Управление транзисторными преобразователями электроэнергии

Содержание книги "Управление транзисторными преобразователями электроэнергии "

Список основных обозначений
Предисловие
Введение
В.1. Современное состояние и перспективы развития силовой электроники
В.2. Системы управления
ЧАСТЬ I. НЕКОТОРЫЕ СХЕМОТЕХНИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ И ОСОБЕННОСТИ РАБОТЫ ТРАНЗИСТОРНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ
ГЛАВА 1. ОДНОФАЗНЫЙ КОРРЕКТОР КОЭФФИЦИЕНТА МОЩНОСТИ (ККМ)
1.1. Взаимодействие силового ключа и диода, быстродействие диода и его влияние на основные показатели устройства
1.2. Основы расчета дросселя ККМ
1.3. Особенности работы ККМ в широком диапазоне напряжения сети
ГЛАВА 2. ТРЕХФАЗНЫЕ КОРРЕКТОРЫ КОЭФФИЦИЕНТА МОЩНОСТИ
2.1. Выпрямитель на основе трехфазного инвертора
2.2. Выпрямитель Виенна
ГЛАВА 3. МОСТОВЫЕ DC-DC ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ С ФАЗОВЫМ УПРАВЛЕНИЕМ
3.1. Мостовой преобразователь с LC-фильтром
3.2. Мостовой преобразователь с удвоителем тока, несимметричный режим работы трансформатора
3.3. Двухтрансформаторный мостовой преобразователь
ГЛАВА 4. НЕСИММЕТРИЧНЫЕ ПОЛУМОСТОВЫЕ DC-DC ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ
4.1. Свойства несимметричных полумостовых преобразователей
4.2. Сравнение несимметричного полумостового преобразователя с другими схемотехническими решениями
4.3. Решения, улучшающие работу несимметричного полумостового преобразователя
ГЛАВА 5. DC-DC ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ С ДРОССЕЛЕМ НА ВХОДЕ
5.1. Работа преобразователей без учета индуктивности рассеяния трансформатора
5.2. Работа преобразователей с дросселем на входе при учете индуктивности рассеяния трансформатора
5.3. Цепь клампа как средство обеспечения надежной работы преобразователя
5.4. Анализ работы преобразователя с цепью клампа
5.5. Пусковой режим
5.6. Преимущества DC-DC преобразователя с дросселем на входе по сравнению с другими решениями
5.7. Экспериментальные результаты
ГЛАВА 6. РЕЗОНАНСНЫЕ DC-DC ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ С ПОДКЛЮЧЕНИЕМ НАГРУЗКИ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНО К РЕЗОНАНСНОМУ КОНТУРУ
6.1. Работа при низкой частоте переключения (fo > f)
6.2. Многорезонансный преобразователь
ЧАСТЬ II. ОСНОВЫ ТЕОРИИ УПРАВЛЕНИЯ СИСТЕМ С ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ
ГЛАВА 7. НЕПРЕРЫВНЫЕ ЛИНЕЙНЫЕ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ
7.1. Реакция динамической системы на входное воздействие
7.2. Преобразование Лапласа
7.3. Структурные схемы САУ
7.4. Временные параметры переходного процесса
7.5. Частотные методы оценки свойств звеньев и систем
7.6. Устройства коррекции
7.7. Метод корневого годографа
7.8. Метод пространства состояний
ГЛАВА 8. ДИСКРЕТНЫЕ СИСТЕМЫ
8.1. Блок-схемы непрерывной и дискретной систем управления
8.2. Разностные уравнения – основа описания дискретных систем
8.3. Дискретная свертка
8.4. Z-преобразование и обратное Z-преобразование
8.5. Передаточная функция дискретной системы и ее частотная характеристика
8.6. Передаточная функция дискретной системы: аппроксимация в s-области
8.7. Анализ дискретной системы
8.8. Метод пространства состояний для дискретных систем
ГЛАВА 9. СИЛОВАЯ ЧАСТЬ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ КАК ЗВЕНО СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ
9.1. Непрерывные модели силовой части преобразователей
9.2. Непрерывная линейная модель импульсного понижающего преобразователя напряжения
