基于数字触发控制器的大功率整流供电系统的研究与设计

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随着计算机集散控制系统(DCS),的不断发展,将过程控制、生产调度、经营管理集成为一个计算机集成制造系统(CIMS),实现对电解生产过程的计算机控制和管理,对降低系统能耗、提高供电质量、保证系统高可靠运行、延长设备使用寿命均具有非常重要的意义。大功率整流供电系统由多台三相桥式电路组成,其脉冲触发控制系统是整个系统的核心。本文正是在这样的背景下,设计了一种智能化、网络化的全数字智能数字触发控制器。 本系统的控制对象为并联多重化三相桥式电路,具有非线性、时变、强耦合的特点,难以建立精确的数学模型。为实现高精度电流输出,提出一种变学习速率及增益系数的单神经元自适应PID控制算法;针对最佳整流效率控制,提出一种专家智能解耦算法用于控制角α与整流变压器档位的优化配合,使其运行在最佳工作点。 本系统控制任务繁多,计算量大,实时性高,采用单处理器基于前后台程序的传统设计已不太合适。因此引入嵌入式系统,研究了一种基于嵌入式信号处理器TMS320F240和嵌入式微控制器MC9S12DP256B的双CPU系统。为MCU子系统移植嵌入式操作系统μC/OS-Ⅱ,各种控制任务、网络通讯、人机交互以应用任务的形式由操作系统统一调度;DSP作为MCU的协处理器,完成触发脉冲的输出。 仿真和实践证明基于该数字触发控制器的大功率整流供电系统整流效率高,稳流精度高,极具工程应用价值。
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