一、CAN总线在高频UPS冗余并联系统中的应用(论文文献综述)
张瑞超[1](2021)在《基于MVB总线的多通道固态功率控制器设计》文中指出固态功率控制器(Solid State Power Controller,SSPC)作为兼具继电器转换功能和断路器保护功能的新型配电与保护执行器件,是一种智能化的固态电子开关。具有总线通信接口的SSPC是现代化智能配电系统的重要组成部分,其拥有的高可靠性、强扩展性与良好的可维护性的特点使其在近年来的智能配电系统中得到了广泛的应用。本文在研究传统SSPC的基础上对可应用与列车领域的具有多功能车辆总线(Multifunction Vehicle Bus,MVB)通信接口的智能化SSPC进行了深入研究,在总结分析了国内外相关文献的基础上,提出了可以应用于列车通信网络具有MVB通信接口的多通道固态功率控制器设计方案。在方案的设计过程中,主要从以下几个方面开展了工作。首先,在研究传统SSPC的基础上总结出了设计时的几项关键技术并进行了深入的对比研究已确定适合本方案的技术方案,研究的关键技术包括保护技术、浪涌抑制技术、遥测技术、总线通信等,其中重点研究了SSPC的短路保护、反时限过流保护(I2t)和电流遥测技术的实现方法,提出了基于电流有效值检测数据和反时限过流保护算法的过流保护设计方案。其次,在MVB总线通讯技术方面进行了研究,通过研究IEC61375-1《铁道电气设备-列车总线第1部分:列车通信网络(TCN)》等相关文献,设计了基于微处理器和MVB实时协议的MVB总线收发器,完成了MVB总线通信功能。最后,对新一代宽禁带半导体碳化硅(Silicon Carbide,Sic)及其应用进行深入研究,并在此基础上研制出一种基于Sic MOSFET的具有MVB总线通信功能的多通道固态功率控制器,研制出的产品具备高可靠、轻量化、可扩展等特点。
张畅[2](2020)在《基于ABS自适应胎压定位系统设计与实现》文中研究指明随着国家对交通安全重视度的提高,目前已经实施针对乘用车安装胎压监测系统作为安全件的政策。胎压监测系统具有预防爆胎、监测压力的功能,可以提前预防交通事故的发生。因此,胎压监测系统强势入驻汽车安全领域,将来定会有更为广阔的市场空间。针对当前市场上主流的胎压监测系统(TPMS)需要进行人工匹配,需要车厂花费较大资金和人工成本,本文提出了一种基于ABS自适应定位功能的胎压监测系统的方案。本文主要由四个部分构成:1、系统总体设计:通过对胎压监测系统功能分析,系统主要由内置传感器和控制器两个部分组成。内置传感器用于监测轮胎内部压力、温度数据并通过高频信号将数据发送到接收器;接收器用于接收高频数据和处理数据,用于显示和报警功能。2、传感器和接收器硬件电路设计以及软件设计:硬件设计对电路进行优化,减少耗电降低功耗,在天线设计方面进行阻抗匹配,完成信号的接收。3、基于ABS自适应定位算法,实现自适应定位功能:提出PAL算法进行传感器固定位置发送高频数据,接收器方面在接收到高频定位数据时同时进行ABS齿数信号的采集。通过多次数据采集,进行数据的线性统计,根据数据统计结果完成数据的定位。4、系统测试:对系统进行基本功能测试以及定位功能测试。在系统基本功能测试方面,对高压报警、低压报警、漏气报警等功能进行测试,功能正常,满足系统定义需求。对基于ABS自适应定位功能的测试可以实现准确的定位功能。在精度方面,压力监测精度可以实现±5kpa,定位精度在首次定位时可以实现100%成功,再次定位时可以达到93%以上。
吴凡[3](2020)在《模块化中点箝位半桥三电平逆变器研究》文中指出文章对中点箝位半桥三电平(NPC-TL-HB)逆变器拓扑结构进行了建模分析,发现开环控制策略下逆变模块输出电压受多种因素影响。为了提高逆变模块输出电压稳态和动态性能,比较研究了比例积分双环闭环控制和比例谐振单环闭环控制两种控制策略。研究结果发现在阻性负载条件下,两种控制方案都具有良好的控制效果,但在非线性负载条件下,比例谐振控制效果优于比例积分双环控制。并且当负载为非线性负载时,逆变模块输出电流会有较大的冲击,会给模块可靠稳定运行带来一定的风险。针对突加冲击性负载输出电流过大损坏逆变模块问题,研究了一种软硬件混合的限流保护策略,其中软件限流采用降压电路将输出电压基准降低到较小值来降低输出电流,硬件限流采用逐周期保护限流策略。通过理论计算和仿真实验结果对比传统逐周期保护和新型逐周期保护策略发现:新型逐周期保护策略保护周期时间长,保护更加可靠。为了提高逆变模块带载能力,研究了一种适用于工业实践的主从并联控制策略,并将复杂的并机控制解耦为同步控制和均流控制。其中同步控制采用同步母线和CAN通信主从控制逻辑,均流控制采用均流母线计算并联系统中各模块平均输出电流,然后将各模块输出电流与平均电流差值叠加到输出电压基准中,从而实现多台模块稳定可靠并联运行。多台模块并机实验结果证明了并联控制策略的有效性和可靠性。
