收藏本站
《西南交通大学》 2010年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

大容量400Hz中频航空地面电源的研究

温志开  
【摘要】: 随着我国电力电子技术突飞猛进的发展,国产化的400Hz中频航空地面电源GPU(Ground Power Unit)取代柴油发电车和APU(Auxiliary Power Unit)单元作为国内机场的地面电源设备已经成为了现实,同时也是当今社会发展低碳能源的必然趋势。本文以数字化的FPGA+DSP控制平台作为基础,对大容量的中频航空电源进行了深入的研究。 论文分析了目前大容量逆变电源系统的几种主电路拓扑结构及当前相应的控制策略,总结了逆变电源系统数字化的发展潮流,重点分析了本文研究采用的组合式三相逆变电源拓扑结构,推导了该逆变模型的三相静止坐标模型和dq0旋转坐标模型。 对传统的PI控制器加以改进提出了一种基于dq旋转坐标轴下对基波和谐波分离控制的三相统一控制策略,详细分析了该分离控制的PI控制器结构,并建立了相应的仿真模型,进行仿真和比较分析,研究表明该控制策略不仅在稳态性能和动态性能上有较好的控制效果而且对于系统带非线性负载时有较好的控制效果。此外,针对大容量航空中频电源的供电结构研究了大电流输出系统的线缆补偿技术,详细讨论了本研究采用的基于线缆参数的补偿方案。 阐述了本文所设计的数字化控制系统软硬件组成,包括了以FPGA+DSP为核心的算法控制系统和以ARM为核心的远程监控系统,详细讨论了FPGA基于quartusⅡ的软件设计、DSP基于DSP/BIOS操作系统的任务设计和ARM基于Prototheads线程设计,其中重点讨论了系统状态机设计和串口通信任务和以太网通信线程的实现。 最后,设计了90kW的航空电源实验平台,并对其进行了实验分析,得出了系统开环实验结果和基于dq轴下基波谐波分离调节的三相统一控制策略的闭环实验结果,并对系统的线缆补偿补偿方案进行了实验分析,实验验证了本文各种分析和设计的正确性和有效性。
【学位授予单位】:西南交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TM464

手机知网App
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 高军,黎辉,杨旭,王兆安;基于PID控制和重复控制的正弦波逆变电源研究[J];电工电能新技术;2002年01期
2 权建洲;尹周平;熊有伦;吴胜华;;大功率组合式三相逆变器对称输出控制[J];电工技术学报;2008年08期
3 文亚凤;;状态空间平均法在开关电源动态建模中的应用[J];电气应用;2008年18期
4 李永东;李敏;;中电压大功率逆变器的发展特点[J];电力电子;2003年05期
5 王归新,康勇,陈坚;基于状态空间平均法的单相逆变器控制建模[J];电力电子技术;2004年05期
6 张波;三相电路的广义瞬时无功功率理论[J];电力系统及其自动化学报;1998年04期
7 李永东,倚鹏;大功率高性能逆变器技术发展综述[J];电气传动;2000年06期
8 陈卫华;孙洪宇;;建立以固定电站为主的机场地面电源装备体系势在必行[J];江苏航空;2002年04期
9 姜建峰,郭育华;一种新型PI调节器在逆变电源中的应用[J];黑龙江科技学院学报;2005年01期
10 张斐;许建平;曹太强;;不平衡负载下三相逆变电源控制方法的研究[J];机车电传动;2009年01期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 陈宏;基于重复控制理论的逆变电源控制技术研究[D];南京航空航天大学;2003年
2 陈敏;非线性负载条件下的逆变器特性研究[D];浙江大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 郜克存;单相正弦逆变电源数字控制算法设计与实现[D];湖南大学;2005年
2 汤坚;基于FPGA和DSP的ASVG控制系统的研究[D];西南交通大学;2006年
3 王笛;基于广义瞬时无功理论的并联有源滤波器研究[D];湖南大学;2006年
4 刁元均;基于DSP的逆变电源数字控制技术的研究[D];西南交通大学;2007年
5 林金燕;不平衡负载和非线性负载下逆变器的研究[D];浙江大学;2007年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张志杰,叶海峰,汪翔;FPGA应用技术及在电力系统中的应用前景[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2005年01期
