eps高频逆变技术及其控制策略的分析

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1、ABSTRACTiii^ert®routputvoltageisresearchedfiiirtherinthispaper.FuzzyprDcontrMstrategyisusedtwoamharmonicccoomponentsofflheinvertedoutcpputvoltagecanbereducedeffectively,inordertoincreaserobustnessoftheinverteroutputvoltageandreducedependencyofEPSonloadsThetheoryres

2、earchandpracticeonhigh-frequencyinvertertechnologyanditscontrolstrategyofESPsysteminthispaper,notonlyplayingakeyroleonperformanceimprovementforEPSproduct,butalsoproposingasareferencehowtoapplyhigh-frequencyinverterinotherareasKeywords:EPS,high-frequencylinktechnology

3、,SPWM,fuzzyPIDcontrolstrategy目录第章绪论11.1课题背景11.2研究意义21.3国内外发展现状31.4木文的研究内容6第二章高频逆变技术分析与研究82.1主电路拓扑分析82.2高频逆变器控制原理102.2.1三阶SPWM逆变原理102.2.2开关逻辑时序图132.3路稳态原理162.3.1工作状态分析162.3.2稳态分析162.4真验证182.4.1仿真建模182.4.2关键点波形18第三章逆变器的硬件设计223.1逆变器整体结构223.2功率主电路设计与器件选择233.2.1高频变压器的设计24

4、3.2.2功率开关管的选取273.2.3LC滤波电路设计283.2.4软启动电路和输入滤波器283.3控制电路设计291.3.1DSP最小系统板293.3.2隔离驱动电路313.3.3样调理电路设计333.3.4换开关设计363.4辅助电源设计373.5抗干扰设计39第四章EPS逆变器软件设计与样机实验404.1DSP软件编程特点与开发环境404.1.1TMS320LF2407编程特点404.1.2TMS320LF2407软件开发环境介绍414.2控制系统软件总体设计424.2.1系统功能模块划分424.2.2系统软件流程图43

5、4.3块设计454.3.1初始化模块454.3・2SPWM逻辑驱动信号生成模块464.3.3据采集模块504.3.4字P1D控制器模块524.4机实验与结果544.4.1样机参数544.4.2实验条件554.4.3机测试55第五章逆变器模糊P1D控制策略研究585.1模糊控制器在线调节冃D参数原理585.2Fuzzy-PID控制器规则模型595.3模糊控制器的设计625.3.1变量模糊化625.3.2合成推理算法645.3.3IF-THEN调整决策规则655.3.4模糊关系矩阵R655.3.5模糊集合清晰化675.2Fuzzy-

6、PID控制算法685.5仿真研究685.5.1仿真建模685.5.2实验结果70第六章总结与展望736.1本文总结736.2工作展望73致谢75参考文献76作者攻硕期间取得的研究成呆79第一章绪论1.1课题背景消防应急电源(EmergencyPowerSupply,EPS)是种消防行业的电气设备，主要为消防设施、级负荷和关键负荷提供自动切换的第二或第三电源，广泛应用于工业、商业、国防、民用等领域。EPS是在UPS基础上衍生出来的种消防行业产品。在UPS行业竞争H趋激烈现已进入微利时代的今天，有部分UPS、消防应急灯厂商转行进入E

7、PS研制行业；同时由于国家对消防、关键负载的强制性要求，促使国内消防行业、建筑电气设计行业对EPS技术日趋重视并积极推广使用。EPS行业驶入快车道，成为电力电子领域人们关注的个热点。EPS是一种以弱电控制强电输出的储能式电能变换型备用电源装置。主要的功能有：市电正常时，EPS无输出或市电通过EPS市电旁路对蓄电池进行充电管理(后备状态)；市电异常时，EPS自动切换到蓄电池边变输出为负载供电(上线状态)。可见，边变是EPS工作状态，因此逆变器是整个EPS产品的核心部分，有着非常重要的地位。EPS中的边变器与传统的边变电源工作原理相

8、似，但由于其应用于消防场合，保障人们的生命安全，在紧急情况下必须有所作为，具有特殊性：EPS逆变器运行的可靠度耍求高，电路拓扑的选用和重耍元器件的检测都必须慎重；EPS越来越广泛的应用于机场，学校，医院，现代高层建筑等公共场合，必须考虑产品运输、安装和维护，要求