發(fā)布時(shí)間：2017-12-14 10:28

  本文關(guān)鍵詞：多電平可編程交流電源研制

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【摘要】：伴隨我國各類軍用、民用新機(jī)型的涌現(xiàn),機(jī)載用電設(shè)備的種類和數(shù)量大幅增加。未經(jīng)飛機(jī)供電特性適應(yīng)性驗(yàn)證的機(jī)載用電設(shè)備可能會(huì)對飛機(jī)供電系統(tǒng)產(chǎn)生很大負(fù)面影響,甚至嚴(yán)重威脅飛機(jī)飛行安全。因此,為檢驗(yàn)機(jī)載用電設(shè)備的電源適應(yīng)性,論文研制了一種采用多電平逆變技術(shù)的單相可編程交流電源,該電源不僅能夠輸出頻率和幅值大范圍可調(diào)的正弦交流電壓,而且可以在輸出電壓中疊加可控的諧波與直流分量,能夠?qū)崿F(xiàn)對飛機(jī)電網(wǎng)多種運(yùn)行狀態(tài)的模擬。論文首先進(jìn)行了多電平逆變技術(shù)的仿真研究,以MATLAB/SIMULINK為仿真平臺(tái)搭建了2H橋和3H橋?qū)Ρ闰?yàn)證仿真模型,仿真結(jié)果表明相比于3H橋,2H橋作為基本逆變單元時(shí)逆變器輸出電壓不會(huì)產(chǎn)生換路失真現(xiàn)象;搭建了基于載波移相PWM控制策略的九單元2H橋逆變仿真模型,仿真結(jié)果驗(yàn)證了2H橋串聯(lián)級(jí)聯(lián)逆變器能夠消除特定諧波的特性;搭建了基于直接數(shù)字頻率合成技術(shù)的調(diào)制波發(fā)生器仿真模型,仿真結(jié)果顯示了頻率控制字截?cái)嗾`差和基準(zhǔn)定時(shí)器頻率誤差造成的影響,并由此提出了調(diào)制波發(fā)生器優(yōu)化方案。在上述研究的基礎(chǔ)上,論文提出了多電平可編程交流電源總體方案,采用五單元2H橋串聯(lián)級(jí)聯(lián)逆變電路作為電源主功率拓?fù)?應(yīng)用載波移相PWM控制方法作為電源控制策略,利用直接數(shù)字頻率合成技術(shù)產(chǎn)生電源所需的調(diào)制波形。根據(jù)總體方案利用MATLAB/SIMULINK仿真平臺(tái)搭建了多電平可編程交流電源的仿真模型,并針對電源穩(wěn)定輸出功能模式和擾動(dòng)輸出功能模式分別進(jìn)行了仿真分析,仿真結(jié)果表明所設(shè)計(jì)方案滿足電源功能需求和技術(shù)指標(biāo)要求。借助仿真分析結(jié)果,完成了硬件與軟件設(shè)計(jì)。硬件設(shè)計(jì)采用“背板+功能子板”的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu),以“DSP+FPGA”雙CPU最小系統(tǒng)為控制核心,分析了主要電路的運(yùn)行原理,并給出了電路的關(guān)鍵參數(shù)及其選擇方法;軟件設(shè)計(jì)遵照總體方案的功能需求分析,給出了DSP程序流程圖和FPGA程序的頂層原理框圖,并完成了程序調(diào)試。最后,研制了多電平可編程交流電源原理樣機(jī),并對樣機(jī)進(jìn)行了功能實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明所設(shè)計(jì)的多電平可編程交流電源可以實(shí)現(xiàn)所需功能。
【學(xué)位授予單位】：西北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：V242

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本文編號(hào)：1287559