2 吴剑威;唐立新;;MATLAB/Simulink在《电力电子技术》教学研究中的应用[J];合肥师范学院学报;2011年06期
3 陈东;;基于冗余CAN总线的分布式控制系统的研究与设计[J];安防科技;2008年03期
4 申红明;赵芙生;;基于LPC2138的嵌入式家庭智能监控系统[J];安防科技;2008年05期
5 王莉莉;吕芳;;基于ARM的汽车防盗报警系统设计[J];安防科技;2008年06期
6 韩国华;杜永贵;;基于ARM7的远程视频监控系统[J];安防科技;2009年11期
7 杨里;唐伦;陈前斌;;基于TD-SCDMA移动视频监控系统的反向控制[J];安防科技;2009年12期
8 冯飞雨;于春梅;胡立锋;;基于S3C2440的嵌入式远程视频监控系统的设计[J];安防科技;2011年03期
9 俞文英;;交流电动机起动和综合保护[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2009年05期
10 王义杰;;WINCE下I~2C总线对EEPROM读写的实现[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2011年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 汪卫平;;琅琊山电站机组变频启动时转子位置计算的介绍[A];抽水蓄能电站工程建设文集2011[C];2011年
2 韩琳;李士杰;方科;张进;;基于PLC控制的PWM调节电容型SVC的研究[A];中国自动化学会控制理论专业委员会B卷[C];2011年
3 孟凡华;吴学礼;杜太行;;一种新型联想记忆神经网络在非线性系统辨识中的研究[A];'2003系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];2003年
4 唐鹏辉;张云贵;王丽娜;;基于LonWorks的新型风机控制器[A];全国冶金自动化信息网2012年年会论文集[C];2012年
5 刘紫晶;;基于STC89C52单片机PWM调速控制系统的硬件设计[A];全国冶金自动化信息网2012年年会论文集[C];2012年
6 王文娟;;TMd-50系列高压变频器在梅钢1780热连轧的应用[A];中国计量协会冶金分会2012年会暨能源计量与节能降耗经验交流会论文集[C];2012年
7 张光先;尹海;苗华伟;刘晨;;一种采用多重化整流技术的低谐波逆变弧焊电源[A];2011中国电工技术学会学术年会论文集[C];2011年
8 王晓远;周巍;;永磁同步电机谐波电流分析及其对转矩的影响研究[A];2011中国电工技术学会学术年会论文集[C];2011年
9 高文成;马铁军;张勇;杨思乾;;斩波式交流中频阻焊电源及其控制系统[A];第十六次全国焊接学术会议论文摘要集[C];2011年
10 刘畅;冯顺山;;基于ARM的嵌入式弹载数据采集系统的实现[A];第七届全国爆轰学术会议论文集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 杨金辉;数字化PWM逆变系统控制关键技术研究及其应用[D];湖南大学;2010年
2 蔡凯;多电平逆变器通用调制策略和电容电压平衡研究[D];华中科技大学;2010年
3 蒋鼎国;无线传感器网络农业信息监控系统设计与数据融合研究[D];江南大学;2010年
4 陈江辉;Buck型逆变器高阶系统布尔型滑模控制及反馈线性化最优控制研究[D];华南理工大学;2010年
5 程如岐;基于Z拓扑的光伏并网逆变器研究[D];南开大学;2010年
6 栾小丽;基于神经网络的复杂非线性系统鲁棒控制与滤波研究[D];江南大学;2010年
7 杨波;基于并网逆变器电能质量与变换效率的若干关键技术研究[D];浙江大学;2010年
8 杨实;基于磁开关和带状线的长脉冲、超低阻抗脉冲发生器及其相关技术研究[D];国防科学技术大学;2010年
9 张红娟;变转速泵控差动缸及低能耗注塑机技术研究[D];太原理工大学;2011年
10 张洪阳;永磁风力发电机分布式直流并网变流器的研究与实现[D];沈阳工业大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 汪鹏飞;基于DSP的铜材连铸水平牵引变频调速控制系统研究[D];安徽工程大学;2010年
2 张良清;基于嵌入式技术的高精度程控直流电源的研究[D];安徽工程大学;2010年
3 张磊;基于ARM的矿用监测分站[D];山东科技大学;2010年