9.3. Непрерывная линейная модель повышающего импульсного регулятора напряжения
9.4. Непрерывная линейная модель несимметричного полумостового преобразователя
9.5. Непрерывная линейная модель понижающего импульсного регулятора напряжения в режиме прерывистого тока дросселя
ГЛАВА 10. НЕКОТОРЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ КОМПЛЕКСА MATLAB ДЛЯ АНАЛИЗА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯМИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ
10.1. Пакет для проектирования систем управления (Control System Toolbox)
10.2. Пакет для обработки сигналов (Signal Processing Toolbox)
10.3. Набор блоков и функций SymPowerSystems
10.4. Годограф Найквиста, логарифмические частотные и временные характеристики (непрерывные системы)
10.5. Метод корневого годографа (Root Locus), непрерывные системы
10.6. Представление моделей по методу пространства состояний
10.7. Дискретные системы
10.8. Замкнутый обратной связью преобразователь
10.9. Моделирование ИРН-1 в режиме прерывистого тока
ЧАСТЬ III. ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ В СИСТЕМАХ УПРАВЛЕНИЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯМИ
ГЛАВА 11. ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯМИ
11.1. Аналоговое управление
11.2. Смешанная система управления
11.3. Полностью цифровая система управления
11.4. Дополнительные возможности систем управления преобразователями при использовании микроконтроллеров
ГЛАВА 12. МИКРОПРОЦЕССОРЫ И ПРОГРАММИРУЕМАЯ ЛОГИКА
12.1. Общие сведения о микропроцессорах и микроконтроллерах
12.2. Внутренняя структура построения микропроцессоров и микроконтроллеров
12.3. Аналого-цифровой преобразователь
12.4. Широтно-импульсный модулятор
12.5. Цифро-аналоговый преобразователь
12.6. Программируемые логические интегральные схемы (ПЛИС)
ГЛАВА 13. ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О СИГНАЛЬНЫХ ПРОЦЕССОРАХ TEXAS INSTRUMENTS TMS320F280x
13.1. Общая структура сигнальных процессоров TMS320F280x
13.2. Среда разработки программного обеспечения Code Composer Studio
13.3. Структура программного обеспечения при проектировании системы управления
13.4. Организация единичного прерывания, принцип единичного прерывания при построении цифровой системы управления
13.5. Аналого-цифровой преобразователь ЦСП серии TMS320F280x
13.6. ШИМ-контроллер ЦСП серии TMS320F280x
ГЛАВА 14. ПРИМЕНЕНИЕ ФИЛЬТРОВ И ПИД-РЕГУЛЯТОРОВ ПРИ ЦИФРОВОМ УПРАВЛЕНИИ
14.1. Две разновидности цифровых фильтров
14.2. Расчет коэффициентов цифровых фильтров
14.3. Существенные особенности управления преобразователями при использовании цифровых фильтров
14.4. Квантование измеряемых сигналов на входах контроллера (шум АЦП)
14.5. Квантование сигналов на выходе цифровой системы управления импульсным преобразователем (шум ШИМ)
14.6. Арифметика при обработке сигналов, квантование коэффициентов цифровых фильтров, ошибки квантования при использовании арифметики с фиксированной запятой
14.7. Ошибки цифровых фильтров, вызванные округлением и переполнением
14.8. ПИД-регуляторы в системах управления преобразователями
ЧАСТЬ IV. ПОСТРОЕНИЕ АНАЛОГОВЫХ И СМЕШАННЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ
ГЛАВА 15. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ДИНАМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ КОРРЕКТОРА КОЭФФИЦИЕНТА МОЩНОСТИ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ СТАНДАРТНОГО КОНТРОЛЛЕРА
15.1. Исходные данные для проектирования
