基于TMS320F2809的逆变器复合控制系统设计-电子科学与技术专业论文.docxVIP

独 创 性 声 明 本人声明，所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及 取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外， 论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得 武汉理工大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一 同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说 明并表示了谢意。 签 名： 日 期： 学位论文使用授权书 本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即 学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版， 允许论文被查阅和借阅。本人授权武汉理工大学可以将本学位论文的 全部内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制 手段保存或汇编本学位论文。同时授权经武汉理工大学认可的国家有 关机构或论文数据库使用或收录本学位论文，并向社??公众提供信息 服务。  （必威体育官网网址的论文在解密后应遵守此规定） 研究生（签名）： 导师（签名）： 日期 摘 要 逆变器作为电力电子设备中实现电能变换和控制的一种基本装置，其在工 业供电、办公设备、生活电器和太阳能发电等方面有着广泛的应用。逆变器将 在未来新能源领域发挥至关重要的作用。因此，对逆变器复合控制系统的设计 研究有着重要意义。 本文在分析逆变器单机控制技术和并机均流控制技术理论的基础上，提出 了增加有效值外环控制的复合控制方案以解决逆变输出电压有效值不稳的问 题，并通过 MATLAB 的 SIMULINK 模块对逆变器复合控制系统可行性进行了 研究。完成了采用基于 TI 公司的 TMS320F2809 为主控制芯片的逆变器复合控 制系统方案设计，完成了该系统的各个控制模块设计，其中在并机数据的传输 及处理部分的实现中采用了 NMEA2000 协议的方案，便于与逆变器单机运行时 数据请求和上传部分代码兼容，减少软件代码容量。论文完成了整个逆变器复 合控制系统，并对其进行了单机和并机带载测试，满足了项目实际开发要求。 本论文所做的设计工作主要包括： 1）分析了逆变控制原理，以 TMS320F2809 为核心构建了逆变器复合控制 系统的整体硬件框架，完成了逆变器复合控制系统的控制方案设计和逆变电路 方案设计。 2）对所选单机控制技术的双环控制和重复控制的原理和波特图进行了分 析，并通过 MATLAB 的 SIMULINK 模块对单机控制方案中的控制方法进行仿 真分析，包括开环控制、双环控制、双环与重复控制结合使用及含有有效值外 环控制的复合控制系统单机控制等的仿真及其分析。 3）详细研究了并机环流产生的原理和逆变器复合控制系统并机控制技术， 包括平均电流法和功率均分法，并采用 MATLAB 的 SIMULINK 模块对所选的 并机控制技术进行仿真分析，主要包括平均电流法均流控制和功率均分法与平 均电流法结合控制的仿真及其分析。 4）完成了逆变器复合控制系统主控制芯片 TMS320F2809 的外围电路设计 及软件设计，同时对逆变器复合控制系统样机进行了单机和并机带载测试。通 过测试结果可知，本文设计的逆变器复合控制系统在单机模式和并机模式下都 能稳定、高效的运行。 关键词：逆变器；复合控制系统；TMS320F2809；单机控制；并机控制 I Abstract As a basic power electronic device to achieve power conversion and control, the inverter has been widely used in industrial power supply, office equipment, life electrical and solar power generation. It will play a crucial role in the future of new energy fields. Therefore, the design and the study of the inverter complex control system are of great significance. Based on the analysis of theory of the inverter stand-alone control technology and parallel control technology, a complex control scheme which increases the RMS outer loop controller is proposed to solve the problem of instability of the inverter output vol