近些年来,脉冲电源因其高功率密度和高密度特性被运用到一些特定要求的场合,如中小规模的可控核聚变装置。随着研究的深入,聚变装置对脉冲电源提出了长脉冲供电的要求,基于传统开环控制方案的弊端,本文对该ZMF-500-50直流脉冲发电机组的控制提出了新的控制方案。本文介绍了直流发电机的发展历程、运行原理及运行特性,在对ZMF直流脉冲发电机组的运行特性进行理论分析的基础上,推导出系统的数学模型,在此数学模型的基础上分析系统开环励磁调节规律,考虑其复杂性,并在环流问题的引出下紧接着提出励磁电源的控制方案—电枢电流闭环负反馈控制方案,理论推导出闭环控制方案的可行性及其对环流的抑制效果。简略介绍了励磁电源研制方案的主电路拓扑、倍频单极性载波反相调制策略、以及开关频率的确定。然后从工程实际情况出发,提出直流侧电容电压泵升问题,相应提出自然续流下电容旁路的解决方案,并消除死区时间对自然续流状态的不利影响。最后对励磁电源相关软硬件设计方面进行了简单介绍。为验证上述励磁电源研制方案的可行性,首先在Matlab/Simulink仿真环境中搭建了仿真系统,仿真分析励磁电源方案在动态性能和稳流精度方面的效果。然后根据实际情况,以励磁电流作为反馈变量进行实验,验证了自然续流方案能有效降低电容电压的泵升。最后,在实验室所搭建的小功率直流发电机组平台上,以发电机电枢电流作为反馈量进行实验,跟踪效果较好,输出差异较小,抑制环流的效果与理论分析基本一致。