陈梅双[4](2020)在《基于数字化控制的功率放大器研究》文中研究说明随着振动台行业的不断快速发展,而功率放大器作为振动台重要组成部分,其性能的优劣将会直接影响振动台的可靠性。为了提高功率放大器控制系统的集成度与可靠性,满足功率放大器输出波形的质量和容量的要求,本文以240k VA功率放大器项目为背景,对基于FPGA控制的数字化功率放大器进行了研究,提出了改善功率放大器性能的方法,并进行了装置研制。首先进行了功率放大模块研究设计,为满足功率放大器大容量的要求,本文采取模块化设计,每个功率放大模块内部采取逆变单元并联拓扑结构。主要内容分为以下三个部分,第一、根据项目技术指标要求,对逆变单元滤波电路及并联拓结构进行了设计;第二、给定谱型信号的频率范围为200Hz~3k Hz,开关频率选用25k Hz,为提高功放在全频段输出的质量,降低失真度,采用单极倍频载波移相技术,等效开关频率提高了6倍,即为150k Hz,等效频率的提高减小了模块体积,从而也提高了功率密度;第三、使用Matlab/Simulink软件进行主电路模型搭建,仿真结果验证了主电路设计的合理性,并且证明了采用单极倍频载波移相控制策略后,波形THD值明显减小,提高了输出波形的质量。然后进行了控制方法研究设计,本系统采取双闭环控制策略,重点进行了电压外环设计,对改进增量式PID算法进行研究设计,并使用Matlab/Simulink软件进行了仿真验证,仿真结果证明了采取双闭环控制策略对系统的稳态性能和动态性能都有很大的改善。最后进行了基于FPGA控制的控制器硬件及软件研究设计,硬件部分包括系统控制器及模块控制器硬件的设计、PCB制图及实验验证,软件部分主要为算法研究设计、编程、仿真及实验验证,主要包括CPS-SPWM波的设计、改进增量式PID算法的设计及温度保护算法的设计,并进行仿真及实验验证,验证了设计的合理性。根据以上研究与设计的结果,本文完成控制装置研制与开发,并协助合作部门进行了主电路装置的研制,进行了实验测试。实验结果表明,采用载波移相技术,逆变单元输出的开关频率等效提高6倍,输出波形的失真度明显减小;采用双闭环控制策略后,输出波形的正弦度良好,并且输出波形跟踪能力显着提升,使用分析仪对输出波形进行分析,失真度能达到小于2%的技术指标要求。
许智豪[5](2019)在《应用于舰船能量管理系统中的低压并联技术研究》文中研究表明随着电力电子、自动化控制等技术的飞速发展,以电力推进为核心的综合舰船电力系统成为当今舰船电力系统的发展趋势。综合电力系统实现对舰船电网能量统一管理,有助于提高舰船战斗力和生命力,其中,低压电网部分主要由逆变器将中压直流电网逆变而成,为舰船上低压设备提供电能。为保障低压供电的稳定,需要对舰用三相逆变器的控制及其并联技术进行研究。本文以三相全桥逆变器为研究对象,对其输出电压电流建立了旋转坐标系模型,在旋转坐标系下实现了dq轴上电压电流的解耦控制,基于解耦后的模型,采取电压电流双闭环控制方式,通过仿真验证控制效果具有良好的稳定性和动态响应能力。完成对单台逆变器的输出电压电流控制之后,基于逆变器并联系统的简化模型,计算系统中逆变器输出的有功功率和无功功率,讨论了在逆变器并联系统中逆变器在不同输出阻抗下的传统下垂控制曲线,并指出传统下垂控制存在的缺陷,提出了基于CAN通信的在线调节虚拟阻抗,其主要目的是尽可能的使输出阻抗呈感性,并平衡因不同线路阻抗造成的逆变器负载电压不一致,达到抑制环流的效果。另外在无功下垂特性中引入了虚拟阻抗补偿电压,改进了无功功率/电压幅值下垂曲线,使得在调节无功过程中能减小电压跌落,提高了系统的带载能力。最后,对实验中的硬件设计进行了说明,对软件相关流程做了介绍。对逆变器并联系统的不同工况下环流控制效果做了仿真,证明了该方案对环流抑制效果的可行性。借助于某测试平台,完成了两台1MW逆变器的并联试验,对其工作时的波形分析,表明了控制策略的正确性。
杨成[6](2019)在《全数控型制备晶体的加热电源系统研究》文中研究指明单晶硅生长炉加热电源是单晶硅制备系统中至关重要的组成部分之一,属于输出电压低、输出电流大的大功率电源。可控硅电源能满足一般晶体制备对加热电源的需求,但存在体积大、动态响应慢、电源效率低、谐波污染严重等不足。因此,在满足工业生产的前提下,对制备晶体的加热电源系统进行研究是有必要的。首先,本文对比分析了单模块大功率电源结构、单控制器下多电源模块并联结构和多控制器下的多电源模块并联结构,可知多控制器下的多模块并联结构能从源头解决电源模块并联均流问题,具有均流特性好、系统可靠性高等特点。进而确定了以三相不控整流电路、零电压移相全桥电路、高频变压器、全波整流电路等组成电源模块功率电路结构。其次,本文介绍了电源模块功率电路中各电路的工作方式,详细分析了零电压移相全桥电路的工作过程、软开关的实现条件和副边占空比丢失现象及解决方案,并对主要功率器件进行参数计算与选型。最终,在PSIM环境中搭建电源模块的仿真系统,验证了器件参数的正确性和电流电压双闭环PID控制算法的有效性;设计了基于STM32F334微处理器的数字电源控制器并编写控制程序,搭建180kW+60kW全数控型制备晶体的加热电源样机,对电路设计、器件选型进行全面测试。测试结果表明,电源系统运行稳定、均流效果较好、转换效率高、谐波含量低、电磁干扰小,满足制备晶体对加热电源的技术要求。