15.2. Параметры элементов силовой части
15.3. Подключение контроллера
15.4. Исходные данные для создания модели в MATLAB
15.5. Модель корректора коэффициента мощности в MATLAB
15.6. Корректирующие звенья по напряжению и току
15.7. Сравнение с экспериментальными результатами
ГЛАВА 16. УПРАВЛЕНИЕ DC-DC ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ
16.1. Принцип управления по максимальному току
16.2. Особенности управления по максимальному току несимметричного полумостового преобразователя
16.3. Основные требования, предъявляемые к преобразователю, результаты расчета и выбора компонентов
16.4. Модель несимметричного полумостового преобразователя и расчет цепей коррекции
16.5. Результаты моделирования преобразователя и эксперимента
ГЛАВА 17. ВЫСОКОЧАСТОТНЫЙ ТРАНЗИСТОРНЫЙ ВЫПРЯМИТЕЛЬ С КОРРЕКЦИЕЙ КОЭФФИЦИЕНТА МОЩНОСТИ ПРИ СМЕШАННОМ УПРАВЛЕНИИ
17.1. Защитные и сервисные функции выпрямителя
17.2. Слежение за сетью и управление максимальной мощностью
ГЛАВА 18. ЭЛЕКТРОННАЯ НЕРАССЕИВАЮЩАЯ НАГРУЗКА
18.1. Структурные схемы построения ЭНН на основе статических преобразователей
18.2. Построение силовой части ЭНН
18.3. Управление нагрузкой
18.4. Практическое выполнение ЭНН
ГЛАВА 19. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЦЕПЕЙ ОБРАТНОЙ СВЯЗИ В ТРАНСФОРМАТОРНОМ ПОВЫШАЮЩЕМ МОСТОВОМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕ – ПЕРВОЙ СТУПЕНИ ЭЛЕКТРОННОЙ НЕРАССЕИВАЮЩЕЙ НАГРУЗКИ
19.1. Исходные данные для проектирования, структура и параметры силовой части
19.2. Непрерывная линейная модель трансформаторного повышающего преобразователя
19.3. Разомкнутая модель управления
19.4. Замкнутая модель управления
ЧАСТЬ V. ПОСТРОЕНИЕ ЦИФРОВЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ
ГЛАВА 20. ТРЕХФАЗНЫЙ ИНВЕРТОР
20.1. Формирование квазисинусоидального трехфазного напряжения (векторная широтно-импульсная модуляция)
20.2. Построение защиты по току на основе ПИД-регулятора
20.3. Управление трехфазным инвертором с использованием ЦСП
20.4. Результаты испытаний инвертора
ГЛАВА 21. УПРАВЛЕНИЕ ОДНОФАЗНЫМ ИНВЕРТОРОМ
21.1. Построение силовой части и принципы управления ключами
21.2. Функции, выполняемые системой управления
21.3. Система управления однофазным инвертором на основе цифрового сигнального процессора
21.4. Параллельная работа инверторов
21.5. Моделирование – этап проектирования системы управления
21.6. Практическое выполнение инвертора
ГЛАВА 22. ПОВЫШАЮЩИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ С РЕЗОНАНСНЫМ DC-DC КОНВЕРТОРОМ И ЗАРЯДНЫМ УСТРОЙСТВОМ
22.1. Построение отдельных узлов силовой части преобразователя
22.2. Управление зарядным устройством
22.3. Модель системы управления ЗУ в MATLAB
22.4. Модель системы управления выходом 1
22.5. Экспериментальные результаты
ГЛАВА 23. ЦИФРОВОЕ УПРАВЛЕНИЕ КОРРЕКТОРОМ КОЭФФИЦИЕНТА МОЩНОСТИ
23.1. Выбор структуры управления
23.2. Проектирование контуров цифрового управления ККМ с использованием MATLAB Simulink
23.3. Вопросы применения ЦСП
23.4. Экспериментальные результаты разработки ККМ с цифровым сигнальным процессором
ГЛАВА 24. ЦИФРОВОЕ УПРАВЛЕНИЕ DC-DC ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ
24.1. Силовая часть преобразователя
24.2. Особенности выбора общей структуры управления
24.3. Особенности широтно-импульсной модуляции при выбранном алгоритме цифрового управления
24.4. Программная реализация
24.5. Экспериментальные результаты
ГЛАВА 25. СИСТЕМА ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ С ЦИФРОВЫМ КОНТРОЛЛЕРОМ
ЛИТЕРАТУРА