| 摘要 | 第5-7页 |
| ABSTRACT | 第7-8页 |
| 第1章 绪论 | 第13-21页 |
| 1.1 稳态强磁场装置( SHMFF)介绍 | 第13-14页 |
| 1.2 国内外相关电源 | 第14-19页 |
| 1.2.1 中科院等离子所EAST纵场电源 | 第14-17页 |
| 1.2.2 国外相关电源 | 第17-19页 |
| 1.3 本课题的研究工作 | 第19-21页 |
| 第2章 超导磁体电源电路拓扑结构及数学建模 | 第21-38页 |
| 2.1 电源技术参数 | 第21页 |
| 2.2 电源拓扑结构设计及相关参数计算 | 第21-29页 |
| 2.2.1 电源拓扑结构设计 | 第21-23页 |
| 2.2.2 整流变压器 | 第23-25页 |
| 2.2.3 双反星型整流电路及滤波电感 | 第25-28页 |
| 2.2.4 滤波电容 | 第28-29页 |
| 2.3 功率变换器的数学建模 | 第29-34页 |
| 2.3.1 一个完整的开关周期分析及平均电路等效模型推导 | 第29-31页 |
| 2.3.2 超导磁体电源的平均电路等效模型推导 | 第31-34页 |
| 2.4 主回路和等效电路模型的仿真分析 | 第34-36页 |
| 2.4.1 验证增益关系 | 第34-35页 |
| 2.4.2 验证频率响应 | 第35-36页 |
| 2.5 本章小结 | 第36-38页 |
| 第3章 电源实现高稳定度电流输出的关键因素及相关技术分析 | 第38-59页 |
| 3.1 系统各部分对系统稳定度的影响 | 第38-41页 |
| 3.1.1 给定对电源稳定度的影响 | 第38-39页 |
| 3.1.2 前馈通道中的控制器温漂变化对电源稳定度的影响 | 第39页 |
| 3.1.3 反馈通道中的控制器温漂变化对电源稳定度的影响 | 第39页 |
| 3.1.4 负载变化对电源稳定度的影响 | 第39-40页 |
| 3.1.5 电网及触发电路的不理想对电源稳定度的影响 | 第40页 |
| 3.1.6 系统稳定度的主要考虑因素 | 第40-41页 |
| 3.2 给定 | 第41页 |
| 3.3 高精度模拟测量电路 | 第41-46页 |
| 3.3.1 相关元器件选型 | 第41-42页 |
| 3.3.2 系统噪声 | 第42-45页 |
| 3.3.3 温度特性 | 第45-46页 |
| 3.4 DAC的选型 | 第46-47页 |
| 3.5 数字控制算法的选择 | 第47-54页 |
| 3.5.1 RST控制器 | 第47-52页 |
| 3.5.2 数字PID控制器 | 第52-54页 |
| 3.6 数字信号处理器的选择 | 第54页 |
| 3.7 同步信号滤波电路 | 第54-57页 |
| 3.7.1 对交流侧二次谐波进行衰减 | 第55-56页 |
| 3.7.2 对三相不平衡进行补偿 | 第56-57页 |
| 3.8 本章小结 | 第57-59页 |
| 第4章 超导磁体电源控制系统的设计 | 第59-83页 |
| 4.1 电源控制系统的基本概念及原理阐述 | 第59-63页 |
| 4.1.1 系统响应速度 | 第59页 |
| 4.1.2 控制系统对扰动的抑制 | 第59-61页 |
| 4.1.3 开环截止频率的选择 | 第61-63页 |
| 4.2 带LC滤波器的功率变换器 | 第63-66页 |
| 4.2.1 通用模型及完整的反馈控制系统 | 第63-64页 |
| 4.2.2 描述系统的开环特性 | 第64-65页 |
| 4.2.3 描述系统的闭环特性 | 第65-66页 |
| 4.3 将电源性能参数转化为相关控制参数 | 第66-67页 |
| 4.3.1 由输出纹波p%和稳定度确定系统响应速度 | 第66-67页 |
| 4.3.2 系统对扰动的抑制 | 第67页 |
| 4.4 控制方法的选择 | 第67-68页 |
| 4.4.1 传统的控制方法:模拟控制 | 第67-68页 |
| 4.4.2 数字控制环 | 第68页 |
| 4.5 控制系统的架构及设计准则 | 第68-73页 |
| 4.5.1 电流外环 | 第69-71页 |
| 4.5.2 电压内环 | 第71-73页 |
| 4.6 超导磁体电源控制系统的设计 | 第73-82页 |
| 4.6.1 电压内环(模拟部分) | 第73-77页 |
| 4.6.2 电流外环(数字部分) | 第77-81页 |
| 4.6.3 系统仿真 | 第81-82页 |
| 4.7 本章小结 | 第82-83页 |
| 第5章 超导磁体电源控制系统的实现与测试 | 第83-114页 |
| 5.1 模拟部分 | 第83-91页 |
| 5.1.1 电压电流的测量 | 第83-85页 |
| 5.1.2 电压内环的实现 | 第85页 |
| 5.1.3 保护电路 | 第85-89页 |
| 5.1.4 相控触发电路 | 第89-91页 |
| 5.2 数字部分(硬件) | 第91-96页 |
| 5.2.1 数字控制硬件框图 | 第91-92页 |
| 5.2.2 ADC模块 | 第92-95页 |
| 5.2.3 DAC模块 | 第95-96页 |
| 5.3 数字部分(软件) | 第96-107页 |
| 5.3.1 PLL模块 | 第97页 |
| 5.3.2 ADC驱动模块 | 第97-100页 |
| 5.3.3 DAC驱动模块 | 第100-101页 |
| 5.3.4 数字调节器模块 | 第101-104页 |
| 5.3.5 给定和数字调节器模块之间的同步问题 | 第104页 |
| 5.3.6 IIC模块 | 第104-105页 |
| 5.3.7 串口通讯模块及上位机软件 | 第105-106页 |
| 5.3.8 远程通讯模块 | 第106-107页 |
| 5.4 超导磁体电源主回路及控制系统的测试 | 第107-113页 |
| 5.4.1 假负载测试的可行性分析 | 第107页 |
| 5.4.2 电压内环测试(假负载) | 第107-110页 |
| 5.4.3 双闭环测试(超导磁体) | 第110-113页 |
| 5.5 本章小结 | 第113-114页 |
| 第6章 总结与展望 | 第114-116页 |
| 参考文献 | 第116-118页 |
| 致谢 | 第118-119页 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 | 第119页 |
