高精度數(shù)控恒流技術研究.pdf

1、現(xiàn)代工業(yè)領域大量應用恒流電源。傳統(tǒng)的恒流電源采用線性調(diào)節(jié)和模擬控制方式，具有轉(zhuǎn)換效率低下、抗干擾能力弱、控制精度低、電路復雜、可靠性較低、功能單一，無法提供智能化人機界面等缺點。本文以一種高精度數(shù)控恒流源為研究對象，探討一種開關模式的、全數(shù)字化控制的恒流電源結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)恒流電源相比，具有轉(zhuǎn)換效率高、抗干擾能力強、控制精度高、電路簡潔、可靠性高的優(yōu)點，特別是具有智能化的人機界面，可以滿足現(xiàn)代工業(yè)復雜控制的需要。
　　 本文首

2、先對傳統(tǒng)恒流電源的各種結(jié)構(gòu)和控制方式進行了歸納和分析，對比這些方式的優(yōu)點和缺點，提出一種開關模式、全數(shù)字化控制的恒流電源的結(jié)構(gòu)，分析了這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點，并介紹了該種恒流電源的研究現(xiàn)狀。
　　 然后，本文對數(shù)控恒流電源的原理進行了細致探討，特別是分析了在全數(shù)字控制方式下數(shù)字調(diào)制PWM、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、控制方式以及數(shù)字控制器的設計對系統(tǒng)性能的影響，并指出提高系統(tǒng)性能的關鍵是在硬件上采用高分辨率高頻率的數(shù)字PWM，高分辨率ADC，在軟件上對

3、ADC的精度進行矯正，采用直接數(shù)字設計法對數(shù)字控制器進行設計和優(yōu)化。
　　 在理論指導下，詳細設計了一臺BUCK型拓撲結(jié)構(gòu)、以高速數(shù)字信號處理器為控制器的恒流電源。文章對該電源的主體硬件電路各參數(shù)進行了計算，對系統(tǒng)進行了精確的建模，利用MATLAB 工具對系統(tǒng)進行了仿真，并且采用直接設計法對數(shù)字控制器進行了詳細設計和優(yōu)化。
　　 最后，設計了系統(tǒng)的軟件部分，制作了一臺樣機，并對樣機進行了測試。測試結(jié)果表明，開關模式的、全