4 张维;基于ARM7的配电变电所和开闭所RTU研究[D];山东科技大学;2010年
5 陈先义;AVS视频解码器中去块效应环路滤波模块的硬件设计[D];山东科技大学;2010年
6 朱凯;基于ARM和μC/OS-Ⅱ的数据采集器的研究与设计[D];山东科技大学;2010年
7 张永臣;基于ARM的SVG型低压无功补偿控制器的研究[D];山东科技大学;2010年
8 张钢岭;改善永磁接触器动态分断过程的方法研究[D];山东科技大学;2010年
9 翟清震;电流型Z源逆变器主电路控制策略研究[D];山东科技大学;2010年
10 刘强;基于ARM9的机器人远程控制系统研究[D];山东科技大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张斌;翟智勇;曾祥学;;电力系统谐波的检测和抑制技术[J];安徽电力;2005年02期
2 张旭俊;非正弦波及不对称下三相功率因数的定义[J];电测与仪表;2004年05期
3 卓放,杨君,胡军飞,王兆安;三相四线制有源电力滤波器主电路的结构形式与控制[J];电工电能新技术;2000年02期
4 高军,杨旭,王兆安;正弦波逆变电源抗偏磁电路的研究[J];电工电能新技术;2000年04期
5 卓放,王跃,何益宏,李红雨,王兆安;全数字化控制实现的三相四线制有源电力滤波器[J];电工电能新技术;2001年03期
6 高军,黎辉,杨旭,王兆安;基于PID控制和重复控制的正弦波逆变电源研究[J];电工电能新技术;2002年01期
7 孙进,宋聚明,卢家林,苏彦民;针对不平衡负载三相逆变电源控制方法的研究[J];电工电能新技术;2003年01期
8 孙驰,毕增军,魏光辉;基于空间矢量电流调节器的三相四桥臂逆变器的解耦控制研究[J];电工电能新技术;2003年03期
9 王兆安;李民;卓放;;三相电路瞬时无功功率理论的研究[J];电工技术学报;1992年03期
10 阮新波,严仰光;四桥臂三相逆变器的控制策略[J];电工技术学报;2000年01期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 陈宏;基于重复控制理论的逆变电源控制技术研究[D];南京航空航天大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前9条
1 郦鸣;基于DSP的空间矢量控制四桥臂逆变器研究[D];南京航空航天大学;2002年
2 魏少华;6KVA三相逆变器的研制[D];南京航空航天大学;2003年
3 陈东华;瞬时值控制逆变器技术研究[D];南京航空航天大学;2003年
4 游志青;基于重复控制技术的数字式逆变电源的研究[D];南京航空航天大学;2003年
5 陈佳;三相逆变器数字化控制技术研究[D];南京航空航天大学;2003年
6 宋栋梁;一种三相逆变电流源的研究[D];浙江大学;2003年
7 杨成林;三相逆变器DSP控制技术的研究[D];浙江大学;2004年
8 王德昌;模块化有源无功补偿器的研究[D];西南交通大学;2004年
9 郑崇峰;CVCF逆变器重复控制策略研究[D];浙江大学;2006年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王克奇,曹军;新型PWM方法的研究[J];东北林业大学学报;1993年01期
2 蒋志坚,王锡仲,齐维贵;逆变电源起动过程的研究与改进方案[J];哈尔滨建筑大学学报;1995年03期
3 陈宏,胡育文;采用重复控制器的逆变电源数字控制方案[J];南京航空航天大学学报;2002年06期
4 姜桂宾,裴云庆,杨旭,王兆安;SPWM逆变电源的无互联信号线并联控制技术[J];中国电机工程学报;2003年12期
5 杨振,周京华,苏彦民;一种基于电压瞬时值反馈的数字化逆变电源的研究[J];现代电子技术;2003年18期
6 张同飞,朱天宇,卞新高,赵达;SCALE集成驱动器在臭氧发生器逆变电源中的应用[J];河海大学常州分校学报;2004年04期
7 龙伟,杨春;多功能弧焊/切割逆变电源的研制[J];电焊机;2004年12期
8 陆天华;沈锦飞;朱火燕;;基于DSP+CPLD移相控制逆变电源的研究[J];电力电子技术;2008年11期
9 ;阳光电源逆变电源荣获全国“用户满意产品”称号[J];电源世界;2009年01期
10 杨复兴;王连圭;;逆变电源控制系统稳定性分析[J];吉首大学学报(自然科学版);1995年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 杨宏;王鹤;;光伏系统用中小功率逆变电源的现状与展望[A];中国第六届光伏会议论文集[C];2000年
