基于单片机控制单相逆变电源的设计

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1、本科毕业设计任务书院(系)专业班级学生姓名一、毕业设计题目基于单片机控制单相逆变电源的设计二、毕业设计工作自年月日起至年月日止三、毕业设计进行地点:四、毕业设计内容要求：(1)掌握单相电压型PWM逆变器的工作原理；(2)建立单相电压型逆变器的数学模型；(3)完成单相电压型PWM逆变器的谐波分析；(4)完成单相电压型逆变器反馈闭环控制系统控制规律研究；(5)完成单相电压型PWM逆变器系统仿真；(6)完成系统调试，并对实验结果进行分析。指导教师系(教研室)系(教研室)主任签名批准日期接受设计任务开始执行日期学生签名基于单片机的单相逆变电源的设

2、计【摘要】：根据单相电压型PWM逆变器的原理及特点，利用空间向量法建立了其数学模型，并进行了仿真，验证了其模型的合理性。逆变器的PWM技术，从大方面可以分为三大类:波形调制PWM技术、优化PWM技术和随机PWM技术。PWM控制技术又有许多种，并且还在不断发展中，但从控制思想上可分为三类，即等脉宽PWM法，正弦波PWM法（SPWM法），空间电压矢量PWM法等。提出了用数字控制器MC9S12单片机控制SPWM波形的方法，并完成了系统的闭环设计，验证了PI调节的控制策略。【关键词】：逆变器；SPWM；建模及仿真Single-phasevolta

3、getypeinverterresearchAbstract:Accordingtothesingle-phasevoltagesourcePWMinvertertotheprincipleandcharacteristics,theuseofspacevectormethodestablisheditsmathematicalmodel,andsimulation,itisdemonstratedthattherationalityofthemodel.PWMinvertertechnology,frombigaspectscanbed

4、ividedintothreebroadcategories:wavemodulationPWMtechnology,optimizethePWMandrandomPWMtechnology.PWMcontroltechnologyandmanykindsof,andalsointhedevelopmentofa,butfromthecontrolcanbedividedintothreekinds,namely,pulsewidthPWMmethod,sinewavePWMmethod(SPWMmethod),spacevoltagev

5、ectorPWMmethod,etc.WithdigitalcontrollerputforwardMC9S12single-chipmicrocomputercontrolmethodofSPWMwave,andcompletedtheclosed-loopsystemdesign,andputforwardthecontrolstrategyofPIadjustment.Keywords:inverter;SPWM;Modelingandsimulation目录1绪论11.1逆变技术的定义11.2逆变技术的发展过程11.3逆变电源的发

6、展趋势21.4逆变技术的应用前景21.5逆变技术存在的难点31.6逆变器的分类31.7逆变技术指标31.8逆变电路的调制形式41.9逆变器的单片机控制51.10本文研究内容62系统组成及各部分工作原理82.1系统控制方案82.2逆变电路的基本工作原理82.3系统框图82.4主电路硬件结构及工作原理92.5系统各级供电电源设计92.6IGBT的概述102.7IGBT驱动电路112.8TMS320F2812DSP简介112.9输出滤波器的设计142.10闸管导通死区硬件电路设计152.11输出电压采样电路152.12正弦脉宽调制SPWM工作原

7、理与实现163系统数学模型及仿真203.1系统数学模型建立203.2系统仿真213.3闭环自动控制系统组成233.4控制方案选择244实验结果及分析264.1实验数据分析264.2实验结果总结264.3实验中硬件照片274.4系统的进一步设计及方向28致谢29参考文献30英文文献31中文翻译36附录A391绪论1.1逆变技术的定义在我们日常生产生活中，通常把交流电能变换成直流电能的过程称为整流，把完成整流功能的电路称为整流电路，把实现整流过程的装置称为整流设备或整流器。与之相反的是，把将直流电能变换成交流电能的过程称为逆变，把完成逆变功能

8、的电路称为逆变电路，把实现逆变过程的装置称为逆变设备或逆变器，简单来说逆变器就是整流器的逆向变换器。逆变器也称逆变电源，是太阳能、风力发电中一个重要部件。它能将直流电变为定频定压或调频调压交流