毕业设计 基于单片机的逆变电源系统设计.doc

第一章?逆变电源的数字化控制????21.1逆变电源数字化控制技术的发展????21.2传统逆变电源控制技术????21.2.1传统逆变电源控制技术的缺点????21.2.2传统逆变电源控制技术的改进????21.3逆变电源数字化控制技术的现状????21.3.1逆变电源控制技术数字化、智能化、网络化????21.3.2逆变电源数字化需要解决的一些难题????21.4逆变电源数字化的各种控制策略????21.4.1数字PI控制????21.4.2滑模变结构控制????21.4.3无差拍控制????21.4.4重复控制????2第二章?推挽型逆变器的基础知识????22.1?开关型逆变器????22.2?推挽型电路????22.2.1?线路结构????22.2.2?工作原理????22.2.2推挽型逆变器的变压器设计????2第三章?基于单片机的控制系统设计????23.1?系统硬件电路的设计????23.1.1??AT89C52单片机????23.1.2显示电路????23.1.3?A/D转换电路????23.1.4?SPWM波形电路????23.1.5?SA828主要特点????23.1.6?SA828工作原理????23.1.7内部结构及工作原理????23.1.8?SA828?初始化寄存器编程????23.1.9?SA828控制寄存器编程????23.2?系统软件的设计????23.2.1?初始化程序????23.2.2?主程序????23.2.3?SA838初始化及控制子程序????23.2.4?ADC0809的控制及数据处理子程序????23.2.5?数据处理及电压显示子程序????23.2.6?输出频率测试计算及显示子程序部分????2第四章????联机调试及结果分析????24.1?联机调试情况????24.2?实验验证及结果分析????24.3结论????2参考文献????2第一章?逆变电源的数字化控制1.1逆变电源数字化控制技术的发展随着网络技术的发展，对逆变电源提出了更高的要求，高性能的逆变电源必须满足：高输入功率因数，低输出阻抗；暂态响应快速，稳态精度高；稳定性高，效率高，可靠性高；电磁干扰低等。要实现这些功能，离不开数字化控制技术。1.2传统逆变电源控制技术1.2.1传统逆变电源控制技术的缺点传统的逆变电源多为模拟控制系统。虽然模拟控制技术已经非常成熟，但其存在很多固有的缺点：控制电路的元器件比较多，电路复杂，所占的体积较大；灵活性不够，硬件电路设计好了，控制策略就无法改变；调试不方便，由于所采用器件特性的差异，致使电源一致性差，且模拟器件的工作点的漂移，导致系统参数的漂移。模拟方式很难实现逆变电源的并联，所以逆变电源数字化控制是发展的趋势，是现代逆变电源研究的一个热点。1.2.2传统逆变电源控制技术的改进为了改善系统的控制性能，通过模拟、数字(A/D)转换器，将微处理器与系统相连，在微处理器中实现数字控制算法，然后通过输入、输出口或脉宽调制口（pulse?width?modulation,　PWM）发出开关控制信号。微处理器还能将采集的功率变换装置工作数据，显示或传送至计算机保存。一些控制中所用到的参考值可以存储在微处理器的存储器中，并对电路进行实时监控。微处理器的使用在很大程度上提高了电路系统的性能，但由于微处理器运算速度的限制，在许多情况下，这种微处理器辅助的电路控制系统仍旧要用到运算放大器等模拟控制元件。近年来随着大规模集成电路技术的发展，一些专用心片的产生，使逆变电源的全数字控制成为现实。实时地读取逆变电源的输出，并实时地处理，使得一些先进的控制策略应用于逆变电源控制成为可能，从而可对非线性负载动态变化时产生的谐波进行动态补偿，将输出谐波达到可以接受的水平。1.3逆变电源数字化控制技术的现状1.3.1逆变电源控制技术数字化、智能化、网络化随着电机控制专用芯片的出现和控制理论的普遍发展，逆变电源技术朝着全数化智能化及网络化的方向发展，逆变电源的数字控制技术发生了一次大飞跃。逆变电源数字化控制的优点在于各种控制策略硬件电路基本是一致的，要实现各种控制策略，无需变动硬件电路，只需修改软件即可，大大缩短了开发周期，而且可以应用一些新型的复杂控制策略，各电源之间的一致性很好，这样为逆变电源的进一步发展提供了基础，而且易组成可靠性高的大规模逆变电源并联运行系统。1.3.2逆变电源数字化需要解决的一些难题??数字化是逆变电源发展的主要方向，但还是需要解决以下一些难题：??a)逆变电源输出要跟踪的是一个按正弦规律变化的给定信号，它不同于一般开关电源的常值控制。在闭环控制下，给定信号与反馈信号的时间差就