逆变控制器的发展经历从分立元件的模拟电路到以专用微处理芯片(DSP/MCU)为核心的电路系统,并从数模混合电路过渡到纯数字控制的历程。但是,通用微处理芯片是为一般目的而设计,存在一定局限。为此,近几年来逆变器专用控制芯片(ASIC)实现技术的研究越来越受到关注,已成为逆变控制器发展的新方向之一。本文利用一个成熟的单相电压型PWM逆变器控制模型,围绕逆变器专用控制芯片ASIC的实现技术,依次对专用芯片的系统功能划分,硬件算法,全系统的硬件设计及优化,流水线操作和并行化,芯片运行稳定性等问题进行了初步研究。首先引述了单相电压型PWM逆变器连续时间和离散时间的数学模型,以及基于极点配置的单相电压型PWM逆变器电流内环电压外环双闭环控制系统的设计过程,同时给出了仿真结果,仿真表明此系统具有很好的动、静态性能,并且具有自动限流功能,提高了系统的可靠性。紧接着分析了FPGA器件的特征和结构。在给出本芯片应用目标的基础上,制定了FPGA目标器件的选择原则和芯片的技术规格,完成了器件选型及相关的开发环境和工具的选取。然后系统阐述了复杂FPGA设计的设计方法学,详细介绍了基于FPGA的ASIC设计流程,概要介绍了仅使用QuartusII的开发流程,以及Modelsim、SynplifyPro、QuartusII结合使用的开发流程。在此基础上,进行了芯片系统功能划分,针对:DDS标准正弦波发生器,电压电流双环控制算法单元,硬件PI算法单元,SPWM产生器,三角波发生器,死区控制器,数据流/控制流模块等逆变器控制硬件算法/控制单元,研究了它们的硬件算法,完成了模块化设计。分析了全数字锁相环的结构和模型,以此为基础,设计了一种应用于逆变器的,用比例积分方法替代传统锁相系统中的环路滤波,用相位累加器实现数控振荡器(DCO)功能的高精度二阶全数字锁相环(DPLL)。分析了“流水线操作”等设计优化问题,并针对逆变器控制系统中,控制系统算法呈多层结构,且层与层之间还有数据流联系,其执行顺序和数据流的走向较为复杂,不利于直接采用流水线技术进行设计的特点,提出一种全新的“分层多级流水线”设计技术,有效地解决了复杂控制系统的流水线优化设计问题。本文最后对芯片运行稳定性等问题进行了初步研究。指出了设计中的“竞争冒险”和饱受困扰之苦的“亚稳态”问题,分析了产生机理,并给出了常用的解决措施。
上传时间: 2013-05-28
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现场可编程门阵列器件(FPGA)是一种新型集成电路,可以将众多的控制功能模块集成为一体,具有集成度高、实用性强、高性价比、便于开发等优点,因而具有广泛的应用前景。单相全桥逆变器是逆变器的一种基本拓扑结构,对它的研究可以为三相逆变器研究提供参考,因此对单相全桥逆变器的分析有着重要的意义。 本文研制了一种基于FPGA的SPWM数字控制器,并将其应用于单相逆变器进行了试验研究。主要研究内容包括:SPWM数字控制系统软件设计以及逆变器硬件电路设计,并对试验中发现的问题进行了深入分析,提出了相应的解决方案和减小波形失真的措施。在硬件设计方面,首先对双极性/单极性正弦脉宽调制技术进行分析,选用适合高频设计的双极性调制。其次,详细分析死区效应,采用通过判断输出电压电流之间的相位角预测桥臂电流极性方向,超前补偿波形失真的方案。最后,采用电压反馈实时检测技术,对PWM进行动态调整。在控制系统软件设计方面,采用FPGA自上而下的设计方法,对其控制系统进行了功能划分,完成了DDS标准正弦波发生器、三角波发生器、SPWM产生器以及加入死区补偿的PWM发生器、电流极性判断(零点判断模块和延时模块)和反馈等模块的设计。针对仿真和实验中的毛刺现象,分析其产生机理,给出常用的解决措施,改进了系统性能。
上传时间: 2013-07-06
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控制策略上采用瞬时电流跟踪控制技术对并网逆变器进行控制,使逆变输出电流能够快速动态跟踪电网电压,逆变电流波形保持正弦波,达到与电网电压同频同相。从而大大减少了对电网的谐波污染,提高了风力发电的并网效率和可靠性。同时,对该方法在Matlab R2008a中利用Simulink仿真电力系统工具箱进行了建模与仿真,仿真结果验证了其正确性和可行性。
上传时间: 2013-12-29
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本文针对6KV中压电网三相平衡负载的无功功率补偿,结合二极管箝位多电平逆变器和H桥级联多电平逆变器的特点,提出了一种能够直接并入电网的新型主从式的逆变器结构:主逆变器采用二极管箝位三电平逆变器,从逆变器采用三个H桥(即全桥)逆变器。主逆变器和H桥逆变器采用级联的形式连接,最后构成一个五电平的混联逆变器。从逆变器负责产生一个方波电压,构成输础正弦电压的基本成分:主逆变器产生输出电压的补偿部分以及负责消除低次谐波。对于主逆变器直流侧电容电压的平衡问题,本文提出了一种采用硬件电路平衡的方法,从而降低了PWM调制时控制方法的复杂性。因为集成门极换相晶闸管(IGCT)这种新型电力电子器件具有开关频率高、无缓冲电路、耐压高等优点,主电路选用IGCT作为开关器件。本文详细分析了用于STATCOM的主从型逆变器电路结构,同时给出了电路参数的确定方法,并对STATCOM逆变器输出电压的谐波进行了理论分析。根据本文提出的主从型逆交器结构特点,建立了基于瞬时无功理论的STATCOM系统动态控制模型,并给出了一种解藕反馈控制方法。最后通过仿真结果证明了所提出的这种主从型逆变器STA’rC0^I结构在消除谐波方面的优越性。
上传时间: 2013-10-31
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工频正玄波的逆变器电路,成熟使用的方案,请用作设计参考,thx
上传时间: 2014-01-01
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传统无差拍控制应用于UPS 逆变器,存在对系统参数变化的鲁棒性问题。本文提出了一种 新的控制方案—渐近收敛无差拍控制。该方案与传统无差拍控制的区别是,不是将正弦信号作 为参考电压,而是采用当前的输出电压和正弦信号的加权平均作为下一控制周期的目标量
上传时间: 2014-01-19
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该三相逆变器采用内部pwm产生脉冲信号,控制逆变器的开断。 由于脉宽调制和输出阻抗的存在,会导致输出电压存在谐波。 需要对逆变器输出的方波信号进行滤波后,得到正弦基波。 从模型运行结果电压电流波形前后对比,LC滤波器滤波效果明显。
上传时间: 2020-05-13
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该三相逆变器采用内部pwm产生脉冲信号,控制逆变器的开断。 由于脉宽调制和输出阻抗的存在,会导致输出电压存在谐波。 需要对逆变器输出的方波信号进行滤波后,得到正弦基波。 从模型运行结果电压电流波形前后对比,LC滤波器滤波效果明显。
上传时间: 2020-05-13
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本文介绍了一种基于MSP430单片机的SPWM控制逆变器的设计及实现,MSP430单片机作为核心控制器,控制产生SPWM波,SPWM波控制驱动器从而控制全桥逆变电路,通过全桥滤波电路的直流电压信号转变为正弦波信号,并通过PID反馈控制算法使得输出电压信号稳定。
上传时间: 2022-03-27
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利用c语言编写的dsp产生spwm波,可以用于逆变器的控制
上传时间: 2022-06-22
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