晶閘管整流器微機(jī)控制系統(tǒng)的研究與開發(fā).pdf

1、現(xiàn)代電力電子整流技術(shù)廣泛應(yīng)用于電力、化工、冶金、鋼鐵等國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要領(lǐng)域，基于晶閘管的相控整流技術(shù)是其中發(fā)展最完善、應(yīng)用最廣泛的一類。觸發(fā)控制系統(tǒng)是相控整流電路穩(wěn)定可靠運(yùn)行的關(guān)鍵。鑒于相控整流電路受控對(duì)象的廣泛性、多樣性和復(fù)雜性，設(shè)計(jì)出性能優(yōu)良、通用性強(qiáng)的觸發(fā)控制系統(tǒng)便成為科研和工程領(lǐng)域廣泛關(guān)注和研究的焦點(diǎn)。
　　 由于微機(jī)控制技術(shù)和微電子制造技術(shù)的飛速發(fā)展，以單片機(jī)為代表的微控制芯片以其低廉的價(jià)格和可靠的性能，已成為微機(jī)控制技

2、術(shù)在控制工程應(yīng)用領(lǐng)域的主力軍。本文以工業(yè)級(jí)MPC89系列單片機(jī)為核心，將數(shù)字觸發(fā)器與數(shù)字控制器結(jié)合起來(lái)，研制出一種由微機(jī)控制的集脈沖觸發(fā)和控制于一體的晶閘管整流觸發(fā)控制系統(tǒng)，通過(guò)試驗(yàn)表明，由該系統(tǒng)所產(chǎn)生的觸發(fā)脈沖實(shí)時(shí)性好、控制精度高，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)相控整流電路長(zhǎng)期穩(wěn)定可靠觸發(fā)，并能夠完成對(duì)輸出直流電壓(電流)的精確調(diào)節(jié)。本文對(duì)該研究開發(fā)工作進(jìn)行了系統(tǒng)的總結(jié)，主要內(nèi)容如下:
　　 首先，本文對(duì)晶閘管整流系統(tǒng)的受控對(duì)象進(jìn)行了詳細(xì)的特性分

3、析，建立了相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，而后對(duì)整流系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。硬件結(jié)構(gòu)包括晶閘管整流系統(tǒng)的主回路和控制回路，主回路包括供電電源、晶閘管整流電路;控制回路包括電源與同步信號(hào)采集模塊、反饋與給定信號(hào)采樣模塊、參數(shù)設(shè)置與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、脈沖移相觸發(fā)與輸出模塊、數(shù)字電壓與電流調(diào)節(jié)模塊及其他輔助功能模塊等。
　　 其次，在Keil編譯平臺(tái)上對(duì)晶閘管整流器微機(jī)控制系統(tǒng)的軟件程序進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì)。軟件系統(tǒng)包括相序檢測(cè)與移相觸發(fā)子程序、信號(hào)采樣與處理

4、子程序、調(diào)節(jié)與控制子程序、狀態(tài)檢測(cè)與指示子程序、調(diào)試與參數(shù)整定子程序等子程序。通過(guò)測(cè)試驗(yàn)證了所設(shè)計(jì)各部分子程序及整體程序的正確性。
　　 再次，對(duì)晶閘管整流器微機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行了調(diào)試，給出了相應(yīng)的測(cè)試波形和數(shù)據(jù)，對(duì)系統(tǒng)調(diào)試過(guò)程中所出現(xiàn)的問(wèn)題以及解決辦法進(jìn)行了總結(jié)，并完成了該裝置的總體測(cè)試，測(cè)試結(jié)果表明該脈沖觸發(fā)控制裝置的觸發(fā)可靠性高，滿足整流電路的控制精度要求，并具備相序自適應(yīng)功能和故障指示與保護(hù)功能。
　　 最后，作為裝