傅子锐[7](2019)在《高功率密度模块化数字逆变器的研究》文中进行了进一步梳理400Hz中频逆变器在航空领域被广泛应用,本文就如何提高其功率密度、改善短路工况下系统的可靠性以及实现模块化等问题进行了研究。双Buck全桥逆变器(Dual Buck Full Bridge Inverter,DBFBI)具有无直通风险、无寄生体二极管反向恢复损耗等优点,可以提高Si器件在逆变器中的开关频率,适用于中频逆变场合。基于该拓扑本文从损耗最优角度对滤波电感进行了优化设计,详细分析了载波移相SPWM控制(Carrier Phase Shifted SPWM,CPS-SPWM)以及电感磁集成引入环流的原因,提出一种直流、交流电感的设计方法。考虑到短路、组合、并联等模块化功能的需求,本文采用数字电压外环、模拟电流内环的控制方式,避免了数字控制滞后一拍对系统稳定性的影响,并总结了控制参数的设计方法。相关标准要求航空静止变流器(Aeronautical Static Inverter,ASI)在短路条件下能够输出两倍额定电流,并持续5s不损坏。短路时流过开关器件的电流增大,会产生较大损耗,影响系统可靠性。本文首先分析了逆变器短路运行时的工作情况,包括单相短路以及相间短路,并提出一种短路降频的控制方法,显着减小了系统短路损耗,提高了可靠性。为了满足系统对三相供电以及大容量供电的需求,提高逆变器模块的拓展能力,在单相系统中加入CAN总线和均流母线,减小了模块间连线的复杂程度,其中CAN总线实现相位的同步以及主模块的设定,均流母线采用模拟信号传输电流基准,实现快速均流。通过28335提供的时间戳功能,实现模块间相位的精确控制。最后,研制了两台1500VA逆变器模块,实验验证了理论分析的正确性。
张沪松[8](2019)在《应用于新能源汽车装配的EMS智能控制器研究与开发》文中研究说明随着新能源汽车的市场不断扩大,应用于新能源汽车装配的EMS悬挂输送系统因其高效、柔性、信息化程度高和可扩展性强的特点,正在得到快速推广。但是,目前EMS小车的控制系统依然处于被SEW、LJU等国外公司垄断的局面,国内的EMS小车不得不采购价格昂贵、扩展性受限的进口控制系统,研发具有自主知识产权的、高可靠的、扩展性强的EMS小车智能控制器迫在眉睫。本文根据EMS悬挂输送系统的功能需求,设计研发了基于STM32F407的EMS嵌入式智能控制器,该控制器具备IO输入输出、RS232、RS485、CAN总线、模拟量采集/输出和以太网通信接口,在PCB设计时融入了防静电、防反接和抗干扰的技术,具有硬件性能强和可靠性高的特点。此外,本文还提出了基于运动控制器和安全处理器的EMS安全冗余控制方法。单个控制器运行带有多任务看门狗功能的μC/OS实时系统,而运动控制器和安全处理器之间具有心跳检测和数据备份的安全冗余功能,安全处理器可以在运动控制器离线后0.4秒响应并保存运动控制器离线前的数据。这样不仅使得单个处理器的可靠性大大提高,而且双控制器的冗余系统又可以缩短故障定位的时间,减小检修的难度,提高系统的安全性。本文设计开发的EMS智能控制器经试验测试,硬件连续八小时无故障运行后发热可控且功能正常,常用波特率下通信功能可靠,心跳检测和数据备份的安全冗余可以实现,有效满足了EMS小车的控制需求。
胡鹏飞[9](2018)在《基于移相全桥和同步整流技术的大功率开关电源研究》文中研究说明电解氧化处理是铝材加工过程的一个重要环节,这一电化学过程需要低电压、大电流的大功率电源提供电能。由于传统的可控硅调压电源体积大、效率低、谐波污染严重,目前已经逐步被新型高频开关电源取代。移相全桥软开关技术的发展降低了功率开关的损耗,大大提高了开关电源的效率;同步整流技术的应用,降低了低压大电流输出场合的整流损耗,进一步提高了电源工作效率;而大功率的应用需求,促进了开关电源并联控制技术的发展。本文结合上述技术和实际使用要求,研究设计了基于移相全桥和同步整流的大功率开关电源及其数字化并联控制系统。本文首先介绍了选题的背景与意义,结合高频开关电源的特点,主要介绍了软开关、同步整流、并联均流等应用于开关电源领域的主要技术,详细分析了移相全桥ZVS和同步整流电路的工作过程,并进一步给出了采用全波整流拓扑的同步整流电路驱动方式及其优化方案。在此基础上,设计了模块化低压大电流高频开关电源,给出了主功率电路相关器件的设计依据,并设计了相应的外围控制电路。为实现电源模块的大功率并联输出,设计了基于CAN总线的数字化电源并联控制系统,该控制系统解决了开关电源并联均流问题,并实现了自动化控制与故障处理,实现了故障模块自动切除、冗余模块自动投入等功能。根据本文的分析设计,最终制造了由10个电源模块构成的400k W大功率电源样机,并进行了样机实验测试。实验结果表明,所设计的电源完全达到设计指标,实现了ZVS软开关和同步整流,效率最高可达93%;电源并联控制系统工作稳定,均流效果良好,并实现了自动化控制。
孟凡志[10](2017)在《大功率高频低压电源模块化研究》文中提出电解电源的功率通常较高,需要给负载提供较大的电流。电源的优劣对电解产物的质量有着至关重要的作用。另外电源作为电解产业的能耗的主要来源,其效率问题直接影响到整个行业的能源节约问题。所以高品质、高性能电源的研究与开发成为了电解行业发展的趋势。传统可控硅整流电解电源因为具有笨重、低效、可靠性差、响应慢等缺点逐渐被高频软开关电源代替。高频软开关模块化电源具有轻便化、标准化、高效化等优点。模块化电源通常是由几个或多个电源模块通过串联或者并联的方式组合在一起来进行供电,由于模块间的差异性,电源模块并联时存在电流不均衡的问题,串联时存在电压不均衡的问题,为了解决这些问题,本课题主要研究了软开关技术、并联均流技术、串联均压技术,并分别对其进行了论述。本课题采用模块化的设计思想,研制了单个模块为36kW的高频大功率电解电源,其输出为36V/1000A。首先介绍了电源的基本结构,并对ZVS移相全桥软开关的基本原理以及实现软开关的条件进行了分析。在此基础上设计出了电解电源的主电路,包括主电路的设计与元器件参数计算和选型。随后,建立了移相全桥变换器的小信号模型,进而对闭环控制系统的PI参数进行了整定。通过仿真验证了其正确性。针对电源模块间并联均流问题,把数字均流法与最大电流均流法相结合,设计出了一种基于CAN总线通讯技术的最大电流均流法。针对模块间串联均压问题,采用输出电压均压控制方法来进行均压。对均流和均压控制的方法通过仿真验证了其正确性。对电解电源控制电路系统进行了软硬件设计。硬件部分选择了TMS320F28035芯片作为其核心控制器,并且设计了相应的采样、驱动、保护电路以及CAN通讯电路等。软件部分设计了控制系统基于DSP28035的相关算法,给出了软件流程图。.最后设计了两个电源模块样机,分别对单个电源和两个电源的串并联进行了实验验证。实验结果表明所设计的电源模块符合设计指标。单个电源模块实现了电流、电压的稳定输出,并且实现了软开关。两个模块之间均压和均流效果良好。
