器坐标变换模块图从坐标系到坐标系的变换图到时坐标系的变换河南理工大学毕业设计整流器控制模块图整流器双闭环控制模块三相整流器及其控制系统的整体结构图图整流器仿真模块封闭图河南理工大学毕业设计图整流器仿真图整流器仿真波形直流侧输出电压波形图图直流侧输出电压河南理工大学毕业设计电网侧电流跟踪电压的波形图图相电流跟踪电压波形图网侧三相电压的波形图图三相电压的电压波形图网侧三相电流的波形图图三相电流的波形图河南理工大学毕业设计从以上组图可以看出，其直流输出电压经过很短时间后就达到给定的输出电压值且能够保持稳定网侧电流能够很好的跟踪电压的变化，达到近单位功率因数其网侧三相电压波形电流波形接进正弦波，对电网不会造成谐波污染。通过以上的仿真，得出本文所研究的三相电压型整流器的性能良好，证实了本文方案的可行性与可靠性。河南理工大学毕业设计总结与展望整流器作为种电能变换装置，既可以实现整流状态下给负载供电,又可以实现有源逆变状态下的四象限运行，且实现网侧单位功率因数运行，动态响应快,网侧谐波少等优点，是真正的节能环保装置，特别是在变频调速系统太阳能发电等领域中运用前景广泛。本文就针对三相电压型整流器进行了详细的分析和研究，主要有以下内容对所研究的三相电压型整流器主电路拓扑结构和工作原理进行了详细的分析根据系统要求确定额定电量参数，由所设计整流器的性能要求和选取原则，对电网侧交流滤波电感进行了设计，进步对直流侧电容参数进行了选取。根据系统的主电路结构，对在三相静止坐标系两相静止坐标系以及两相旋转坐标系下的数学模型进行了推导，对系统的控制系统进步分析，确立了电流内环电压外环的双闭环控制策略，并对在数学模型下的控制器参数进行了设计，此外还对电压空间矢量控制原理进行了阐述。利用设计了三相电压型整流器仿真模型，并对之进行了仿真，结果表明该系统能够实现单位功率因数运行，网侧谐波小，直流侧电压稳定等性能。由于作者精力和能力水平有限，本文只是对平衡电网下三相电压型整流器的四象限运行做了初步的探讨,还有很多方面需要进步进行研究对系统交流侧滤波电感，直流侧电容参数的设计进步优化，使其更加适合匹配三相整流器系统运行。对系统的拓扑结构深入研究，更好地改善其性能，对系统结构的电磁兼容性进行研究，以提高抗干扰能力。改进和完善控制算法，优化设计方案，研究非线性控制智能控制，使其可以运用在条件比较恶劣的情况下达到良好的稳态动态性能。进步研究如何判断对电网平衡与不平衡状态下的双向切换，以使整流器在使用中更好地发挥自身的性能。河南理工大学毕业设计致谢历时将近两个月，我终于将这篇论文写完了，在论文的写作过程中我遇到了不少的困难和障碍，还好都在同学和老师的帮助下度过了，在这里我诚挚地向他们说声谢谢。首先，我很感谢我的论文指导老师马老师，从最初的定题资料的搜集，他都给我提供了很多的帮助，在论文的起草过程中，我遇到了些问题，在他的指导下，我克服的难题，到最后论文的审查，他也给了我不少修改的意见。同时，我不得不再提及我的同学和朋友们，在我写论文的过程中给予我了很多的帮助，可以毕业设计图在坐标系的分布扇区的确定根据空间电压矢量在坐标系，的分量，定义个参考量分别为定义函数根据式计算得到系数，与所属扇区的关系如表所示。表与各扇区的对应关系表矢量作用时间的确定三相空间电压矢量共有条，除条零矢量外，其余条非零矢量对称均匀分布在复平面上。对于任给定的空间电压矢量，均可由条三相空间电压矢量合成，如图所示。