嵌入式PID整流控制系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、隨著電力電子技術(shù)的不斷發(fā)展，整流控制也從模擬時(shí)代逐步進(jìn)入到全控?cái)?shù)字時(shí)代?？煽毓枵髯鳛橹饕恼鞣绞剑瑢刂凭群退俣鹊囊笤絹碓礁?。傳統(tǒng)的控制芯片如單片機(jī)等已經(jīng)難以適應(yīng)復(fù)雜控制電路的實(shí)際要求，逐漸被性能更高的ARM(Advanced RISC Machines)、DSP(Digital Signal Processing)、 CPLD(Complex Programmable LogicDevice)等芯片所取代。本文設(shè)計(jì)了一種基于A

2、RM和CPLD的三相全控橋式整流電路控制系統(tǒng)，采用PID(Proportion Integration Differentiation)控制策略，旨在實(shí)現(xiàn)一種嵌入式高精度全控PID整流控制系統(tǒng)。
　　硬件設(shè)計(jì)上，采用ARM芯片實(shí)現(xiàn)PID控制模塊，使用CPLD設(shè)計(jì)脈沖發(fā)生器。這樣做的目的在于更好地發(fā)揮ARM芯片的系統(tǒng)協(xié)調(diào)功能，同時(shí)可以利用CPLD編程靈活的特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)觸發(fā)脈沖電路，減輕ARM芯片的計(jì)算負(fù)擔(dān)。ARM芯片采用意法半導(dǎo)體公司的

3、STM32103F芯片;CPLD采用Lattice公司LCMXO1200C-3T100C芯片。顯示屏使用海藍(lán)微芯公司的集成式彩色觸摸顯示屏LJD-ZN-4300T。
　　軟件設(shè)計(jì)采用C語言編程，在分析和研究了STM32芯片的使用流程后，給出了具體的實(shí)現(xiàn)方法，并設(shè)計(jì)了控制界面。CPLD實(shí)現(xiàn)的脈沖發(fā)生器采用Verilog HDL硬件編程語言，并在Modelsim SE6.1仿真軟件中進(jìn)行了時(shí)序仿真，證明了RTL(Register Tr

4、ansfer Level)電路的正確性。
　　PID控制算法的參數(shù)整定，采用微粒群優(yōu)化算法(Particle SwarmOptimizer)，PSO作為整定算法。PSO算法具有全局尋優(yōu)效果好和收斂快速的特性。參數(shù)整定是在對PID控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)建模的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的，本文采用Matlab仿真軟件對三相橋式全控整流電路進(jìn)行了仿真，并在仿真系統(tǒng)中完成了PID控制系統(tǒng)的參數(shù)整定。
　　論文最后介紹了嵌入式PID整流控制系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行效果，