二、CAN总线在高频UPS冗余并联系统中的应用(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、CAN总线在高频UPS冗余并联系统中的应用(论文提纲范文)
(1)基于MVB总线的多通道固态功率控制器设计(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 MVB总线国内外研究现状 |
1.2.2 SSPC国内外研究现状 |
1.3 主要研究内容 |
1.4 本章小结 |
第2章 多通道直流固态功率控制器关键技术研究 |
2.1 保护技术 |
2.1.1 短路保护技术 |
2.1.2 反时限过流保护技术 |
2.2 浪涌抑制技术 |
2.3 电流遥测技术 |
2.3.1 霍尔采样方式 |
2.3.2 电阻采样方式 |
2.4 基于Sic驱动技术 |
2.4.1 Sic材料的性能分析 |
2.4.2 Sic的研究 |
2.4.3 Sic的驱动技术 |
2.5 总线通信技术 |
2.6 本章小结 |
第3章 多通道固态功率控制器的MVB通信设计 |
3.1 MVB总线工作原理 |
3.1.1 通信原理 |
3.1.2 工作方式 |
3.1.3 特性对比 |
3.2 多通道固态功率控制器的MVB通信设计 |
3.2.1 介质选取 |
3.2.2 帧的编码和解码 |
3.2.3 帧和报文 |
3.3 本章小结 |
第4章 多通道固态功率控制器设计方案 |
4.1 总体方案设计 |
4.1.1 SSPC方案原理分析 |
4.1.2 方案特性及指标 |
4.2 硬件电路设计 |
4.2.1 电源方案 |
4.2.2 驱动电路方案 |
4.2.3 短路保护 |
4.2.4 硬线超控 |
4.2.5 电流遥测 |
4.2.6 隔离电路 |
4.2.7 处理器 |
4.3 软件设计 |
4.3.1 上位机 |
4.3.2 反时限过流保护算法 |
4.4 本章小结 |
第5章 试验及验证 |
5.1 MOSFET的开断测试 |
5.2 反时限保护测试 |
5.3 MVB通信测试 |
5.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读学位期间所取得的相关科研成果 |
致谢 |
(2)基于ABS自适应胎压定位系统设计与实现(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 胎压监测系统的研究背景及意义 |
1.2 国内外发展现状 |
1.2.1 国外发展现状 |
1.2.2 国内发展现状 |
1.3 当前胎压监测系统的技术现状 |
1.3.1 直接式胎压监测系统 |
1.3.2 间接式胎压监测系统 |
1.4 研究内容 |
1.5 论文组织结构 |
第2章 胎压监测系统整体设计方案设计 |
2.1 胎压监测系统原理及设计 |
2.2 胎压监测系统具有的功能 |
2.3 无线通讯协议 |
2.4 CAN总线通讯协议 |
2.5 本章小结 |
第3章 胎压传感器硬件及软件设计 |
3.1 胎压传感器硬件选型 |
3.2 胎压传感器整体设计 |
3.3 传感器硬件电路设计 |
3.3.1 低频(LF)接收电路原理及设计 |
3.3.2 高频发送电路原理及设计 |
3.4 胎压监测系统传感器软件设计概述 |
3.5 传感器主要功能设计 |
3.6 传感器模块软件设计 |
3.6.1 传感器主程序设计 |
3.6.2 LF接收模块软件设计 |
3.6.3 RF发送模块软件设计 |
3.6.4 传感器采样流程软件设计 |
3.7 本章小结 |
第4章 胎压接收器硬件及软件设计 |
4.1 胎压接收器硬件选型 |
4.1.1 接收器主芯片 |
4.1.2 高频接收芯片 |
4.2 胎压接收器整体设计 |
4.3 接收器硬件电路设计 |
4.3.1 MCU驱动电路 |
4.3.2 高频接收电路 |
4.3.3 CAN通讯电路 |
4.4 胎压监测系统接收器软件设计概述 |
4.5 接收器主程序设计 |
4.6 接收器开启上电软件设计 |
4.7 接收器RF接收单元软件设计 |
4.8 数据处理与报警显示软件设计 |
4.9 CAN总线通信软件设计 |
4.10 本章小结 |
第5章 基于ABS自适应定位原理及算法设计 |
5.1 自适应定位功能传感器工作原理及算法设计 |
5.2 自适应定位传感器软件设计 |
5.3 自适应定位接收器软件设计 |
5.4 信号接收与处理 |
5.5 自适应定位决策 |
5.6 本章小结 |
第6章 胎压监测系统实验测试 |
6.1 胎压监测系统测试环境介绍 |
6.2 胎压监测系统实验测试结果 |
6.3 自适应定位功能测试 |
6.3.1 传感器定位功能验证 |
6.3.2 接收器定位算法验证 |
6.3.3 系统定位精度及胎压监测精度测试 |
