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基于模糊控制的中频发电机逆变电源的研制
资料介绍
本文以中频汽油发电机为背景，研制了一种新型的单极性调制的恒频恒压逆变电源。这种电源与中频发电机配合工作，为需要备用电源和流动作业的场合提供了方便的电能。论文首先对现代电源一些技术的发展作了综合性的表述；同时根据中频汽油发电机的工作特性，进行了各种设计方案的对比，确定了电源主电路的拓扑结构和控制方案；由于系统的模型难以建立，采用了功能强大的电力电子仿真软件Saber对方案的可行性进行仿真分析；然后详细介绍了电路的设计过程，包括降压环节和逆变环节的原理与设计；针对汽油机工作过程中具有明显的时变性、非线性和不确定性，很难建立精确数学模型的情况下，提出了汽油机的模糊控制调速方法，并详细介绍了汽油机模糊控制器的设计过程；随后讨论了辅助电源、散热系统等电源辅助电路的设计；最后给出了电源的实验结果并进行了分析。 在控制电路的设计过程中，采用脉宽调制集成芯片和PI调节技术相结合构成了BUCK降压电路的电压模式闭环控制器，实现了无差调节，并运用集成度较高的。PIC单片机设计了SPWM专用控制器，实现了逆变电路的全数字控制。通过对PWM控制技术的深入了解，采用单极性调制方式实现了逆变桥的SPWM输出，降低了功率管的开关损耗，减少了死区时间的影响，提高了输出波形的质量。 模糊控制是近来得到成功应用的一种智能控制方法，可以对数学模型难以求取、动态性能不易掌握的汽油机进行有效控制。通过对化油器节气门的模糊控制，汽油机的燃油消耗率大大降低，系统的鲁棒性得到加强，使逆变电源在稳定、快速的基础上达到了节能降耗的目的。 最后设计完成了1KVA的电源装置一套，与中频汽油发电机并联运行安全可靠，较好的满足了设计任务书的要求。同类型的产品还有2KVA和5KVA等几种规格，它们的控制器设计方案与此相同，只是在主电路的器件设计上略有差别。
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