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基于DSP高功率脉冲电源充电制约算法与实现

收藏本文 2024-03-11 点赞:4517 浏览:10878 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:高功率脉冲电源自20世纪70年代以来发展十分迅猛,在科学研究、国防、工业加工、医疗等领域应用十分广泛,对国民经济具有的战略。高功率脉冲电源充电控制技术属于高功率脉冲电源研制的核心技术。,国内多普通固定参数PI充电控制算法控制高功率脉冲电源充电,其优点为结构简单、运行稳定,其缺点是控制算法参数不能随系统工作变化,影响系统输出性能,开关器件寿命,并增加了系统运行成本。固定参数PI充电控制算法缺点,理论分析了高功率脉冲电源充电控制的模糊PI充电控制器方案,并研究了高功率脉冲电源模糊PI充电控制器的具体硬件设计和软件设计。对模糊PI充电控制器的高功率脉冲电源充电电路建模并仿真,仿真结果,模糊PI充电控制器性能优于普通固定参数PI充电控制器,系统发生工作改变时输出性能更少到受影响,提高了系统工作整体性能。本论文研究设计能实现PI充电控制器的参数模糊控制规则随实际工作自动调整的充电控制算法。充电控制算法将末级输出的电流信号反馈量模糊化处理后送模糊控制器,模糊控制器输出新的PI控制器参数Kp和Ki到PI充电控制器。PI充电控制器新的充电控制器参数Kp和Ki完成PWM波调制系数调整。硬件上,本论文TI公司的TMS320F28335-EP高精度浮点DSP芯片完成充电控制算法的计算,产生PWM波从而控制整个充电的。本论文考虑到高功率脉冲电源组成能源网络的趋势,设计了百兆网络接口适应了大型能源库的拓展趋势。充电控制器的硬件主要包括保护电路、主要控制芯片、电源单元、信号采集单元、通信单元等。保护电路主要的功能是保护母线不会过流、过压,一旦出现过流过压,主电路中的继电保护起作用,主电路将会断开,充电电路停止工作。充电控制器的软件主要包括控制器算法程序、信号采集程序、数据处理程序等。控制器算法程序的主要功能是基于模糊控制器完成按实际系统工作改变PI充电控制器参数,生成新的PI充电控制器参数。关键词:DSP论文模糊PI控制论文高功率脉冲电源充电控制论文

    摘要4-5

    ABSTRACT5-8

    章 绪论8-17

    1.1 高功率脉冲技术及应用8-9

    1.2 高功率脉冲电源的发展及趋势9-11

    1.3 智能控制技术11-14

    1.4 论文选题及主要研究工作14-17

    章 高功率脉冲电源充电技术17-26

    2.1 高功率脉冲电源17-19

    2.2 高功率脉冲电源充电电路19-23

    2.2.1 电机控制高压充电电路19

    2.2.2 T 型恒流充电电路19

    2.2.3 串联谐振全桥式充电电路19-23

    2.3 高功率脉冲电源充电控制算法23-26

    2.3.1 PID 充电控制算法23

    2.3.2 PI 充电控制算法23-24

    2.3.3 充电控制算法24

    2.3.4 模糊充电控制算法24-26

    章 高功率脉冲电源模糊 PI 充电控制算法设计26-37

    3.1 模糊 PI 充电控制算法模糊化接口27-29

    3.2 模糊 PI 充电控制算法模糊控制规则29-31

    3.3 模糊 PI 充电控制算法解模糊化31-32

    3.4 模糊 PI 充电控制算法模糊输出查询表32-33

    3.5 模糊 PI 充电控制算法 KPWM系数输出33-37

    章 高功率脉冲电源模糊 PI 充电控制器的硬件设计37-51

    4.1 方案设计37-38

    4.2 主控单元设计38-42

    4.2.1 主控芯片的选择38

    4.2.2 主控单元电路设计38-42

    4.3 信号采集单元设计42-43

    4.3.1 信号调理电路设计42

    4.3.2 A/D 转换电路设计42-43

    4.4 保护电路设计43-44

    4.5 EMC 设计44-46

    4.6 JTAG 接口设计46-47

    4.7 存储器电路设计47-48

    4.8 通信接口设计48-50

    4.8.1 SPI 接口设计48

    4.8.2 网络接口设计48-50

    4.9 驱动电路设计50-51

    第五章 高功率脉冲电源模糊 PI 充电控制器的软件设计51-56

    5.1 方案设计51-53

    5.2 主控单元初始化设计53-54

    5.3 主控软件设计54-55

    5.4 数据采集软件设计55-56

    第六章 仿真实验与结果分析56-61

    第七章 61-63

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