6.4 本章小结 |
第7章 总结与展望 |
7.1 总结 |
7.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
作者简介 |
(3)模块化中点箝位半桥三电平逆变器研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
注释表 |
缩略词 |
1 第一章绪论 |
1.1 数字逆变电源控制的研究现状 |
1.2 逆变器限流技术简介 |
1.2.1 硬件限流方案 |
1.2.2 软件限流方案 |
1.2.3 软硬件结合限流方案 |
1.3 逆变器并联运行控制概述 |
1.4 铁路轨道信号电源概述 |
1.5 论文的主要研究内容 |
2 第二章NPC-TL-HB逆变器及其控制 |
2.1 单相中点箝位半桥三电平(NPC-TL-HB)逆变器工作原理 |
2.1.1 NPC-TL-HB逆变器主电路拓扑 |
2.1.2 SPWM技术 |
2.1.3 NPC-TL-HB逆变器建模与分析 |
2.2 三电平逆变器控制策略 |
2.2.1 PI双环控制 |
2.2.2 PR单环控制 |
2.2.3 两种控制方式区别与联系 |
2.3 仿真结果及分析 |
2.3.1 非线性负载 |
2.3.2 静态仿真结果及分析 |
2.3.3 动态仿真结果及分析 |
2.4 本章小结 |
3 第三章限流保护技术 |
3.1 逆变器限流方案 |
3.2 传统逐周期保护限流技术 |
3.2.1 传统逐周期保护限流技术原理 |
3.2.2 传统逐周期保护理论分析 |
3.3 新型逐周期保护限流技术 |
3.3.1 新型逐周期保护限流技术原理 |
3.3.2 新型逐周期保护状态分析 |
3.4 仿真结果分析 |
3.5 本章小结 |
4 第四章并联运行及均流控制 |
4.1 并联模块系统结构和实现原理 |
4.2 同步控制 |
4.2.1 同步母线 |
4.2.2 CAN主从竞争 |
4.3 均流控制 |
4.4 影响环流的因素以及改善措施 |
4.5 本章总结 |
5 第五章样机设计及实验与分析 |
5.1 总体设计 |
5.2 主功率电路 |
5.2.1 逆变器滤波电感设计 |
5.2.2 逆变器滤波电容设计 |
5.2.3 功率开关管和箝位二极管 |
5.3 实验结果及分析 |
5.3.1 NPC-TL-HB单环PR控制实验 |
5.3.2 NPC-TL-HB短路限流控制实验 |
5.3.3 NPC-TL-HB两台模块并机实验 |
5.3.4 NPC-TL-HB多台模块并机实验 |
5.4 本章小结 |
6 第六章全文总结与展望 |
6.1 本文的主要内容 |
6.2 后续研究工作的展望 |
参考文献 |
致谢 |
在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
附录:产品样机 |
(4)基于数字化控制的功率放大器研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
1 引言 |
1.1 选题背景与意义 |
1.2 电动振动台中的功率放大器的简介 |
1.3 开关功率放大器的研究现状 |
1.3.1 开关功率放大器的拓扑结构 |
1.3.2 开关功率放大器的控制方式 |
1.3.3 开关功率放大器的并联技术 |
1.4 本文的主要内容 |
2 功率放大模块设计 |
2.1 系统总体方案简介 |
2.2 功率放大模块主电路设计 |
2.2.1 功率放大模块开关频率的选取 |
2.2.2 单相逆变器滤波电路设计 |
2.2.3 功率放大模块拓扑结构设计 |
2.3 载波移相控制方法 |
2.3.1 单极倍频调制原理 |
2.3.2 单极倍频载波移相的双重傅里叶分析 |
2.3.3 并联逆变器载波移相控制策略 |
2.4 功率放大模块开环仿真及分析 |
2.4.1 主电路仿真模型搭建 |
2.4.2 开环电路仿真分析 |
2.5 本章小节 |
3 功率放大器控制方法 |
3.1 单相逆变器模型分析 |
3.1.1 单相逆变器数学模型 |
3.1.2 单相逆变器闭环控制系统结构 |
3.2 双闭环控制系统设计 |
3.2.1 系统控制策略设计 |
3.2.2 电压外环控制器设计 |
3.3 数字PID控制算法 |
3.3.1 数字PID算法确定 |
3.3.2 改进增量式PID算法 |
3.3.3 基于试凑法的PID参数整定 |
3.4 闭环控制仿真验证 |
3.5 本章小结 |
4 功率放大器控制系统实现 |
4.1 功率放大器控制系统 |
4.2 功率放大器控制系统硬件设计 |
4.2.1 系统控制器硬件设计 |
4.2.2 模控板硬件设计 |
4.3 载波移相技术的FPGA实现设计 |
4.3.1 系统设计 |
4.3.2 模块软件流程图设计 |
4.3.3 数字滤波器设计 |
4.3.4 仿真结果及分析 |
4.4 改进增量式PID算法的FPGA实现 |
4.4.1 顶层设计 |
4.4.2 数字采样法确定 |
4.4.3 模块软件流程图设计 |
4.4.4 软件算法仿真验证 |
4.5 温度保护控制设计 |
4.5.1 IGBT的温度控制及保护方案 |
4.5.2 电感温度保护方案 |
4.5.3 温度保护流程图 |
4.6 本章小结 |
5 实验结果及分析 |
5.1 实验系统介绍 |
5.2 实验结果及分析 |
5.2.1 载波移相SPWM波实验结果及分析 |
5.2.2 载波同步信号实验结果及分析 |
