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1、論文題目：基于FPGA的逆變器的研制專業(yè)：電力電子與電力傳動碩士生：李芳芳(簽名)叢盔碧指導(dǎo)老師：沈緒榜(簽名)——劉樹林(簽名)塑!塑生摘要現(xiàn)場可編程門陣列器件(FPGA)是一種新型集成電路，可以將眾多的控制功能模塊集成為一體，具有集成度高、實(shí)用性強(qiáng)、高性價(jià)比、便于開發(fā)等優(yōu)點(diǎn)，因而具有廣泛的應(yīng)用前景。單相全橋逆變器是逆變器的一種基本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，對它的研究可以為三相逆變器研究提供參考，因此對單相全橋逆變器的分析有著重要的意義。本文研制了一種基于FPGA的SPWM數(shù)字控制器，并將其應(yīng)用于單相逆變器進(jìn)行了試驗(yàn)研究。主要研究內(nèi)容包括：SPWM數(shù)字控制系統(tǒng)軟
2、件設(shè)計(jì)以及逆變器硬件電路設(shè)計(jì)，并對試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行了深入分析，提出了相應(yīng)的解決方案和減小波形失真的措施。在硬件設(shè)計(jì)方面，首先對雙極性／單極性正弦脈寬調(diào)制技術(shù)進(jìn)行分析，選用適合高頻設(shè)計(jì)的雙極性調(diào)制。其次，詳細(xì)分析死區(qū)效應(yīng)，采用通過判斷輸出電壓電流之間的相位角預(yù)測橋臂電流極性方向，超前補(bǔ)償波形失真的方案。最后，采用電壓反饋實(shí)時(shí)檢測技術(shù)，對PWM進(jìn)行動態(tài)調(diào)整。在控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)方面，采用FPGA自上而下的設(shè)計(jì)方法，對其控制系統(tǒng)進(jìn)行了功能劃分，完成了DDS標(biāo)準(zhǔn)正弦波發(fā)生器、三角波發(fā)生器、SPWM產(chǎn)生器以及加入死區(qū)補(bǔ)償?shù)腜WM發(fā)生器、電流極性判斷(零點(diǎn)判
3、斷模塊和延時(shí)模塊)和反饋等模塊的設(shè)計(jì)。針對仿真和實(shí)驗(yàn)中的毛刺現(xiàn)象，分析其產(chǎn)生機(jī)理，給出常用的解決措施，改進(jìn)了系統(tǒng)性能。對所研制的逆變器進(jìn)行了仿真和實(shí)驗(yàn)研究，結(jié)果表明所設(shè)計(jì)的控制器具有超前補(bǔ)償死區(qū)效應(yīng)功能及動態(tài)響應(yīng)速度快、輸出電壓的頻率和幅值可程控等特點(diǎn)，說明了所提出方案的可行性和正確性。關(guān)鍵詞：FPGA；SPWM；死區(qū)補(bǔ)償；全橋逆變器；設(shè)計(jì)研究類型：應(yīng)用研究Subject：DevelopmentofInverterBasedonFPGASpecialty：PowerElectronicsandElectricDriveName：LiFangfang
4、Instructor：ShenXubangLiuShulinABSTRACT(signature)(signature)FPGA(FieldProgrammableGateArrays)isanewtypeofIC(IntegratedCircuit)，integratingmanycontrolfunctionmodule．Ithasadvantagesoffullintegration，goodapplicability,highperformance-costratioandeasytobedeveloped，SOithasavarietyo
5、fapplicationsinmanyfields．Single—PhaseFull—Bridgeisabasictopologyofinverters，studingonwhichCanprovidereferenceforresearchofThree—phaseinverter．Thereforetheanalysisofsingle-phasefull-bridgeinverterhasimportantsignificance．ThisPaper1sthedevelopmentofSPWMcontrollerbasedonF’PGA，an
6、dthecontrollerISappliedintheexperimentreseachofSingle-Phaseinverter．MainresearchcontentsincludedthesoftwaredesignofSPWMdigitalcontrolsystemandthedesignofhardwarecircuitforinverter．Theproblemsfoundinexperimentaredeeplyanalyzed，andcorrespondingsolvingschemesareputforwardinthispa
7、per．Onthesideofhardwaredesign，F(xiàn)irstly,thebipolarandunipola．rSPWMtechnologiesareanalyzedrespectively．Thebipolarmodulationsuitableforhigh-frequencydesignisselected．Secondly,theinfluenceofdead-timeeffectisanalyzedindetail，forwardcompensationplanforwaveformdistortionisadoptedwithp
8、redictingthepolarofbridgecurentbyjudgingphaseanglebetweenoutp
