基于TMS320F28335的太陽能模擬發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)資料

模擬裝置。本系統(tǒng)首先采用動(dòng)態(tài)阻抗匹配法對(duì)Buck電路進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)最大功率點(diǎn)跟蹤；之后，采用滑?？刂萍夹g(shù)對(duì)下級(jí)Boost電路進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)直流電壓的升壓穩(wěn)壓控制；最后，逆變部分采用電壓型全橋逆變電路，應(yīng)用改進(jìn)的閉環(huán)2.系統(tǒng)方案2.1系統(tǒng)整體介紹通過改進(jìn)的閉環(huán)空間矢量控制(SVPWM+PID)算法，控制全橋逆變電路，得到升壓并穩(wěn)壓直壓電采號(hào)信制控壓電采PWMBuck號(hào)信制控TMS320F28335Boost號(hào)信制控控太陽能電池板、采流電壓MMM2.2最大功率點(diǎn)跟蹤控制技術(shù)法、電導(dǎo)增量法等，但是這些方法都存在著一定的缺點(diǎn)。恒定電壓法(CVT)跟蹤精度差，對(duì)外界條件的適應(yīng)性差；擾動(dòng)觀測(cè)法(P&O)和爬山法(HillClimbing)計(jì)算出太陽能電池板的動(dòng)態(tài)等效內(nèi)阻r和外電路的等效電阻R，將兩者做差后，從控制速度，跟蹤效果，以及穩(wěn)定性幾方面來看，效果優(yōu)于傳統(tǒng)的固定電壓法、2.3滑?？刂萍夹g(shù)何位置的狀態(tài)軌線引導(dǎo)至預(yù)先設(shè)計(jì)好的軌道(滑模面)上，經(jīng)過正常運(yùn)動(dòng)和滑模運(yùn)動(dòng)兩個(gè)階段后，最終進(jìn)入穩(wěn)態(tài)(s=0)。x=f(x)xRn(2-1)狀態(tài)空間中存在一個(gè)切換面s(x)=s(x,x,x)=0，把狀態(tài)空間分成上下兩部n按照滑動(dòng)模態(tài)的要求，該區(qū)域內(nèi)所有點(diǎn)都是終止點(diǎn)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)點(diǎn)到達(dá)切換面xx0 (2-5)(2-5)ttLCRVinVo-a-du/dtdu/dt+ii(2-6)(2-6)22 ccccxx12345607 abc「U]「U]-1/2「U]「U] 個(gè)扇區(qū)(I、II、III、IV、V和VI)，如圖2.4.2所示。UUU2326T6UUUaU09UaU04U476U5U6UT=UT+UT+U*T*(2-11)refsxxyy00refxy007sxy0別為U、U和U*在該采樣周期中的作用時(shí)間。通過式(2-11)即可得到兩個(gè)非xy03.系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)zfI為12KHz，本LM，提高帶負(fù)載能力，并隔離3.4全橋功率電路設(shè)計(jì)3.5驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)3.6濾波電路設(shè)計(jì)濾波器的方法設(shè)計(jì)的。所謂歸一化LPF是指特征阻抗為1歐且截止頻率為待設(shè)計(jì)濾波器截止頻率M=基準(zhǔn)濾波器截止頻率待設(shè)計(jì)濾波器特征阻抗K=基準(zhǔn)濾波器特征阻抗L(new)=L(old)KMMK3.7供電模塊電路設(shè)計(jì)V4.系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)4.1整體結(jié)構(gòu)說明數(shù)字控制，需要用到直流電壓、電流采樣，逆變輸出電壓采樣。4.2系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)流程圖(1)系統(tǒng)主程序主要是進(jìn)行系統(tǒng)的初始化設(shè)置、系統(tǒng)相關(guān)應(yīng)用外設(shè)的基本設(shè)置開開始設(shè)置中斷地址設(shè)置相關(guān)外設(shè)(定初始化GPIO時(shí)器、AD等)的相關(guān)寄存器開啟PIE3級(jí)中斷設(shè)置相應(yīng)端口輸出為零循環(huán)等待初始化中斷向量表清除中斷和PIE初始化系統(tǒng)壓穩(wěn)壓控制，閉環(huán)空間矢量控制算法的運(yùn)行以及根據(jù)計(jì)算值設(shè)置相應(yīng)ADAD中斷子程序讀取AD采樣值MPPT控制算法護(hù)膜控制算法閉環(huán)SVPWM控制算法修改相關(guān)EPWM模塊相關(guān)量結(jié)束采樣uIpvpvYs(x)=k(rR)=0?NuI(0升升壓穩(wěn)壓控制偏差e=Vref-Vo偏差e的導(dǎo)數(shù)e1=(e-e_1)/T,T為采樣周期s=a*e+e1s<0.05YY相應(yīng)的GPIO口輸出e_1=e結(jié)束相應(yīng)的GPIO口輸出s>0.05NN量控制算法(PID+SVPWM)實(shí)現(xiàn)逆變輸出波形快速準(zhǔn)確的直流調(diào)節(jié)統(tǒng)全直流調(diào)節(jié)統(tǒng)全橋逆變電路WMWM-+uMPID+uM指令電壓tbtbV改進(jìn)的閉環(huán)SVPWM電壓為Ua，Ub，Uc；逆變實(shí)際輸出三相電壓分別為Ub’；Ec=Uc-Uc’V2>0YB=1NB=0PID控制算法得到相應(yīng)的三相控V3>0YC=1NC=0V=U1bU22U-2P=4C+2B+AV1>0YA=1NP==3P==1NP==5NNNA=0YYYNP==4NYNP==6PNP==6YYt1=d1*Ts,t2=d2*TsTs00)t1+t2<=TsNT1=(t1/(t1+t2))*TsT2=(t2/(t1+t2))*TsT0=Ts-T1-T2YT1=t1,T2=t2,T0=Ts-t1-t2「t]「T]|||||「t]「T]||||||axaxbxc(S(S10)T根據(jù)計(jì)算得出的ta,tb,t改c變相PWM模塊的比較寄存器的值N結(jié)束AD采樣，通過定時(shí)長(zhǎng)短來確定采樣頻率5.系統(tǒng)創(chuàng)新創(chuàng)新之處，同時(shí)在硬件電路設(shè)計(jì)和軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)方面也有一定的創(chuàng)新。5.1硬件電路的創(chuàng)新IGBT的驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)，并沒有采用專用的驅(qū)動(dòng)芯片而是設(shè)計(jì)了以光耦響，保證了控制器的安全。而且采用光耦的驅(qū)動(dòng)電路在成本上更加的低廉。M出5.2軟件設(shè)計(jì)的創(chuàng)新有許多創(chuàng)新之處。最大功率點(diǎn)跟蹤控制的創(chuàng)新：本系統(tǒng)的MPPT跟蹤方法是通過測(cè)量變換器的等效負(fù)載阻抗與太陽能電池板的動(dòng)態(tài)等效阻抗的差值即rR