5.2.3 采样调理电路改进实验结果及分析 |
5.2.4 改进增量式PID算法实验结果及分析 |
5.2.5 功率放大模块主电路实验结果及分析 |
5.3 本章小结 |
6 结论 |
参考文献 |
附录 A 仿真模型 |
附录 B 软件顶层原理图 |
作者简历及攻读硕士/博士学位期间取得的研究成果 |
学位论文数据集 |
(5)应用于舰船能量管理系统中的低压并联技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 逆变器控制技术研究现状 |
1.3 逆变器并联技术研究现状 |
1.3.1 集中式并联控制 |
1.3.2 主从式并联控制 |
1.3.3 分布式并联控制 |
1.3.4 无互联线并联控制法 |
1.4 本文主要研究内容 |
第2章 舰用逆变器控制技术分析 |
2.1 逆变器的数学模型 |
2.1.1 坐标变换分析 |
2.1.2 逆变器建模 |
2.2 逆变器的双闭环解耦控制分析 |
2.2.1 电流内环控制器 |
2.2.2 电压外环控制器 |
2.2.3 双闭环控制仿真 |
2.3 逆变器并联等效模型与环流分析 |
2.3.1 逆变器并联等效模型 |
2.3.2 逆变器并联系统环流分析 |
2.4 本章小结 |
第3章 舰用三相逆变器并联控制策略分析 |
3.1 基于无互联线的传统下垂控制技术 |
3.1.1 不同线路阻抗下的下垂特性 |
3.1.2 传统下垂控制的功率均分 |
3.2 基于虚拟阻抗的改进下垂控制技术 |
3.2.1 虚拟阻抗法调节原理 |
3.2.2 虚拟阻抗控制设计 |
3.2.3 改进下垂控制设计 |
3.3 仿真分析 |
3.3.1 参考电压差异性的影响仿真 |
3.3.2 线路阻抗差异性的影响仿真 |
3.3.3 突加负载的影响仿真 |
3.4 本章小结 |
第4章 低压并联模块系统软硬件设计 |
4.1 逆变器并联控制系统概述 |
4.2 硬件架构设计 |
4.2.1 开关量处理设计 |
4.2.2 CAN通信设计 |
4.2.3 以太网通信设计 |
4.2.4 驱动设计 |
4.3 软件架构设计 |
4.3.1 同步信号处理 |
4.3.2 双环控制器设计 |
4.3.3 均流设计技术 |
4.3.4 并联控制算法 |
4.4 本章小结 |
第5章 逆变器并联试验与结果分析 |
5.1 单机带载试验与结果分析 |
5.2 并联试验与结果分析 |
5.3 解列试验与结果分析 |
5.4 带满载试验与结果分析 |
5.5 本章小结 |
第6章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间获得与学位论文相关的科研成果 |
(6)全数控型制备晶体的加热电源系统研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
1 引言 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 制备晶体的加热电源发展现状 |
1.3 制备晶体的加热电源发展趋势 |
1.4 本文主要研究内容 |
2 电源系统方案设计 |
2.1 电源系统技术指标 |
2.2 电源系统框架设计 |
2.2.1 单模块开关电源方案 |
2.2.2 多开关电源模块并联方案 |
2.3 电源柜的设计 |
2.3.1 电源柜的功率电路设计 |
2.3.2 电源柜的控制电路设计 |
2.4 电源模块的设计 |
2.4.1 三相整流电路 |
2.4.2 ZVS-FB-PWM变换器 |
2.4.3 高频水冷变压器及次级整流电路 |
2.4.4 控制电路功能设计 |
2.5 保护机制的设计 |
2.6 本章小结 |
3 电源模块功率电路参数计算及选型 |
3.1 三相整流电路参数计算 |
3.2 IGBT及吸收电容参数计算 |
3.3 高频变压器参数计算 |
3.4 全波整流电路参数计算 |
3.5 隔直电容参数计算 |
3.6 本章小结 |
4 全数字化控制系统设计 |
4.1 数字控制器硬件设计 |
4.2 数字控制器软件设计 |
4.3 人机交互系统软件设计 |
4.4 电源模块实物和建模设计 |
4.5 本章小结 |
5 电路仿真及实验验证 |
5.1 电路仿真 |
5.2 实验验证 |
5.2.1 主要波形分析 |
5.2.2 电源效率与电能质量 |
5.3 本章小结 |
6 结论 |
参考文献 |
作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
学位论文数据集 |
(7)高功率密度模块化数字逆变器的研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
注释表 |
第一章 绪论 |
1.1 课题背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 高功率密度变换器现状 |
1.2.2 中频逆变器的拓扑与控制技术 |
1.2.3 逆变器短路限流技术 |
1.2.4 逆变器组合并联控制技术 |
1.3 论文结构安排 |
第二章 中频逆变器系统设计 |
2.1 系统结构介绍 |
2.2 双Buck全桥逆变的工作原理与参数设计 |
2.2.1 工作原理分析 |
2.2.2 滤波电感的优化设计 |
2.2.3 输出滤波电容 |
2.3 双Buck全桥逆变的电感磁集成 |
2.4 逆变器模块热设计 |
2.5 单相逆变器控制模型 |
