基于TMS320F2812的船舶同步發(fā)電機(jī)AVR設(shè)計(jì).pdf

1、隨著船舶噸位的不斷增加和船舶自動(dòng)化水平的提高，大功率電動(dòng)機(jī)和大功率半導(dǎo)體器件在船舶上的應(yīng)用越來越廣泛，對(duì)船舶同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制系統(tǒng)的要求也越來越高。隨著計(jì)算機(jī)和大規(guī)模集成電路的發(fā)展，在陸用發(fā)電機(jī)組中，數(shù)字勵(lì)磁調(diào)節(jié)器已經(jīng)大量使用，但由于船舶電力系統(tǒng)的突變性大、環(huán)境惡劣、船東對(duì)調(diào)節(jié)器成本控制要求高等限制，船舶同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制器還是以模擬式為主。為研制出高性價(jià)比的勵(lì)磁調(diào)節(jié)器，作者進(jìn)行了相關(guān)研究和實(shí)驗(yàn)。 發(fā)電機(jī)在正常運(yùn)行時(shí)，負(fù)載總是不

2、斷變化的，而不同容量的負(fù)載和不同的功率因數(shù)，對(duì)同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁磁場(chǎng)的作用是不同的，對(duì)同步發(fā)電機(jī)的內(nèi)部阻抗也是不一樣的。要維持同步發(fā)電機(jī)輸出電電壓在一定水平，必須根據(jù)負(fù)載的大小和性質(zhì)調(diào)節(jié)同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流，另外多臺(tái)機(jī)組并車運(yùn)行時(shí)，要實(shí)現(xiàn)無功功率的分配，也需要調(diào)整各機(jī)組的勵(lì)磁電流。發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流的調(diào)整通過自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器(AVR)來實(shí)現(xiàn)。 本系統(tǒng)以TI公司DSP-2000系列中的TMS320F2812作為控制核心，以傅里葉交流采集算法

3、和模糊PID控制算法為主要的控制思想，將原有依靠模擬電路實(shí)現(xiàn)的勵(lì)磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)改造成微機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)。本論文首先介紹了傅里葉采集算法和模糊PID算法的工作原理，對(duì)傅里葉交流采集算法進(jìn)行了大量的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，對(duì)模糊PID算法進(jìn)行了細(xì)致的闡述；其次對(duì)于系統(tǒng)的硬件及軟件設(shè)計(jì)進(jìn)行了詳細(xì)的解釋，其中包括交流電壓和交流電流采集單元的軟硬件設(shè)計(jì)、勵(lì)磁電壓和勵(lì)磁電流采集的軟硬件設(shè)計(jì)、頻率和功率因數(shù)角采集的軟硬件設(shè)計(jì)、通信的軟硬件設(shè)計(jì)、CPU單元的設(shè)計(jì)、驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)等