论文摘要
摘要：近年来,城市生活垃圾产量逐年攀升,垃圾处理问题引起了广大学者的关注。垃圾处理一般都采用焚烧法,然而目前国内外在处理垃圾焚烧尾气方面存在很多问题。针对这些问题,本文提出利用脉冲等离子体技术对垃圾焚烧尾气进行处理的方案。现行脉冲等离子体技术供电电源大多数为脉冲电源,存在寿命短、与等离子体反应器不匹配、能量利用效率低等问题。针对这些问题,本文设计一款可用于垃圾焚烧尾气处理系统的直流叠加脉冲电源。本文重点对用于垃圾焚烧尾气处理的直流叠加脉冲电源进行研究与设计,包括高压直流电源的设计、脉冲电源的设计以及耦合叠加电路的设计。高压直流电源重点是对串联谐振充电电路进行详细的分析与设计；脉冲电源主要是针对脉冲形成电路的设计,其中包括火花隙开关和传输线变压器（Transmission Line Transformer, TLT）;耦合叠加电路的设计选用电容电感实现直流电压和脉冲电压的耦合。通过对电源参数的选择实现在反应器上产生直流基压30kV、脉冲值30kV的直流叠加脉冲电压。设计完成后,对各模块进行了MATLAB仿真分析,验证了理论分析的正确性。另外,还对用于垃圾焚烧尾气处理的电源控制系统进行了设计。具体完成了以下四个方面的工作：电源控制系统硬件电路的设计,基于实时操作系统uC/OS-Ⅱ的软件平台的建立,模糊参数自整定PID控制算法的MATLAB仿真分析及软件实现,实现电源控制各功能的实时任务的编写。设计完成后在三相全桥晶闸管整流实验平台上对电源控制系统进行功能验证,最终实现了对电源参数迅速准确的控制。同时,为了便于对垃圾焚烧尾气处理系统的远程监控,提高了控制系统人机交互能力,编写了上位机软件,具体工作如下：选用C#编写上位机控制界面,选用SerialPort类实现上位机与下位机的通信,选用GDI+实现实时电压电流曲线的绘制。最后,分析了垃圾焚烧尾气处理系统的电磁干扰情况,包括对各个干扰源的分析,并针对整个系统进行屏蔽设计和接地设计,从而提高垃圾焚烧尾气处理系统的电磁兼容性能。