本文選題：數(shù)字功率放大器 + 雙向電流�。� 參考：《南京航空航天大學(xué)》2012年碩士論文

【摘要】：本文研究一種輸出電流可正負雙向流動的數(shù)字功率放大器。首先基于開關(guān)周期平均法建立了雙向功率放大器的數(shù)學(xué)模型，比對二階系統(tǒng)標準形式，整理后的模型中開環(huán)增益、頻率、阻尼比和零點等都由具有明確物理意義的量值表示，可以直觀的看出設(shè)計參數(shù)對其的影響，通過Matlab仿真給出控制參數(shù)對系統(tǒng)動態(tài)性能的影響趨勢，為雙向數(shù)字功放的設(shè)計與調(diào)試提供理論基礎(chǔ)。 本文以建立的雙向功率放大器的數(shù)學(xué)模型為理論依據(jù)，對五自由度雙向數(shù)字功率放大器的軟硬件進行了設(shè)計，通過對IGBT驅(qū)動電路及吸收電路進行重新設(shè)計，解決了以前雙向模擬功率放大器電壓電流浪涌、電流紋波大導(dǎo)致系統(tǒng)異常的問題；并在軟件方面改進電流控制器算法，提高了功率放大器的動態(tài)響應(yīng)能力；利用軟硬件結(jié)合的方式設(shè)計了兩級過流保護方案，提高了雙向功率放大器的可靠性。對雙向數(shù)字功率放大器靜態(tài)與動態(tài)性能進行了測試，試驗結(jié)果表明其輸出電流具有較小紋波，靜態(tài)線性度好；階躍響應(yīng)上升時間達1ms，系統(tǒng)截止頻率為1.5kHZ，具有良好的動態(tài)性能。 將雙向數(shù)字功率放大器應(yīng)用于五自由度恒流源偏置磁懸浮軸承試驗臺和兩自由度永磁偏置磁懸浮軸承試驗臺，均實現(xiàn)了轉(zhuǎn)子的靜態(tài)穩(wěn)定懸浮，，轉(zhuǎn)子的最大振動峰峰值為9μm。
[Abstract]:A digital power amplifier with positive and negative bidirectional flow with output current is studied in this paper. First, the mathematical model of bidirectional power amplifier is established based on the switching cycle averaging method. Compared with the standard form of the second order system, the open-loop gain, frequency, damping ratio and zero point are all expressed by the values with clear physical significance. The influence of design parameters on the dynamic performance of the system can be seen intuitively, and the influence trend of the control parameters on the dynamic performance of the system is given by Matlab simulation. This paper provides a theoretical basis for the design and debugging of bidirectional digital power amplifier. Based on the mathematical model of bidirectional power amplifier, this paper designs the hardware and software of five degrees of freedom bidirectional digital power amplifier. By redesigning the IGBT drive circuit and absorption circuit, the problem of voltage and current surge in the previous bidirectional analog power amplifier is solved, and the current controller algorithm is improved in software. The dynamic response ability of the power amplifier is improved, and the two-stage over-current protection scheme is designed by combining software and hardware to improve the reliability of the bi-directional power amplifier. The static and dynamic performances of the bidirectional digital power amplifier are tested. The experimental results show that the output current has a smaller ripple and the static linearity is good. The rise time of step response is 1 Ms and the system cutoff frequency is 1.5 kHZ. the bidirectional digital power amplifier is applied to the test bed of 5-DOF constant current source bias maglev bearing and the two-degree-of-freedom permanent magnet bias magnetic bearing test bed. The static stable suspension of the rotor is realized, and the maximum vibration peak of the rotor is 9 渭 m.
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號】：TH133.3

【參考文獻】

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本文編號：1995370