2.5.1 输出滤波器模型分析 |
2.5.2 电感电流内环的参数设计 |
2.5.3 输出电压外环的参数设计 |
2.5.4 数字离散化控制参数对系统稳定性的影响 |
2.6 本章小结 |
第三章 中频逆变器短路限流分析 |
3.1 引言 |
3.2 单相短路分析 |
3.2.1 双环控制限流工作原理 |
3.2.2 电感电流分析 |
3.3 相间短路的分析 |
3.4 减小逆变器单相短路损耗的方法 |
3.4.1 短路工作模态分析 |
3.4.2 短路时降低开关频率可行性分析 |
3.4.4 降频工作的实现方式 |
3.4.5 短路状态判断 |
3.5 本章总结 |
第四章 中频逆变器组合并联技术的研究 |
4.1 引言 |
4.2 逆变器并联分析 |
4.2.1 运行架构 |
4.2.2 环流分析 |
4.3 基于CAN通信的输出电压同步方案 |
4.3.1 CAN总线通信简介 |
4.3.2 基于CAN总线的同步原理 |
4.4 并联系统冗余功能的实现 |
4.5 本章小结 |
第五章 模块化中频逆变器的实验验证 |
5.1 实验平台 |
5.2 单模块独立运行实验与分析 |
5.2.1 稳态工作情况 |
5.2.2 动态响应情况 |
5.3 短路实验与分析 |
5.3.1 短路状态判断 |
5.3.2 短路运行实验 |
5.4 模块并联组合实验 |
5.4.1 并联实验 |
5.4.2 组合实验波形 |
5.5 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 工作总结 |
6.2 工作展望 |
参考文献 |
致谢 |
在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
(8)应用于新能源汽车装配的EMS智能控制器研究与开发(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.1.1 本文研究背景 |
1.1.2 EMS控制系统概述 |
1.1.3 新能源汽车装配用EMS智能控制器研发的意义 |
1.2 EMS控制系统国内外研究现状 |
1.3 本文的课题来源与主要研究内容 |
1.4 本文的章节安排 |
第二章 新能源汽车装配用EMS智能控制器硬件设计 |
2.1 EMS智能控制器总体设计 |
2.2 主控芯片选型 |
2.3 主控芯片外围电路设计 |
2.3.1 STM32 时钟配置和片外晶振电路设计 |
2.3.2 STM32 电源设计 |
2.3.3 RS485/RS232 串行通信电路设计 |
2.3.4 CAN总线通信电路设计 |
2.3.5 模拟量采集AD转换电路设计 |
2.3.6 模拟量输出DA转换电路设计 |
2.3.7 通用IO输入输出电路设计 |
2.3.8 以太网模块电路设计 |
2.3.9 其他电路设计 |
2.4 PCB电路板Layout设计 |
2.4.1 PCB层数和尺寸设计 |
2.4.2 PCB设计原则和注意事项 |
2.5 本章小结 |
第三章 EMS智能控制器控制软件设计 |
3.1 开发环境简介 |
3.2 EMS小车控制系统程序设计 |
3.2.1 控制系统程序框架设计 |
3.2.2 控制系统通信外设驱动设计 |
3.2.3 任务优先级分配原则 |
3.3 基于实时操作系统μC/OS-II的多任务看门狗设计 |
3.4 本章小结 |
第四章 基于多传感器融合的EMS多级安全冗余控制方法设计 |
4.1 基于多传感器融合的EMS多级安全冗余控制方法框架介绍 |
4.2 EMS小车控制系统安全冗余原理与数据备份 |
4.3 基于健康度评估的EMS小车多传感器数据融合决策方法 |
4.4 本章小结 |
第五章 EMS智能控制器功能试验测试分析 |
5.1 运动控制器运行多任务实时系统温升试验分析 |
5.2 基于RS485 总线的Modbus协议数据通信测试分析 |
5.3 基于运动控制器和安全处理器的安全冗余系统功能测试分析 |
5.4 EMS智能控制器的现场测试应用 |
5.5 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
(9)基于移相全桥和同步整流技术的大功率开关电源研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题背景与意义 |
1.2 高频开关电源主要技术 |
1.2.1 软开关技术 |
1.2.2 同步整流技术 |
1.2.3 并联均流技术 |
1.3 课题研究的主要内容 |
第二章 移相全桥及同步整流的工作原理 |
2.1 主电路拓扑选择 |
2.2 移相全桥ZVS电路的工作过程 |
2.3 移相全桥零电压开关的实现条件 |
2.4 移相全桥的占空比丢失现象 |
2.5 同步整流管的驱动时序及改进优化 |
2.5.1 传统的同步整流驱动时序 |
2.5.2 同步整流驱动时序的改进 |
2.5.3 改进优化的同步整流驱动信号 |
2.6 本章小结 |
第三章 电源主电路设计 |
3.1 电源模块总体结构 |
3.2 三相整流滤波电路 |
3.2.1 三相整流桥选型 |
3.2.2 直流滤波电路 |
3.3 IGBT选型及驱动设计 |
3.3.1 IGBT选型 |
3.3.2 IGBT驱动电路 |
3.4 谐振电容 |
3.4.1 超前臂谐振电容 |
3.4.2 滞后臂谐振电容 |
3.5 高频变压器 |
3.5.1 变压器变比与匝数计算 |
