基于DSP+FPGA的多電平逆變器數(shù)字控制技術(shù)研究
發(fā)布時間:2024-03-03 19:48
大容量中頻400Hz逆變器在航空航海領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用價值,由于其輸出電壓低,輸出電流大,傳統(tǒng)逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不能滿足設(shè)計要求;DSP片上資源有限,三相多路驅(qū)動脈沖的生成需要DSP結(jié)合I/O資源更為豐富的現(xiàn)場可編程門陣列(Field Programmable Gate Array,FPGA)加以實現(xiàn);低開關(guān)頻率下傳統(tǒng)SPWM方法的數(shù)字控制延時對系統(tǒng)性能影響很大,需對其進(jìn)行改進(jìn)。本文針對大容量中頻逆變電路數(shù)字控制技術(shù)中上述三方面問題進(jìn)行了研究。首先對比多電平逆變器的幾種傳統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點,以級聯(lián)H橋型(Cascaded H-bridge,CHB)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)作為研究對象,分析了載波移幅調(diào)制策略與載波移相調(diào)制策略的工作原理,對兩種調(diào)制策略的輸出波形與諧波特性在三相七電平CHB的SIMULINK仿真模型上做出分析驗證。在仿真工作基礎(chǔ)上,研究了級聯(lián)H橋型多電平逆變電路驅(qū)動脈沖生成方法,采用DSP結(jié)合FPGA實現(xiàn)。選用TI公司TMS320F28335型DSP與Altera公司EP3C5E144C8N型FPGA,搭建了DSP+FPGA實驗平臺,研究了DSP與FPGA通過外部接口XINTF(Extern...
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 課題研究背景與意義
1.2 多電平逆變器PWM數(shù)字控制技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.3 本文的主要工作及創(chuàng)新點
第二章 多電平逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與調(diào)制策略研究
2.1 傳統(tǒng)多電平逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
2.1.1 二極管箝位型
2.1.2 電容懸浮型
2.1.3 級聯(lián)H橋型
2.2 級聯(lián)H橋型逆變器的SPWM調(diào)制策略仿真研究
2.2.1 載波移相PWM調(diào)制策略及仿真研究
2.2.2 載波移幅PWM調(diào)制策略及仿真研究
2.3 本章小結(jié)
第三章 基于DSP+FPGA的多電平逆變器驅(qū)動脈沖發(fā)生電路
3.1 驅(qū)動脈沖發(fā)生器總體結(jié)構(gòu)設(shè)計
3.2 DSP程序設(shè)計
3.2.1 DSP與FPGA并行通信原理研究
3.2.2 DSP主程序設(shè)計
3.3 FPGA程序設(shè)計
3.3.1 地址譯碼單元
3.3.2 數(shù)據(jù)寄存單元
3.3.3 PLL單元
3.3.4 載波計數(shù)單元
3.3.5 數(shù)值比較單元
3.3.6 死區(qū)生成單元
3.4 實驗結(jié)果
3.4.1 載波移幅PWM調(diào)制策略實驗結(jié)果
3.4.2 載波移相PWM調(diào)制策略實驗結(jié)果
3.5 本章小結(jié)
第四章 基于DSP+FPGA的數(shù)字SPWM采樣方法與實現(xiàn)
4.1 逆變器的數(shù)字SPWM采樣方法
4.1.1 傳統(tǒng)采樣方法的原理及延時分析
4.1.2 多次采樣立即更新方法原理及延時分析
4.2 基于DSP+FPGA的SPWM方法數(shù)字化實現(xiàn)
4.2.1 規(guī)則采樣法的數(shù)字實現(xiàn)
4.2.2 多次采樣立即更新方法的數(shù)字實現(xiàn)
4.2.3 數(shù)字SPWM方法的比較
4.3 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
5.1 本文主要內(nèi)容總結(jié)
5.2 今后研究目標(biāo)
參考文獻(xiàn)
個人簡歷 在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
附錄
致謝
本文編號:3918299
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 課題研究背景與意義
1.2 多電平逆變器PWM數(shù)字控制技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.3 本文的主要工作及創(chuàng)新點
第二章 多電平逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與調(diào)制策略研究
2.1 傳統(tǒng)多電平逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
2.1.1 二極管箝位型
2.1.2 電容懸浮型
2.1.3 級聯(lián)H橋型
2.2 級聯(lián)H橋型逆變器的SPWM調(diào)制策略仿真研究
2.2.1 載波移相PWM調(diào)制策略及仿真研究
2.2.2 載波移幅PWM調(diào)制策略及仿真研究
2.3 本章小結(jié)
第三章 基于DSP+FPGA的多電平逆變器驅(qū)動脈沖發(fā)生電路
3.1 驅(qū)動脈沖發(fā)生器總體結(jié)構(gòu)設(shè)計
3.2 DSP程序設(shè)計
3.2.1 DSP與FPGA并行通信原理研究
3.2.2 DSP主程序設(shè)計
3.3 FPGA程序設(shè)計
3.3.1 地址譯碼單元
3.3.2 數(shù)據(jù)寄存單元
3.3.3 PLL單元
3.3.4 載波計數(shù)單元
3.3.5 數(shù)值比較單元
3.3.6 死區(qū)生成單元
3.4 實驗結(jié)果
3.4.1 載波移幅PWM調(diào)制策略實驗結(jié)果
3.4.2 載波移相PWM調(diào)制策略實驗結(jié)果
3.5 本章小結(jié)
第四章 基于DSP+FPGA的數(shù)字SPWM采樣方法與實現(xiàn)
4.1 逆變器的數(shù)字SPWM采樣方法
4.1.1 傳統(tǒng)采樣方法的原理及延時分析
4.1.2 多次采樣立即更新方法原理及延時分析
4.2 基于DSP+FPGA的SPWM方法數(shù)字化實現(xiàn)
4.2.1 規(guī)則采樣法的數(shù)字實現(xiàn)
4.2.2 多次采樣立即更新方法的數(shù)字實現(xiàn)
4.2.3 數(shù)字SPWM方法的比較
4.3 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
5.1 本文主要內(nèi)容總結(jié)
5.2 今后研究目標(biāo)
參考文獻(xiàn)
個人簡歷 在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
附錄
致謝
本文編號:3918299
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