所属扇区ⅠⅡⅢⅣⅤⅥ河南理工大学毕业设计ⅠⅡⅢⅣⅤⅥ图空间电压矢量分区及合成上图中，条模为的空间电压矢量将复平面均分成六个扇形区域，对于任扇形区域中的电压矢量，均可由该扇形区两边的空间电压矢量来合成。如果在复平面上匀速旋转，就对应得到了三相对称的正弦量。实际上，由于开关频率和矢量组合的限制，的合成矢量只能以步进速度旋转，从而使矢量端点运动轨迹为多边形准圆轨迹。显然，开关频率越高，多边形准圆轨迹就越接近圆。若在区时，则可由，和合成，依据平行四边形法则，有式中矢量在个开关周期中的持续时间开关周期令零矢量的持续时间为，则令与间的夹角为，由正弦定律算得又因为,则联立上面两式子，易得河南理工大学毕业设计式中调制系数，并且对于零矢量的选择，主要考虑或应使开关状态变化尽可能少，以降低开关损耗。在个开关周期中，令零矢量插入时间为，若其中插入的时间为，则插入的时间则为,其中。实际上，对于三相给定的电压空间矢量，常有以下几种合成方法，以下讨论均考虑在空间矢量区域的合成。方法该方法将零矢量均匀地分布在矢量的起终点上，然后依次由，按三角形方法合成，如图所示。另外再从该合成法的开关函数波形上见图分析，个开关周期中，上桥臂功率管共开关次，由于开关函数波形不对称，因此谐波分量主要集中在开关频率以及上。合成开关函数波形图合成方法河南理工大学毕业设计方法二合成开关函数波形图合成方法二矢量合成仍然将零矢量均匀的分布在矢量的起终点上。但与方法不同的是，除零矢量外，依次由合成，并从矢量中点截出两个三角形，如图所示。另外，由图的开关函数波形份析，个开关周期中上桥臂功率管共开关次，且波形对称，因而其谐波分量仍主要分布在开关频率的整数倍频率附近。方法三合成开关函数波形图合成方法三将零矢量周期分成三段，其中矢量的起终点上均匀地分布矢量，而在矢量中点出分布矢量，而且。除领矢量外，矢量合成与方法二类似，即均以矢量中点截出两三角形，的合成矢量图如图所示，从开关函数波形见图可以看出，在个开关周期，该方法使桥臂功率管开关次且波形河南理工大学毕业设计对称，其谐波仍主要分布在开关频率的整数倍频率附近。上述分析表明，空间矢量合成，不同方法各有其优缺点。综合来看，第三种方法较好，该方法中开关损耗及谐波均相对较低但从算法的简单性上看，第种方法较好。当位于其它扇区时其计算方法样，定义如下三个变量则相应的和也可以用来表示，它们的对应关系如表所示。表与的对应关系表所属扇区ⅠⅡⅢⅣⅤⅥ在动态调节过程中，当时出现过调制现象，需要重新定义矢量的作用时间开关矢量的确定为了保证系统在各种情况下，每次切换都只涉及只开关，电压空间矢量采用七段空间矢量合成方式每个矢量均以开始和结束，中间零矢量为，非零矢量保证每次只切换只开关，由于后三段矢量及其作用时间与前三段时间关于零矢量对称，如表所示。以第Ⅰ扇区为例，围成第Ⅰ扇区相邻两个向量分别为和，这里采用零矢量对称的插法，则三相桥臂导通情况可用下图表示河南理工大学毕业设计图第Ⅰ扇区三相桥臂分配时间转换顺序为。其他扇区向量的转换顺序见下表。表作用于三相桥臂向量的转换顺序表扇区作用于三相桥臂上的向量的转换顺序ⅠⅡⅢⅣⅤⅥ由以上对矢量扇区，矢量作用时间和开关矢量的分析可知，通过判断给定空间电压矢量在不同的扇区，选用适当的开关矢量，计算出矢量作用时间，即可合成所需要的电压空间矢量。定义其他扇区各相桥臂的导通时间列于表。