永磁直線發(fā)電機(jī)控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、自由活塞式斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)由于其具有可利用能源種類非常多，而且對(duì)環(huán)境非常友好等優(yōu)點(diǎn)，一直受人們所關(guān)注，其與永磁直線發(fā)電機(jī)構(gòu)成的斯特林發(fā)電系統(tǒng)在太陽(yáng)能發(fā)電等方面的應(yīng)用也越來越受人們的重視。本文針對(duì)斯特林發(fā)電系統(tǒng)中的永磁直線發(fā)電機(jī)的控制系統(tǒng)進(jìn)行研究。首先講述了斯特林發(fā)電系統(tǒng)各個(gè)部分的工作原理，之后對(duì)國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀進(jìn)行了分析與對(duì)比。
　　在了解了整個(gè)系統(tǒng)的工作原理之后，分別對(duì)自由活塞式斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)和永磁直線發(fā)電機(jī)的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行分析，并且在 MA

2、TLAB/SIMULINK中建立各自的模型，考慮到發(fā)電機(jī)在斯特林發(fā)電系統(tǒng)工作過程中要有兩種工作方式，分別研究了電動(dòng)階段和發(fā)電階段的控制策略，并在 SIMULINK中進(jìn)行整個(gè)控制系統(tǒng)的電動(dòng)階段和發(fā)電階段的仿真分析，仿真結(jié)果表明控制系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，能夠滿足基本要求。
　　本文設(shè)計(jì)了永磁直線發(fā)電機(jī)控制系統(tǒng)的硬件部分，主要分為控制板和驅(qū)動(dòng)板兩部分設(shè)計(jì)，控制板主要包括：電源電路、TMS320F2812 DSP及其外圍電路、位置檢測(cè)電路和各接口

3、電路等；驅(qū)動(dòng)板包括：電源電路、功率模塊電路、光耦隔離電路、檢測(cè)調(diào)理電路和各種保護(hù)電路等，設(shè)計(jì)了硬件的原理圖和PCB，并對(duì)硬件進(jìn)行調(diào)試。
　　針對(duì)永磁直線發(fā)電機(jī)的控制系統(tǒng)進(jìn)行了軟件編程，包括主程序的設(shè)計(jì)和中斷服務(wù)程序的設(shè)計(jì)，其中還包含的主要模塊有：A/D采樣模塊、位置計(jì)算模塊、電動(dòng)和發(fā)電控制程序模塊、空間矢量脈寬調(diào)制模塊等等。
　　最后對(duì)整個(gè)控制系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。首先進(jìn)行實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的搭建，利用旋轉(zhuǎn)電機(jī)與曲軸連桿機(jī)構(gòu)替代直線運(yùn)動(dòng)的