基于dsp控制的实验室精密电源分析word格式论文.docxVIP

摘要因为日常生活和工业生产中电力电子产品的使用，这些产品对电网造成大量的谐波污染。对于实验室的精密仪器，如果电网的电压波动，瞬间的干扰和大量的谐波会影响实验结果。因此设计一种精密电源，能够提供电压稳定、频率恒定、波形无畸变的高质量电能，而且这种电源在使用的过程中不给电网造成谐波，具有较高的功率因数和工作效率。本文在研究过去成熟模拟控制技术基础上，通过对AC-DC-DC电路拓扑分析，选择系统的最优硬件方案，并联boost电路作为AC-DC部分的主电路，全桥逆变器作为DC-AC 的主电路；通过分析平均电流模式和滞环电流控制模式优缺点，并选择后者作为系统的控制方式。在MTALAB中建立AC-DC-AC电源系统的数学模型，分析控制理论中的常规PID算法和模糊PID算法，假设具体的三阶模型作为控制对象，对比两种算法的控制效果，最终选择模糊PID作为电源的控制方法，通过在simulink中仿真，证明了模糊PID作为新型控制算法的优越性。最后以实验室TMS320F2808高速数字芯片作为硬件控制平台，搭建了整个系统的实验平台，主要包括低频滤波电路，MOSFET驱动电路，辅助小电源电路，信号调理电路等等。探索实验室高精密电源逆的数字化控制技术，使电源具有优异的稳态性、动态特性，为实验室仪器提供高质量电能，并最终得到实验波形。关键词：有源PFC；滞环电流模式；PID控制器；SPWM逆变；MATLAB仿真AbstractBecauseoftheuseofpowerelectronicsproductsindailylifeandindustrialproduction, theseproductscausealotofharmonicpollutiononthegrid.ifthegridvoltagefluctuations,the momentofinterferenceandharmonicsometimeswillaffecttheexperimentalresultswhen theseprecisioninstrumentsforthelaboratory areworking,thereforeIplantodesignaspecial powersupplyandthishighqualitypowerprovidesstedyoutputvoltage,aconstantfrequency andthewaveformwithoutdistortion,andthisspecialpowersupplypossesesacharacterof higherpowerfactorandhigherefficiencybutdosen’tcauseharmonicpollutionforgridwhenit is working.Onthebasisofstudyofthepastmatureanalogcontroltechnologyandanalysisthe topologyofAC-DC-AC,selecttheoptimizingblueprintaftersimulationof circuittopology andthenchooseParallelboostcircuitandFull-bridgeDC-ACinverter asthemaincircuit.By analyzingtheaveragecurrentmodeandtheadvantagesand disadvantagesofhysteresis currentcontrolmode,andchoosethelatterasthesystemcontrolmodel.Establish AC-DC-ACpowersystemmathematicalmodelinmatlabandanalyzetheconventionalPID controltheory,algorithms andfuzzyPIDalgorithm,comparedtothecontroleffectofthetwo algorithmswhentheyareworkingonthird-ordermodel,atlastchoosefuzzy-PIDasmain controlmethod.ThroughthesimulationMTALAB,itprovedthesuperiorityoffuzzyPID. Finally,buildtheentiresystemexperimentalplatformonthebasisofTMS320F2808speed digitalchipanddesignedpartofthecircuit,includingthelow-fr