大容量400Hz中頻航空地面電源的研究.pdf

1、隨著我國電力電子技術(shù)突飛猛進(jìn)的發(fā)展，國產(chǎn)化的400Hz中頻航空地面電源GPU(Ground Power Unit)取代柴油發(fā)電車和APU(Auxiliary Power Unit)單元作為國內(nèi)機(jī)場的地面電源設(shè)備已經(jīng)成為了現(xiàn)實，同時也是當(dāng)今社會發(fā)展低碳能源的必然趨勢。本文以數(shù)字化的FPGA+DSP控制平臺作為基礎(chǔ)，對大容量的中頻航空電源進(jìn)行了深入的研究。
　　 論文分析了目前大容量逆變電源系統(tǒng)的幾種主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及當(dāng)前相應(yīng)的控制策

2、略，總結(jié)了逆變電源系統(tǒng)數(shù)字化的發(fā)展潮流，重點分析了本文研究采用的組合式三相逆變電源拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，推導(dǎo)了該逆變模型的三相靜止坐標(biāo)模型和dq0旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)模型。
　　 對傳統(tǒng)的PI控制器加以改進(jìn)提出了一種基于dq旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸下對基波和諧波分離控制的三相統(tǒng)一控制策略，詳細(xì)分析了該分離控制的PI控制器結(jié)構(gòu)，并建立了相應(yīng)的仿真模型，進(jìn)行仿真和比較分析，研究表明該控制策略不僅在穩(wěn)態(tài)性能和動態(tài)性能上有較好的控制效果而且對于系統(tǒng)帶非線性負(fù)載時有較好的控制

3、效果。此外，針對大容量航空中頻電源的供電結(jié)構(gòu)研究了大電流輸出系統(tǒng)的線纜補償技術(shù)，詳細(xì)討論了本研究采用的基于線纜參數(shù)的補償方案。
　　 闡述了本文所設(shè)計的數(shù)字化控制系統(tǒng)軟硬件組成，包括了以FPGA+DSP為核心的算法控制系統(tǒng)和以ARM為核心的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，詳細(xì)討論了FPGA基于quartusⅡ的軟件設(shè)計、DSP基于DSP/BIOS操作系統(tǒng)的任務(wù)設(shè)計和ARM基于Prototheads線程設(shè)計，其中重點討論了系統(tǒng)狀態(tài)機(jī)設(shè)計和串口通信任