论文题目: 基于DSP的静止无功发生器控制器的硬件、软件系统设计及试验
论文类型: 硕士论文
论文专业: 电力系统及其自动化
作者: 唐飞
导师: 杭乃善
关键词: 静止无功发生器,数字信号处理器,复杂可编程逻辑器件,正弦脉宽调制
文献来源: 广西大学
发表年度: 2005
论文摘要: 静止无功发生器(ASVG)比以往的无功补偿设备有更宽的运行范围、更快的响应速度,在电压下降时依然可以发出额定的无功功率。ASVG已成为柔性交流输电系统(FACTS)中最重要的设备之一。 数字信号处理器(DSP)芯片的高速性和丰富的片上资源使得DSP芯片可以实现复杂的算法和控制;大规模可编程逻辑阵列(CPLD)的快速开发、在系统编程以及高速可靠的特点使得CPLD在数字系统的构建中起到越来越重要的作用。将DSP和CPLD技术的结合已经成为今后发展的一个方向。 本文首先分析了ASVG的原理以及正弦脉宽调制(SPWM)在ASVG中的应用。并在此基础上设计了以高速数字信号处理芯片TMS320LF2407A和大规模可编程逻辑阵列CPLD为核心的ASVG控制硬件电路和以正弦脉宽调制(SPWM)为基本控制方法的控制软件。在硬件方面,对ASVG核心控制器的硬件电路的设计以及各个功能模块的实现做了较为详尽的说明;在软件方面,介绍了整个软件系统的构成以及相互关系,对DSP编程、CPLD编程以及Windows串口通讯编程的问题也做了专门的论述。最后通过试验测试了整个系统,并且利用本系统实测了ASVG的运行情况并做了相应的分析。
论文目录:
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 柔性交流输电系统和ASVG
1.3 国内外静止无功发生器的研究现状：
1.3.1 国外静止无功补偿(发生)器的研究现状：
1.3.2 国内静止无功补偿(发生)器的研究现状：
1.4 本课题的意义
1.5 本文主要研究内容
第二章 ASVG无功发生器的原理以及SPWM实现
2.1 ASVG无功发生器的原理
2.2 PWM调制简介
2.2.1 正弦脉宽调制
2.2.2 正弦脉宽调制(SPWM)的实现
2.2.3 不对称规则采样型SPWM法的原理及其数学模型
2.2.3.1 不对称规则采样原理
2.2.3.2 不对称规则采样的数学模型
2.3 本章内容小结
第三章 系统的硬件组成
3.1 系统功能原理框图
3.2 装置的特点及主要功能
3.3 装置硬件组成部分及其功能详述
3.3.1 TMS320LF2407A高速数字信号处理器
3.3.1.1 TMS320LF2407A的主要技术指标
3.3.1.2 TMS320LF2407A的内部功能框图
3.3.1.3 TMS320LF2407A的中断使用
3.3.1.4 TMS320LF2407A存储器映射
3.3.2 外部存储器扩展
3.3.2.1 外部存储器扩展的必要性
3.3.2.2 外部存储器的种类以及选择
3.3.2.3 外部存储器读写时序
3.3.2.4 DSP芯片和外存的接口电路
3.3.3 TMS320LF2407A的多电压供电
3.3.3.1 电源设计
3.3.3.2 逻辑电平接口设计
3.3.4 采样保持和A／D转换
3.3.4.1 A／D采样芯片的选择
3.3.4.2 TMS320LF2407A片上的AD转换单元
3.3.4.3 TI公司的ADS8364 A／D采样芯片
3.3.4.4 A／D采样输入
3.3.5 CPLD技术的应用
3.3.6 测频输入
3.3.7 通讯接口
3.3.8 复位电路
3.3.9 PCB板的抗干扰处理
3.3.9.1 形成干扰的基本要素
3.3.9.2 抗干扰设计的基本原则
3.3.9.3 PCB板设计时的注意点
3.4 本章内容小结
第四章 系统软件设计
4.1 DSP软件设计
4.1.1 DSP软件程序的总体考虑
4.1.2 DSP软件编程的特点
4.1.3 DSP软件编程步骤
4.1.4 DSP软件的混合编程
4.1.5 DSP程序各模块及流程说明
4.1.6 PWM脉冲的实现
4.2 可编程逻辑器件CPLD的软件程序设计
4.2.1 可编程逻辑器件的开发概述
4.2.2 CPLD软件设计
4.2.2.1 VHDL语言简介
4.2.2.2 可编程逻辑器件的程序设计
4.3 上位PC机的软件编程
4.3.1 Windows编程的特点
4.3.2 上位PC机串口通讯软件的实现
4.4 本章内容小结
第五章 SVG无功发生器的试验
5.1 DSP装置与整流装置的接线框图
5.2 ASVG运行试验结果综述
5.2.1 DSP出口的SPWM波形分析
5.2.2 经过IGBT驱动模块后的SPWM波形
5.2.3 谐波分析
5.3 本章内容小结
第六章 结束语
6.1 本文工作总结
6.2 下一步的工作
参考文献
致谢与声明
附录A TMS320LF2407A电路板原理框图
附录B TMS320LF2407A原理图
附录C CPLD原理接线图
附录D AD8364输入原理接线图
附录E PC上位机通讯源部分程序
攻读学位期间发表的学术论文目录
发布时间: 2005-07-21
参考文献
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