论文题目: 基于DSP同步发电机励磁控制器的研制
论文类型: 硕士论文
论文专业: 电机与电器
作者: 潘闻
导师: 季国瑜,徐龙权
关键词: 同步发电机,励磁控制器,模糊控制,快速傅立叶变换
文献来源: 南昌大学
发表年度: 2005
论文摘要: 随着电网规模的不断扩大,在带来巨大经济效益同时也给电力系统的安全稳定运行带来严重的挑战。改善电力系统控制品质,提高其稳定性和安全水平,是电力系统稳定研究的一个重要课题。本文围绕这一问题,研究和探讨了模糊PID控制理论在同步发电机励磁控制中的应用。 励磁控制器是励磁系统的重要组成部分,对电力系统的安全稳定运行有着十分重要的意义。随着大规模集成电路技术及计算机技术的发展,采用微处理器作为硬件控制核心的微机励磁控制器将成为今后励磁控制器的发展方向。随着励磁控制方法的不断改进与发展,对微机励磁控制器的运算速度提出了非常高的要求本文根据这种要求,以DSP(数字信号处理器)作为控制核心,研究了基于DSP的励磁控制器。 本文首先介绍了励磁控制器的发展趋势,包括励磁控制器的硬件结构及控制方发的发展,目前微机励磁控制器的基本结构以及励磁控制方式对励磁控制器的要求。其次,文中还介绍了模糊PID控制理论基础并且设计了一个同步发电机模糊PID励磁控制器。最后,文中分别从DSP、A/D采样、FFT,PWM波形产生等几个方面详细地论述了基于DSP的励磁控制器的硬件设计以及实时的软件设计。文中提出的这种基于DSP的励磁控制器采用了许多先进技术,如交流采样、数字脉冲、FFT等。这些先进技术的采用使得本文中的励磁控制器结构简单、性能可靠、操作方便。 这种基于DSP的励磁控制器在实验室小型发电机上进行了相关实验。实验表明,该励磁控制器的各项功能符合设计要求,且有些功能优于其他的励磁控制器。
论文目录:
内容提要
ABSTRACT
第一章 绪论
1．1 同步发电机励磁控制系统的简介
1．2 同步发电机励磁控制器的研究现状及趋势
1．2．1 硬件结构的发展
1．2．2 控制方法的发展
1．2．3 发展趋势
1．3 本文的主要研究内容及方法
第二章 模糊PID控制的理论基础
2．1 引言
2．2 目前常见的PID控制简介
2．3 模糊控制的特点
2．4 模糊控制的系统的工作原理
2．5 模糊PID控制器的设计
第三章 同步发电机模糊PID励磁控制器的实现
3．1 引言
3．2 模糊PID励磁控制器的组成原理
3．3 传统PID调节器的调节规律
3．4 同步发电机模糊PID励磁控制器的实现
第四章 励磁控制系统的硬件
4．1 励磁系统的总体结构
4．2 励磁系统的主励磁回路部分
4．3 励磁系统的的控制电路部分
4．3．1 DSP的介绍
4．3．2 模样量的输入部分
4．3．3 PWM波的IGBT驱动电路
4．3．4 DSP的串行通信接口模块
4．3．5 CAN总线的设计
4．3．6 电源构成模块
第五章 励磁控制系统的软件
5．1 引言
5．2 系统软件总体流程
5．3 机端频率的测量
5．4 A／D采样模块
5．4．1 交流采样实现方法
5．4．2 A／D转换过程
5．5 快速傅立叶变换(FFT)模块
5．5．1 快速傅立叶变换(FFT)原理简介
5．5．2 FFT在DSP控制器TMS320LF2407A上的实现方法
5．6 基本数据量计算模块
5．7 调差、模糊PID参数及PID计算
5．7．1 无功调差的概念
5．7．2 调差、模糊PID参数及PID计算
5．8 PWM波形产生模块
5．8．1 TMS320LF2407全比较单元产生PWM波形的工作原理
5．8．2 IGBT触发脉冲PWM的形成
第六章 实验结果及分析
6．1 引言
6．2 实验结果及分析
第七章 结论与展望
7．1 本文工作总结
7．2 进一步的工作与展望
参考文献
附录：基于DSP励磁控制器的硬件实物图及实验实物图
致谢
发布时间: 2006-02-28
参考文献
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