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电力电子变换器数字控制与实时仿真技术设计.docx
资料介绍
电力电子变换器数字控制与实时仿真技术设计
概述
数字控制技术是电力电子变换器实现高性能控制的基础，通过微控制器或数字信号处理器实现控制算法的实时计算和PWM信号的生成。实时仿真技术则在设计阶段验证控制算法和系统性能，缩短开发周期，降低开发风险。在基于STM32G474的逆变器系统中，数字控制与实时仿真技术涵盖了控制算法离散化、定时器配置、ADC采样同步和硬件在环仿真等多个方面。本章系统阐述数字控制系统的设计方法、实时仿真技术及工程实现要点。
数字控制系统架构
控制系统组成
数字控制系统由微控制器、ADC采样电路、PWM输出电路和保护电路组成。微控制器基于STM32G474，负责控制算法的实时计算、系统状态监测和通信管理。ADC采样电路将模拟信号转换为数字信号，包括电压、电流和温度等信号。PWM输出电路通过HRTIM定时器生成高精度PWM脉冲，控制功率开关管的导通和关断。保护电路实现过流、过压和过温等硬件保护，在微控制器失效时提供保护功能。
控制周期设计
控制周期的设计需要在控制性能和计算资源之间取得平衡。电流内环的控制周期通常为50μs至100μs，与开关周期一致或为开关周期的整数倍。电压外环的控制周期通常为500μs至1ms，与电流内环匹配。锁相环的更新周期通常为100μs至200μs，与电网频率同步。控制周期的设计还需要考虑ADC采样时间、控制算法计算时间和通信时间，确保所有任务在控制周期内完成。
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| STM32G474逆变器_技术文件_1371_电力电子变换器数字控制与实时仿真技术设计.docx | 38K |
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