基于STM32的高功率因数矿用数字化交流稳压电源的开发
| 摘要 | 第3-5页 |
| ABSTRACT | 第5-7页 |
| 第一章 绪论 | 第11-23页 |
| 1.1 课题的研究背景 | 第11-12页 |
| 1.2 功率因数校正的定义及国内外研究现状 | 第12-18页 |
| 1.2.1 功率因数的定义 | 第12-14页 |
| 1.2.2 功率因数校正的发展 | 第14-16页 |
| 1.2.3 三相功率因数校正技术 | 第16-18页 |
| 1.3 交流稳压电源发展及现状 | 第18-20页 |
| 1.4 本文的研究目标与研究内容 | 第20-23页 |
| 第二章 系统组成与性能要求 | 第23-29页 |
| 2.1 系统的整体结构与工作原理 | 第23-24页 |
| 2.2 系统的性能指标与功能要求 | 第24-25页 |
| 2.2.1 功能要求 | 第24-25页 |
| 2.2.2 性能指标 | 第25页 |
| 2.3 输入切换模块的结构图与工作原理 | 第25-27页 |
| 2.3.1 输入切换模块结构图 | 第25-26页 |
| 2.3.2 输入切换模块的工作原理 | 第26-27页 |
| 2.4 本章小结 | 第27-29页 |
| 第三章 PWM整流器的控制系统设计 | 第29-49页 |
| 3.1 电压型PWM整流器的拓扑结构和工作原理 | 第29-31页 |
| 3.2 电压型PWM整流器的低频数学模型 | 第31-34页 |
| 3.3 电压型PWM整流器的电流控制策略 | 第34-37页 |
| 3.3.1 间接电流控制 | 第34-35页 |
| 3.3.2 直接电流控制 | 第35-37页 |
| 3.4 固定开关频率的直接电流控制算法及工作原理 | 第37-40页 |
| 3.4.1 固定开关频率直接电流控制算法 | 第37-39页 |
| 3.4.2 系统的工作原理 | 第39-40页 |
| 3.5 双闭环控制系统的设计 | 第40-43页 |
| 3.5.1 电流内环控制系统的设计 | 第40-42页 |
| 3.5.2 电压外环控制系统的设计 | 第42-43页 |
| 3.6 数字式PID控制技术 | 第43-46页 |
| 3.6.1 PID控制的基本原理 | 第43-45页 |
| 3.6.2 PID控制的离散化 | 第45-46页 |
| 3.7 电压型PWM整流器的功率因数校正仿真 | 第46-48页 |
| 3.8 本章小结 | 第48-49页 |
| 第四章 单相电压型全桥逆变器的控制系统设计 | 第49-69页 |
| 4.1 单相逆变器的拓扑结构及工作原理 | 第49-50页 |
| 4.1.1 单相逆变器的拓扑结构 | 第49-50页 |
| 4.1.2 单相逆变器的工作原理 | 第50页 |
| 4.2 单相逆变器数学模型的建立 | 第50-53页 |
| 4.3 单相逆变器的调制方式与采样方法 | 第53-58页 |
| 4.3.1 SPWM的调制方式 | 第53-56页 |
| 4.3.2 不对称规则采样 | 第56-58页 |
| 4.4 死区补偿方法的研究 | 第58-60页 |
| 4.5 逆变器的电压电流双闭环控制策略 | 第60-62页 |
| 4.5.1 逆变器控制策略分类 | 第60-61页 |
| 4.5.2 逆变器控制等效模型 | 第61-62页 |
| 4.5.3 逆变器电压电流瞬时值双闭环控制原理 | 第62页 |
| 4.6 单相逆变器仿真的研究 | 第62-67页 |
| 4.6.1 调制方式的仿真 | 第62-65页 |
| 4.6.2 电压电流控制策略的仿真 | 第65-67页 |
| 4.7 本章小结 | 第67-69页 |
| 第五章 系统的硬件设计 | 第69-81页 |
| 5.1 系统的硬件结构图 | 第69-71页 |
| 5.2 控制电路设计 | 第71-76页 |
| 5.2.1 STM32F103VB简介 | 第71-72页 |
| 5.2.2 信号调理电路设计 | 第72-73页 |
| 5.2.3 RS485通讯电路设计 | 第73-74页 |
| 5.2.4 继电器驱动电路设计 | 第74-75页 |
| 5.2.5 硬件锁相环电路设计 | 第75-76页 |
| 5.2.6 开关信号输入电路设计 | 第76页 |
| 5.3 系统的主电路设计 | 第76-78页 |
| 5.3.1 功率器件的选择 | 第76-77页 |
| 5.3.2 三相输入电感的设计 | 第77页 |
| 5.3.3 直流侧母线电容的设计 | 第77页 |
| 5.3.4 逆变器LC滤波器的设计 | 第77-78页 |
| 5.4 显示系统设计 | 第78-79页 |
| 5.5 本章小结 | 第79-81页 |
| 第六章 系统的软件设计 | 第81-97页 |
| 6.1 软件总体架构 | 第81-82页 |
| 6.2 主程序设计 | 第82-83页 |
| 6.3 外部中断服务子程序 | 第83-85页 |
| 6.4 定时器中断服务子程序 | 第85-86页 |
| 6.5 PI调节器子程序 | 第86-88页 |
| 6.6 软件滤波子程序 | 第88-90页 |
| 6.7 有效值计算子程序 | 第90-92页 |
| 6.8 整流器直流侧电压给定子程序 | 第92-94页 |
| 6.9 通讯中断子程序 | 第94-95页 |
| 6.10 本章小结 | 第95-97页 |
| 第七章 系统实验及结果分析 | 第97-111页 |
| 7.1 PWM整流器的实验结果及分析 | 第97-106页 |
| 7.1.1 PWM整流系统稳态性能实验 | 第98-103页 |
| 7.1.2 PWM整流系统动态性能实验 | 第103-104页 |
| 7.1.3 电网电压波动时PFC实验 | 第104-106页 |
| 7.2 逆变器的实验结果 | 第106-110页 |
| 7.2.1 单极性倍频调制波形 | 第107-108页 |
| 7.2.2 闭环控制实验 | 第108-110页 |
| 7.3 本章小结 | 第110-111页 |
| 第八章 结论 | 第111-113页 |
| 8.1 研究结论 | 第111-112页 |
| 8.2 工作展望 | 第112-113页 |
| 参考文献 | 第113-117页 |
| 附录 | 第117-119页 |
| 致谢 | 第119-120页 |
| 作者在攻读硕士学位期间的研究成果 | 第120-121页 |
| 附件 | 第121页 |
