晶閘管整流器微機控制系統(tǒng)的研究與開發(fā).pdf

1、現(xiàn)代電力電子整流技術廣泛應用于電力、化工、冶金、鋼鐵等國民經(jīng)濟的重要領域，基于晶閘管的相控整流技術是其中發(fā)展最完善、應用最廣泛的一類。觸發(fā)控制系統(tǒng)是相控整流電路穩(wěn)定可靠運行的關鍵。鑒于相控整流電路受控對象的廣泛性、多樣性和復雜性，設計出性能優(yōu)良、通用性強的觸發(fā)控制系統(tǒng)便成為科研和工程領域廣泛關注和研究的焦點。
　　 由于微機控制技術和微電子制造技術的飛速發(fā)展，以單片機為代表的微控制芯片以其低廉的價格和可靠的性能，已成為微機控制技

2、術在控制工程應用領域的主力軍。本文以工業(yè)級MPC89系列單片機為核心，將數(shù)字觸發(fā)器與數(shù)字控制器結合起來，研制出一種由微機控制的集脈沖觸發(fā)和控制于一體的晶閘管整流觸發(fā)控制系統(tǒng)，通過試驗表明，由該系統(tǒng)所產生的觸發(fā)脈沖實時性好、控制精度高，可以實現(xiàn)對相控整流電路長期穩(wěn)定可靠觸發(fā)，并能夠完成對輸出直流電壓(電流)的精確調節(jié)。本文對該研究開發(fā)工作進行了系統(tǒng)的總結，主要內容如下:
　　 首先，本文對晶閘管整流系統(tǒng)的受控對象進行了詳細的特性分

3、析，建立了相應的數(shù)學模型，而后對整流系統(tǒng)硬件結構進行了設計。硬件結構包括晶閘管整流系統(tǒng)的主回路和控制回路，主回路包括供電電源、晶閘管整流電路;控制回路包括電源與同步信號采集模塊、反饋與給定信號采樣模塊、參數(shù)設置與數(shù)據(jù)存儲模塊、脈沖移相觸發(fā)與輸出模塊、數(shù)字電壓與電流調節(jié)模塊及其他輔助功能模塊等。
　　 其次，在Keil編譯平臺上對晶閘管整流器微機控制系統(tǒng)的軟件程序進行了詳細設計。軟件系統(tǒng)包括相序檢測與移相觸發(fā)子程序、信號采樣與處理

4、子程序、調節(jié)與控制子程序、狀態(tài)檢測與指示子程序、調試與參數(shù)整定子程序等子程序。通過測試驗證了所設計各部分子程序及整體程序的正確性。
　　 再次，對晶閘管整流器微機控制系統(tǒng)進行了調試，給出了相應的測試波形和數(shù)據(jù)，對系統(tǒng)調試過程中所出現(xiàn)的問題以及解決辦法進行了總結，并完成了該裝置的總體測試，測試結果表明該脈沖觸發(fā)控制裝置的觸發(fā)可靠性高，滿足整流電路的控制精度要求，并具備相序自適應功能和故障指示與保護功能。
　　 最后，作為裝