Delta型数字化UPS系统的研究

论文摘要

由于早期计算机的数据输入程序相当复杂,在工作过程中万一计算机断电,则整个数据就会完全丢失,待供电恢复后又要重新输入,为了避免这种由于断电而引起的重复性工作,UPS(Uninterruptible Power Supply)产生了。近年来,UPS已经在计算机、信息网络、银行、医院以及航空等供电系统中扮演着非常重要的角色,随着UPS系统被越来越广泛的使用,人们对其性能指标的要求也越来越高了。本文的主要内容是关于Delta型数字化UPS系统的设计与实现,此设计是根据UPS数字化、小型化、绿色化和高频化等方面的要求而做的,旨在为新型UPS的研制奠定一定的理论和技术基础。本文首先介绍了论文的选题来源、选题意义、国内外研究现状及主要研究内容和方法。其次从几个方面介绍了Delta型UPS研究的技术基础,采用Delta变换技术作为主电路的关键部分。接下来分析和比较了现今常用的几种数字控制策略,最终采用数字PID控制。本文的重点是设计出了Delta型UPS的主电路、控制电路及辅助电路的结构和参数,选择了各种控制芯片的型号,设计出了基于TMS320F2812型DSP的硬件电路,并在硬件上调试通过,实现了对UPS的全数字化控制。在系统硬件电路完成的同时对系统的软件进行了设计,系统软件部分包括UPS各种系统功能的实现,文中重点对主变流器的软件流程做了设计。本文从各个功能实现的局部电路到整个系统做了较详细的分析与设计,并进行了实验证实,实验结果表明Delta型UPS设计方案的可行性。本文的研究内容和结果为UPS数字化控制的进一步研究、完善和应用建立了基础。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 UPS的工作原理
• 1.3 UPS的发展现状及发展趋势
• 1.3.1 UPS的发展现状及特点
• 1.3.2 UPS的发展趋势
• 1.4 本论文的选题意义及本文主要研究内容
• 第2章 Delta型UPS的技术基础
• 2.1 Delta型UPS在技术上的改进与突破
• 2.1.1 传统双变换式结构
• 2.1.2 Delta型UPS输出电压质量控制原理
• 2.1.3 Delta型UPS输出电压补偿原理
• 2.2 Delta型UPS的工作原理
• 2.2.1 Delta型UPS的电路形式
• 2.2.2 Delta型UPS的工作原理
• 2.3 Delta型UPS的功率控制
• 2.4 小结
• 第3章 数字化UPS的控制技术研究
• 3.1 UPS的数字化控制概述
• 3.1.1 数字与模拟控制
• 3.1.2 数字化控制技术的意义
• 3.2 UPS的控制策略研究
• 3.3 数字化PID控制
• 3.4 Delta型UPS系统的数字化控制
• 3.5 小结
• 第4章 全数字化UPS系统的总体设计
• 4.1 主电路设计
• 4.2 控制系统硬件模块的设计
• 4.2.1 数字信号处理器（DSP）简介
• 4.2.2 控制系统的硬件电路
• 4.3 辅助电路与主电路的参数设计
• 4.3.1 50HZ输入波形型号发生器与报警装置
• 4.3.2 Delta变换器的输入无功与谐波电流的检测原理
• 4.3.3 主电路的参数设计
• 4.4 主变流器控制系统的软件设计
• 4.4.1 软件外部功能说明
• 4.4.2 系统的软件结构
• 4.5 小结
• 第5章 实验结果与分析
• 5.1 实验平台构件
• 5.2 实验结果与分析
• 5.2.1 市电正常时的实验结果与分析
• 5.2.2 市电掉电和恢复时的实验结果与分析
• 5.2.3 由旁路转电池逆变时的实验结果与分析
• 5.2.4 负载电流突变时的实验结果与分析
• 5.3 小结
• 总结与展望
• 一、总结
• 二、展望
• 参考文献
• 附录
• 致谢