单片机控制的功率放大器系统设计任务书

 2022-10-27 11:37:48

1. 1. 毕业设计(论文)的内容、要求、设计方案、规划等

功率放大器是磁悬浮轴承电控系统的重要组成部分之一,它的功能是将控制器输出的控制信号经过放大或转换成电流信号来驱动磁悬浮轴承的负载线圈(电磁铁执行器),以保证转子系统能稳定的悬浮在磁极之间。传统的磁悬浮轴承系统应用模拟功率放大器来为线圈负载进行供电的,模拟功率放大器一般就是应用模拟运放电路或者其他一些集成专门产生PWM波的器件来实现的,即其中的PI调节电路、电流反馈电路、PWM生成电路等全部是模拟器件来实现的。此种方法实现起来比较简单,但是存在以下缺点:电路体积较大,发热量以及功耗比较大,可靠性差,控制方法移植性差等。 单片机控制的功率放大器是在单片机的基础上来实现的,即电流内环控制所用的防积分饱和PI调节控制器以及PWM产生都是通过软件编程来实现的,此种数字功率放大器的特点就是:体积减小、软件编写调试方便,特别是在不改变硬件电路的基础上更容易实现各种功率放大器控制算法的试验研究,减小功率放大器体积。 本设计要在了解磁悬浮轴承功率放大器原理基础上,对三电平PWM控制方法进行软件编程细化,烧录或下载到单片机中,数字控制实现电流调节的功能。

2. 参考文献(不低于12篇)

1. 王涛.磁悬浮轴承数字功率放大器的研究,[硕士学位论文].南京:南京航空航天大学,2007.2. 杜方芳.电磁轴承功率放大器的设计和研究,[硕士学位论文].杭州:浙江大学,2005.3. 徐龙祥,周瑾.机械设计.北京:高等教育出版社,2008.4. 张建生.磁悬浮支承系统中数控技术及功率放大器的应用研究,[博士学位论文].上海:上海大学,2006.5. 曾学明,徐龙祥,刘正埙.电磁轴承三电平PWM功率放大器的研究.电力电子技术,2002,36(3):13-15.6. 黄晓蔚,唐钟麟.一种用于有源磁悬浮轴承的基于采样-保持策略的开关型功率放大器.北京工业大学学报,1998,4:13-16.7. 臧晓敏,王晓琳,仇志坚,等.磁轴承开关功放中电流三态调制技术的研究.中国电机工程学报,2004,24(9):167-172.8. 臧晓敏.磁悬浮轴承数字功率放大器的研究,[硕士学位论文].南京:南京航空航天大学,2004.9. 董宏涛.磁力轴承功率放大器的设计与仿真,[硕士学位论文].武汉:武汉理工大学,2006.10.李冰,邓智泉,严仰光.磁轴承三态开关功率放大器的电流控制模式.电力电子技术,2003,37(4):52-55.11.蔡晓峰,电磁轴承开关功率放大器的设计与研究,硕士学位论文,浙江大学,2004年.12.Jing Zhang,Jens Oliver Schulze,Natale Barletta.Synchronous Three-Level PWM Amplifier for Active Magnetic bearings.Proceedings of the 4th International Symposium on Magnetic Bearings,Zurich,1994:277-282.13.Yim Jung-sik,Kim Jang-hwan,Sul Seung-Ki,et al.A Novel Cost-effective Scheme of Power Amplifier for AMB Using Space Vector Technology.Proceedings of the 8th International Symposium on Magnetic Bearings,Mito,Japan,2002:101-105.

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