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基于MSP430单片机中小型水轮机微机调速器的设计与研制

田炜  
【摘要】:中、小水电作为清洁可再生能源,其发展将受到国家重点支持。调速器是水电站重要的自动化设备,其性能的好坏直接影响到电能质量和电站的安全经济运行。本文分析了目前我国调速器行业的发展现状,提出了基于MSP430单片机的水轮机微机调速器的设计思路,并在此基础上成功研制了MSP430水轮机微机调速器样机,并按照国家规范进行了相关试验,结果证明本装置的整体性能指标达到或优于国家标准,经过改进和完善,可直接在工业生产中推广应用。 文中较详细地论述了MSP430水轮机微机调速器的主要硬件结构、软件实现方法、上位机通讯程序的编制,给出了试验结果。全文共分五部分。 第1章为第一部分。在这部分对水轮机调速器的发展进行了回顾,对PLC调速器和单片机调速器进行了简单的对比,从而提出了本文研究问题、目的和意义; 第2章为第二部分。本部分详细介绍MSP430微机调速器的总体结构和硬件电路结构,对各部分硬件电路的设计原理作了详细的分析; 第3部分包含第3、4、5章。在这部分论述了PID控制算法的理论基础,重点推导了本装置采用的PID控制算法,然后在此基础上介绍MSP430微机调速器的应用软件,详细分析了频率测量中断子程序、A/D转换子程序、PWM输出子程序,并介绍了用Visual Basic6.0开发通信监控程序的实现方法; 第6章为第4部分。这部分给出了本装置通过利用水电机组模型装置进行了一系列试验的结果,试验结果表明本课题研制的MSP430微机调速器完全可以应用于工程实际。 第7章为第5部分,本部分对本文的全部工作进行概括总结,并指出有待进一步开展的工作。


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