河南理工大学毕业设计表各相在不同扇区中的导通时间分配表扇区相序ⅠⅡⅢⅣⅤⅥ河南理工大学毕业设计仿真基于空间电压矢量的直接电流控制的三相整流器的仿真基于空间电压矢量波生成模块模型建立扇区的选择模块图扇区的选择过程量的计算模块图的计算电路河南理工大学毕业设计矢量作用时间的计算模块图矢量作用时间的生成电路扇区切换点的计算模块图扇区切换点计算电路图河南理工大学毕业设计波生成模块图波的生成电路图基于空间电压矢量的波调制整体模块图波生成结构图整流器的主回路及控制系统模型的建立整流器主回路的模型河南理工大学毕业设计图整流器主回路电路整流件程序的驱动，它就真正的成为了个躯壳，功能无法实现。只有软件的驱动加上硬件的准确才能实现装置的功能。二者缺不可，所以软件的设计对整个装置同样是至关重要的。主程序设计语言是种编译型程序设计语言，它兼顾了多种高级语言的特点，并具备汇编语言的功能。语言有功能丰富的库函数运算速度快编译效率高有良好的可移植性，而且可以直接实现对系统硬件的控制。语言是种结构化程序设计语言，它支持当前程序设计中广泛采用的由顶向下结构化程序设计技术。此外，语言程序具有完善的模块程序结构，从而为软件开发中采用模块化程序设计方法提供了有力的保障。因此，使用语言进行程序设计已成为软件开发的个主流。用语言来编写目标系统软件，会大大缩短开发周期，且明显地增加软件的可读性，便于改进和扩充，从而研制出规模更大性能更完备的系统，用语言进行单片机程序设计是单片机开发与应用的必然趋势。所以作为个技术全面并涉足较大规模的软件系统开发的单片机开发人员最好能够掌握基本的语言编程。使用语言肯定要使用到编译器，以便把写好的程序编译为机器码，这样单片机才能执行编写好的程序。主程序设计流程图首先要给传感器预热三分钟，因为型半导体电阻式气体传感器在不通电存放段时间后，再次通电时，传感器不能立即正常采集烟雾信息，需要段时间预热。程序初始化结束后，系统进入监控状态。单片机对传感器检测的气体浓度信号进行转换，将浓度值与报警限设定值相比较，判断是否报警。主程序流程图如图。程序见附件。程序开始系统初始化采集传感器电压显示浓度判断浓度是否超标报警图程序流程图转换模块的编程系列单片机的是逐次比较型。逐次比较型由个比较器和转换器构成，通过逐次比较逻辑，从最高位开始，顺序地对每输入电压与内置转换器输出进行比较，经过多次比较，使转换所得的数字量逐次逼近输入模拟量对应值。逐次比较型转换器具有速度高，功耗低等优点。转换模块程序模数转换初始换函数模数转换函数参数用于指定是哪个模拟量转换!转换的结果是十位的高八位放在中低两位放在将转换后的数字量返回按键设计编程本报警器设计附加个按键，功能分别为按键“设置键”，系统进入报警值设置菜单，数码管显示当前的报警阀值，按键“加”键，报警阀值加按键“减”键，报警阀值减。设置好报警阀值后按下“设置键”，系统退出设置菜单，进入烟雾浓度测量显示菜单，程序见附件。系统制作及调试单片机的应用开发可分为以下五个过程。硬件系统设计调试。如电路设计印制板绘制等。应用程序的设计。应用程序的仿真调试。指用仿真器对硬件进行在线调试或软件宏定义,位操作端口定义“设置”键“加”键“减”键蜂鸣器红绿储存烟雾的数据报警初始值的设定模数转换后数据处理函数转换氨气的浓度把转换后的数字量结果赋给对转换后的数字量进行矫正将气体浓度值的个位十位百位千位分开用于显示报警处理函数判断是否有报警如果有就进入函数没有报警情况的出现主函数模数转换初始化!仿真调试