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【6h】

异步化同步发电机交流励磁控制的数字信号处理器实现方法

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目录

文摘

英文文摘

1绪论

1.1概述

1.2交流励磁异步化同步发电机国内外研究状况

1.3交流励磁异步化同步发电机的励磁控制

1.4本论文的主要任务

2系统方案论证

2.1主电路结构选择

2.2控制电路选择

2.3交流励磁系统

3系统的详细设计

3.1系统结构

3.2系统模块详细设计

3.2.1整流器控制模块

3.2.2逆变器控制模块

3.2.3电机转速、转子位置测量模块

3.2.4信息交换模块

3.3系统设计中的几点考虑

4系统的软件组织

4.1系统的时间分配

4.2软件的模块划分

4.3程序中浮点计算的几种方法

4.3.1精确计算法

4.3.2查表插补法

4.3.3近似计算法

4.4软件设计和调试中的几个问题

5系统实验与性能分析

5.1实验装置

5.2实验数据与数据分析

5.2.1近似计算法精度分析

5.2.2整流器与逆变器协调控制实验

5.2.3 PID参数整定实验

5.2.4典型实验波形

5.3系统性能分析

6全文总结与展望

6.1全文总结

6.2展望

致谢

参考文献

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摘要

随着电力系统的发展,输电线路电压等级的提高,电力系统的稳定性问题日益突出。异步化同步发电机以其独特的多相绕线式转子结构,通过励磁控制可以实现无功、有功的独立调节,为提高电力系统稳定性和扩大进相运行范围提供了一条崭新的途径。 本论文在详细方案论证的基础上选择了交-直-交电压型主电路和数字信号处理器TMS320LF2407构成高性能的异步化同步发电机交流励磁系统。文中讨论了主电路、整流器控制模块、逆变器控制模块、电机转速和转子位置测量模块以及信息交换模块的组成、接口方法和控制原理,详细说明了系统中实现不同电压等级间信号电平匹配的方法、系统与上位机进行同步参数测量的方法以及实现高精度电机转速和转子位置测量的方法。在软件组织上,采用典型的前后台模式,以主程序作为后台任务,中断服务程序作为前台任务,通过对前后台任务的及时切换以及对前台任务进行优先级排序,达到及时响应系统测量、控制、显示等一系列任务。重点分析了整流器和逆变器的协调控制策略,始终保持SPWM高调制度,达到励磁电压调节的快速响应和高分辨率。通过从运行时间和占用空间等方面比较实现浮点数运算的几种方法,并选择了近似计算法作为系统控制算法浮点数运算的方法,在保证足够计算精度的前提下达到计算的快速性,实现低谐波和频率控制精度高的励磁电压。利用CAN总线构造上下位机信息传递的通道以及由液晶和触摸屏组成了人机接口界面。 整个系统通过全面的实验验证,实验结果充分说明所设计的系统产生出低谐波、调节速度快、调节范围宽和频率控制精度高的交流励磁电压,达到了预期的目标。最后论文对系统中存在的一些不足提出建议性的改进方案。

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