行仿真分析比较，选择采用双极性SPWM调制技术；在对各种SPWM采样

2、法的理论分析基础上，最终选择对称规则采样法。接着对单相逆变电路进行分析，建立了单相逆变电源电路在连续空间和离散空间的数学模型。基于模型，最终选择数字PID控制算法以及电感电流均值内环、输出电压瞬时值中间环和输出电压均值外环的三闭环控制策略。本文对单相逆变电源在simulink仿真环境下，搭建了仿真模型图，仿真结果表明所采用的三闭环控制策略能够很好的达到电源性能要求。在给定的技术指标下，进行了逆变电源主电路和DSP控制系统的设计，其中对构成主电路的主要元器件进行了分析设计，而DSP软件程序主要包括主程序、各种中断子程序。最后以TMS320F2812为控制芯片搭建了实验

3、平台，对本设计做了实验验证。实验结果表明，本文采用的控制算法和控制策略能够很好的实现给定的技术指标，可用于单相航空逆变电源中。关键词：逆变电源；多环控制；数字化；SPWM；DSP研究类型：应用研究Subject:DesignofDigitalInverterPowerSupplyBasedonDSPSpecialty:PowerElectronicsandPowerDrivesName:ZhangLei(Signature)Instructor:YueGaili(Signature)ABSTRACT400Hzinverterpowerisexclusivelyuse

4、dinaircraftpowersystem.Specialpropertiesofapplicationsdecidehigherperformancesoftheinverter.Digitalcontrolandcombinedwithvariouskindsofadvancedintelligentcontrolstrategyareeffectivewaystoimprovetheperformanceofinverter.Digitalandhighperformanceinverteristhedevelopmenttrend.Forthisdeman

5、d,paperadoptsmultiple-loopcontrolstrategyanddigitalPIDcontrolmethodbasedonTMS320F2812.Inthispaper,thevariousspwmmodulationissimulatedbysimulinksoftware,andambipolarpulsewidthmodulationischoosed.Onthebisisofanalysisingvariousrules,thefinalchoiceofthesamplingruleissymmetryregular-samplin

6、g.Then,thispapercarriesontheanalysisofthesingle-phaseinverter,andestablishesthemathematicalmodelofthesingle-phaseinverterincontinuousanddiscretespace.Baseonthemodel,digitalPIDcontrlealgorithmisselectedasthefinalcontrolalgorithmandthreeclosedloop,includingtheoinductancecurrentloop,theav

7、eragevalueofoutputvoltageloopandtheinstantaneousvalueofoutputvoltageloop,isused.Inthispaper,thesimulationmodelofthesingle-phaseinverterpowersupplyisestablishedinthesimulinksimulationenvironment.Thesimulationresultsprovethatthethreeclosedloopcontrolstrategycanachievehighperformance.Fo