3.5.2 绕组导线设计 |
3.5.3 磁芯设计与窗口面积校核 |
3.6 隔直电容 |
3.7 同步整流MOSFET选型及驱动设计 |
3.7.1 MOSFET选型 |
3.7.2 MOSFET驱动电路 |
3.8 输出滤波电路 |
3.9 控制与保护电路 |
3.9.1 移相PWM电路 |
3.9.2 反馈电路 |
3.9.3 保护电路 |
3.10 本章小结 |
第四章 并联控制系统设计 |
4.1 并联系统总体结构 |
4.2 基于CAN总线的控制系统 |
4.2.1 CAN总线的特点 |
4.2.2 系统硬件连接 |
4.2.3 控制系统通信流程 |
4.3 多电源模块并联均流控制 |
4.3.1 输出反馈信号滤波程序 |
4.3.2 恒流输出模式 |
4.3.3 恒压输出模式 |
4.3.4 缓升与缓降控制 |
4.4 故障判断与处理 |
4.4.1 电源故障分类 |
4.4.2 故障处理流程 |
4.5 人机交互界面 |
4.6 本章小结 |
第五章 大功率开关电源并联系统实验研究 |
5.1 单模块测试 |
5.1.1 IGBT驱动波形 |
5.1.2 移相全桥ZVS波形 |
5.1.3 变压器初级与次级波形 |
5.1.4 输出电压波形 |
5.1.5 DCM/CCM模式下同步整流驱动波形 |
5.1.6 吸收电路波形 |
5.1.7 次级整流管波形 |
5.1.8 工作效率 |
5.2 多模块并联测试 |
5.2.1 并联均流测试 |
5.2.2 故障模块切除测试 |
5.3 本章小结 |
结论 |
一、研究成果与结论 |
二、进一步研究设想 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
附件 |
(10)大功率高频低压电源模块化研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究背景及意义 |
1.2 电解电源的发展与现状 |
1.3 模块化电解电源的研究前景 |
1.4 本文研究的主要内容 |
第二章 模块化电解电源总体方案设计 |
2.1 技术指标 |
2.2 电解电源原理框图 |
2.3 移相全桥零电压PWM变换器 |
2.3.1 移相全桥零电压PWM变换器原理 |
2.3.2 实现软开关的条件 |
2.3.3 副边占空比的丢失 |
2.4 本章小结 |
第三章 电解电源系统主电路的设计 |
3.1 主电路拓结构设计 |
3.2 整流滤波电路的设计 |
3.2.1 三相整流桥的设计 |
3.2.2 输入滤波电路的设计 |
3.3 IGBT参数设计 |
3.4 变压器参数的设计 |
3.5 隔直电容设计 |
3.6 次级全波整流电路的设计 |
3.7 PI参数设计 |
3.8 电源模块闭环仿真分析 |
3.9 本章小结 |
第四章 并联均流技术和串联均压技术的研究与设计 |
4.1 并联均流技术 |
4.1.1 并联均流方案的提出 |
4.1.2 均流方法介绍 |
4.1.3 基于CAN总线通讯的最大电流均流法 |
4.1.4 仿真分析 |
4.2 串联均压技术 |
4.2.1 均压问题的提出 |
4.2.2 输入电流和输出电压的关系 |
4.2.3 均压控制策略的选择 |
4.2.4 仿真分析 |
4.3 本章小结 |
第五章 电解电源系统控制电路设计 |
5.1 控制器的硬件设计 |
5.1.1 控制系统芯片的选择 |
5.1.2 采样电路的设计 |
5.1.3 驱动电路模块的设计 |
5.1.4 供电电路设计 |
5.1.5 CAN总线电路的设计 |
5.2 基于DSP28035的数字移相控制 |
5.3 基于CAN总线的三环控制策略 |
5.4 数字PI控制 |
5.5 程序流程图设计 |
5.5.1 主程序设计 |
5.5.2 电源故障流程图 |
5.5.3 均流控制程序设计 |
5.6 本章小结 |
第六章 电解电源系统实验结果与分析 |
6.1 样机与实验平台介绍 |
6.2 电源模块实验结果分析 |
6.3 均流实验 |
6.4 均压实验 |
6.5 本章小结 |
第七章 总结与展望 |
7.1 论文总结 |
7.2 对论文的进一步设想 |
参考文献 |
在学期间的研究成果 |
致谢 |
四、CAN总线在高频UPS冗余并联系统中的应用(论文参考文献)
- [1]基于MVB总线的多通道固态功率控制器设计[D]. 张瑞超. 北华航天工业学院, 2021(06)
- [2]基于ABS自适应胎压定位系统设计与实现[D]. 张畅. 长春大学, 2020(01)
- [3]模块化中点箝位半桥三电平逆变器研究[D]. 吴凡. 南京航空航天大学, 2020(07)
- [4]基于数字化控制的功率放大器研究[D]. 陈梅双. 北京交通大学, 2020(03)
- [5]应用于舰船能量管理系统中的低压并联技术研究[D]. 许智豪. 武汉理工大学, 2019(07)
- [6]全数控型制备晶体的加热电源系统研究[D]. 杨成. 北京交通大学, 2019(01)
- [7]高功率密度模块化数字逆变器的研究[D]. 傅子锐. 南京航空航天大学, 2019(02)
- [8]应用于新能源汽车装配的EMS智能控制器研究与开发[D]. 张沪松. 南京航空航天大学, 2019
- [9]基于移相全桥和同步整流技术的大功率开关电源研究[D]. 胡鹏飞. 华南理工大学, 2018(01)
- [10]大功率高频低压电源模块化研究[D]. 孟凡志. 北方工业大学, 2017(08)