学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于DSP2812的双电源供电系统智能控制器的研究

作　者: 张燕
导　师: 蔡彬
学　校: 曲阜师范大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: 智能控制器电压与频率检测图形显示 CAN总线通讯
分类号: TP273.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 229次
引　用: 1次
阅　读: 论文下载

内容摘要

随着国民经济的迅速发展,人们对供电连续性、可靠性的要求越来越高,一般均要求配备至少两路电源来保证供电连续性,即采用双电源供电系统,以保证一路电源出现故障时,能转换到另一路正常电源继续供电。双电源供电系统能否正确转换,控制器起着非常重要的作用。本文从以下几个方面进行了系统地研究：(1)信号采集处理。本文研究的双电源供电系统控制器要求具有过压、欠压、失压、断相、频率失调转换功能,因此,可靠控制两路电源转换的关键在于能够实时准确地检测到两路电源的电压信号和频率信号,这就要求对采集到的信号进行正确处理,其中最重要的就是对信号进行整流和滤波。本文采用全波整流电路进行信号整流；采用硬件滤波与软件滤波相结合的办法进行信号滤波：硬件滤波选用二阶有源低通滤波电路,软件滤波采用复合式数字滤波算法。(2)硬件电路设计。利用ICETEK USP2812教学试验箱对数据采集处理、液晶显不、SCI/CAN通信进行了研究。为了提高硬件电路的电磁兼容性,将强电信号与弱电信号分离设计。最后,采用模块化设计方法,将整个控制器分成输入输出板、信号调理板、主控板、人机交互板4个独立的板卡进行设计。(3)软件设计。采用模块化编程方法进行软件设计,提高了程序的可移植性,可缩短以后其他产品的开发周期。软件主要包括主程序模块、电源检测模块、人机交互模块、通讯模块等。其中,电源检测模块,提出了电源故障容忍度的概念,程序中加入了故障容忍度的处理,提高了系统的可靠性；液晶显示模块,实现了液晶左右分屏显示图形与数据功能及菜单功能,根据按键操作,选中相应菜单项,可以对系统参数进行设置；通讯模块通过两片DSP2812板卡相连实现了双机通讯。(4)样机研制及实验研究。本文研制了一个样机并对此进行了实验研究。试验结果表明本系统的硬件及软件设计均满足了设计要求,实现了系统预期的各个功能,验证了本系统硬件设计与软件设计的可行性与先进性。本控制器以TI公司的高速处理器TMS320F2812为核心芯片,既可以用于明备用双电源供电系统(装有两个进线断路器),也可以用于暗备用双电源供电系统(两进线一母联),且具有液晶显示功能,图形、参数分左右两半屏同时实时显示,直观地显示两路电源、断路器、控制器的工作状态,使得人机交互界面更加美观,更加人性化。此外,还具有内嵌CAN现场总线、RS485通信功能。该控制器的研究成功对提升我国该类产品的技术水平、推动产品更新换代具有重要意义,且市场应用前景广阔,将为我国智能电网建设贡献一份力量。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-8
1 绪论  8-13
  1.1 本课题的研究目的与意义  8-10
  1.2 国内外研究现状及发展趋势  10-11
  1.3 本文的主要研究内容  11-13
2 双电源供电系统智能控制器的信号采集处理  13-19
  2.1 全波整流电路  13-15
    2.1.1 全波整流电路的原理  13-14
    2.1.2 全波整流电路信号分析  14-15
    2.1.3 全波整流电路的仿真结果  15
  2.2 二阶有源低通滤波器  15-17
    2.2.1 二阶有源低通滤波器的原理  15-16
    2.2.2 二阶有源低通滤波器的仿真结果  16-17
  2.3 数字滤波器的设计  17-18
  2.4 本章小结  18-19
3 双电源供电系统智能控制器的硬件电路设计  19-37
  3.1 控制器的电源系统  19-23
    3.1.1 AC-DC转换  20
    3.1.2 信号调理电路供电  20-21
    3.1.3 DSP外围芯片电路供电  21
    3.1.4 主控板供电  21-22
    3.1.5 5V和3.3V电源混合设计  22-23
  3.2 控制器的信号调理系统  23-25
  3.3 控制器的输入输出板系统  25-26
  3.4 控制器的主控板系统  26-30
    3.4.1 主控电路  27
    3.4.2 主控板系统的复位电路  27-28
    3.4.3 主控板系统的JTAG电路  28
    3.4.4 DSP2812控制系统的外部扩展存储器电路  28-30
  3.5 控制器的人机交互系统  30-33
    3.5.1 LCD显示  30-31
    3.5.2 LED指示部分  31
    3.5.3 按键部分  31-32
    3.5.4 人机交互模块的界面设计  32-33
  3.6 控制器的通讯系统  33-36
    3.6.1 SCI通讯电路  34-35
    3.6.2 CAN总线通讯电路  35
    3.6.3 RS485总线通讯电路  35-36
    3.6.4 LIN总线通讯电路  36
  3.7 本章小结  36-37
4 双电源供电系统智能控制器的软件设计  37-47
  4.1 主程序模块  37-38
  4.2 电源检测模块程序设计  38-43
    4.2.1 电压检测模块  38-40
    4.2.2 频率检测模块  40-43
    4.2.3 电源故障容忍度处理  43
  4.3 人机交互模块程序设计  43-44
  4.4 通讯模块程序设计  44-46
    4.4.1 SCI通讯  45
    4.4.2 CAN通讯  45-46
  4.5 本章小结  46-47
5 双电源供电系统智能控制器的样机制作与实验研究  47-57
  5.1 系统样机制作  47-52
    5.1.1 输入输出板  47-48
    5.1.2 信号调理板  48-50
    5.1.3 DSP 2812主控板  50
    5.1.4 人机交互板卡  50-51
    5.1.5 电路板组装  51-52
  5.2 测试与结果分析  52-56
    5.2.1 控制器的硬件测试  52
    5.2.2 控制器的软件测试  52-53
    5.2.3 结果分析  53-56
  5.3 本章小结  56-57
6 总结与展望  57-59
  6.1 工作总结  57
  6.2 后续工作展望  57-59
参考文献  59-62
在校期间研究成果  62-63
致谢  63

基于DSP2812的双电源供电系统智能控制器的研究

内容摘要

全文目录

相似论文