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脉冲成形网络监测及控制系统设计

作　者: 赵学军
导　师: 邹云屏；钟和清
学　校: 华中科技大学
专　业: 电力电子与电力传动
关键词: 脉冲成形网络罗氏线圈触发控制监测系统
分类号: TP274
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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内容摘要

高功率脉冲技术是当前国际上很活跃的前沿高科技之一,具有广泛的应用前景。脉冲功率系统一般包括初始能源、功率调整系统、能量储存单元、脉冲成形网络(PFN)、开关和负载等几部分。本文对PFN、脉冲放电电流监测系统等进行了比较详细的分析和研究。本文指出了对PFN放电电流波形进行有效监控的重要性,分析了传统PFN放电电流测量方法的缺点;分析了Rogowski线圈测量电流的原理,指出了罗氏线圈测量频率范围宽、动态范围大、带宽宽等优点;介绍了两种罗氏线圈输出积分电路,并对两种电路的性能做了对比研究。本文给出了驱动脉宽和脉冲频率选择的指导原则,设计了充电电压检测电路及充电电流检测电路;基于罗氏线圈前级信号调理电路,设计了一种基于A/D、FIFO、SRAM和DSP的多路高速数据采集系统,系统数据采集频率和采样精度高,,实现了对多路PFN电流的实时检测及对PFN运行状态的快速监测。解决了传统PFN放电电流测量的问题,实现了许多新的功能。本文设计了CCPS分系统软件、电流测量分系统软件和开关触发分系统软件,采取一些措施提高了软件抗干扰能力;建立了PFN仿真模型,结合实验台架,对多个PFN模块进行了一系列充电、触发放电实验,给出了实验结果,实验结果验证了系统设计的正确性和可靠性。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
1 绪论  8-19
  1.1 脉冲成形技术的发展及应用  8-10
  1.2 脉冲大电流测量技术  10-13
  1.3 强电磁环境下的电磁兼容技术  13-17
  1.4 选题依据与本文主要研究内容  17-19
2 时序触发控制系统设计  19-31
  2.1 引言  19
  2.2 整体设计方案  19-21
  2.3 触发系统硬件设计  21-28
  2.4 触发系统软件设计  28-30
  2.5 本章小结  30-31
3 脉冲大电流测量技术研究  31-44
  3.1 引言  31
  3.2 脉冲成形网络放电电流分析  31-32
  3.3 基于罗氏线圈的大电流测量原理  32-38
  3.4 脉冲大电流测量系统参数设计  38-43
  3.5 本章小结  43-44
4 基于DSP 的数据采集系统实现  44-61
  4.1 引言  44-45
  4.2 多路数据采集系统方案设计  45-46
  4.3 数据采集系统硬件设计  46-57
  4.4 数据采集系统软件设计  57-60
  4.5 本章小结  60-61
5 监控系统实验及结果分析  61-70
  5.1 触发控制系统实验及结果分析  61-67
  5.2 录波实验及结果分析  67-69
  5.3 本章小结  69-70
6 全文总结  70-72
  6.1 本文工作总结  70-71
  6.2 今后工作展望  71-72
致谢  72-74
参考文献  74-78
附录  78

脉冲成形网络监测及控制系统设计

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