2 郑诗程;苏建徽;余世杰;沈玉梁;;大功率光伏逆变电源系统的研究[A];中国太阳能学会2001年学术会议论文摘要集[C];2001年
3 孙进;苏彦民;白小青;;三相四臂对逆变电源控制方法的研究[A];中国电工技术学会电力电子学会第八届学术年会论文集[C];2002年
4 李小奇;;大功率高可靠性逆变电源的研究[A];加入WTO和中国科技与可持续发展——挑战与机遇、责任和对策(下册)[C];2002年
5 龚春英;李伟;严仰光;;单级式DC/AC逆变电源拓扑研究[A];第二届全国特种电源与元器件年会论文集[C];2002年
6 程荣仓;刘正之;许家治;;单相逆变电源装置并联的研究[A];第二届全国特种电源与元器件年会论文集[C];2002年
7 李绍铭;周谦之;;用于回馈电网能源的逆变技术研究[A];第二届全国特种电源与元器件年会论文集[C];2002年
8 冯沛;郜长安;王钺;;100kVA逆变工作站电源研制的体会[A];第九次全国焊接会议论文集(第1册)[C];1999年
9 陈树君;黄继强;殷树言;段立昆;李力;段红海;;TIME WSE-315逆变焊接电源的特点[A];第三届21世纪中国焊接技术研讨会论文专刊[C];2001年
10 袁兆梅;张治国;;基于单片机PWM控制逆变电源的设计[A];2006年电气工程教育专业委员会年会论文集[C];2006年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 王强;合肥阳光推出新型逆变电源[N];中国电子报;2003年
2 蔚红旗;合肥阳光公司推出新型逆变电源[N];中国工业报;2003年
3 浙江 钟武军;90W逆变电源的制作[N];电子报;2004年
4 广东省潮州市华田电器 供稿;谈谈常见逆变电源[N];电子报;2004年
5 广东 华田;300W高效率逆变电源板[N];电子报;2002年
6 南京净能电子;数字式逆变电源[N];电子报;2004年
7 浙江 钟武军;简易家用逆变电源[N];电子报;2002年
8 广东省潮州市华田电器 供稿;800W数字式逆变电源板[N];电子报;2004年
9 河南 郜振国;用数字万用表检测逆变电源的频率[N];电子报;2000年
10 本报记者许宪章;驰骋逆变电源新天地[N];安徽日报;2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 陈卫民;基于微电网运行的光伏逆变电源若干关键技术研究[D];上海大学;2011年
2 徐顺刚;分布式供电系统中储能电池均衡管理及逆变控制技术研究[D];西南交通大学;2011年
3 张卫丰;基于电力电子集成概念的三相逆变电源系统研究[D];华中科技大学;2007年
4 易龙强;数字化UPS/EPS系统控制关键技术及其应用研究[D];湖南大学;2007年
5 张勇;点焊逆变电源软开关及模糊神经网络控制研究[D];西北工业大学;2006年
6 刘春喜;大容量400Hz中频逆变器拓扑和数字控制技术研究[D];浙江大学;2010年
7 单鸿涛;SPWM逆变电源的数字化及其并联技术研究[D];华中科技大学;2009年
8 闫士杰;微型燃机发电系统的一体化控制研究[D];东北大学;2010年
9 盖志武;交流发电、逆变弧焊两用机的建模及仿真研究[D];东北林业大学;2004年
10 王冬平;材料电加工设备谐波抑制技术的研究[D];北京工业大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 温志开;大容量400Hz中频航空地面电源的研究[D];西南交通大学;2010年
2 张可平;CO_2焊逆变电源的自适应模糊控制系统研究[D];南昌航空大学;2010年
3 刘祥;单向电压型高频链逆变电源[D];哈尔滨理工大学;2010年
4 于生勃;一种移相式PWM软开关高压逆变电源的研究[D];大连海事大学;2001年
5 洪朴;基于碳化硅肖特基二极管的光伏逆变电源的设计[D];西安电子科技大学;2011年
6 徐兵常;高效臭氧发生器逆变电源的研制[D];河海大学;2002年
7 金鑫;高性能逆变电源的研究[D];西南交通大学;2004年
8 刘锋;基于MOSFET高频大功率逆变电源主电路拓扑结构的研究[D];西安理工大学;2004年
9 游志青;基于重复控制技术的数字式逆变电源的研究[D];南京航空航天大学;2003年
10 延烨华;逆变电源数字化控制技术的研究[D];华中科技大学;2004年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026