基于TMS320F28335的太阳能模拟发电系统的设计与实现资料

模拟装置。本系统首先采用动态阻抗匹配法对Buck电路进行控制，实现最大功率点跟踪；之后，采用滑模控制技术对下级Boost电路进行控制，实现直流电压的升压稳压控制；最后，逆变部分采用电压型全桥逆变电路，应用改进的闭环2.系统方案2.1系统整体介绍通过改进的闭环空间矢量控制(SVPWM+PID)算法，控制全桥逆变电路，得到升压并稳压直压电采号信制控压电采PWMBuck号信制控TMS320F28335Boost号信制控控太阳能电池板、采流电压MMM2.2最大功率点跟踪控制技术法、电导增量法等，但是这些方法都存在着一定的缺点。恒定电压法(CVT)跟踪精度差，对外界条件的适应性差；扰动观测法(P&O)和爬山法(HillClimbing)计算出太阳能电池板的动态等效内阻r和外电路的等效电阻R，将两者做差后，从控制速度，跟踪效果，以及稳定性几方面来看，效果优于传统的固定电压法、2.3滑模控制技术何位置的状态轨线引导至预先设计好的轨道(滑模面)上，经过正常运动和滑模运动两个阶段后，最终进入稳态(s=0)。x=f(x)xRn(2-1)状态空间中存在一个切换面s(x)=s(x,x,x)=0，把状态空间分成上下两部n按照滑动模态的要求，该区域内所有点都是终止点，当运动点到达切换面xx0 (2-5)(2-5)ttLCRVinVo-a-du/dtdu/dt+ii(2-6)(2-6)22 ccccxx12345607 abc「U]「U]-1/2「U]「U] 个扇区(I、II、III、IV、V和VI)，如图2.4.2所示。UUU2326T6UUUaU09UaU04U476U5U6UT=UT+UT+U*T*(2-11)refsxxyy00refxy007sxy0别为U、U和U*在该采样周期中的作用时间。通过式(2-11)即可得到两个非xy03.系统硬件设计zfI为12KHz，本LM，提高带负载能力，并隔离3.4全桥功率电路设计3.5驱动电路设计3.6滤波电路设计滤波器的方法设计的。所谓归一化LPF是指特征阻抗为1欧且截止频率为待设计滤波器截止频率M=基准滤波器截止频率待设计滤波器特征阻抗K=基准滤波器特征阻抗L(new)=L(old)KMMK3.7供电模块电路设计V4.系统软件设计4.1整体结构说明数字控制，需要用到直流电压、电流采样，逆变输出电压采样。4.2系统软件设计流程图(1)系统主程序主要是进行系统的初始化设置、系统相关应用外设的基本设置开开始设置中断地址设置相关外设(定初始化GPIO时器、AD等)的相关寄存器开启PIE3级中断设置相应端口输出为零循环等待初始化中断向量表清除中断和PIE初始化系统压稳压控制，闭环空间矢量控制算法的运行以及根据计算值设置相应ADAD中断子程序读取AD采样值MPPT控制算法护膜控制算法闭环SVPWM控制算法修改相关EPWM模块相关量结束采样uIpvpvYs(x)=k(rR)=0?NuI(0升升压稳压控制偏差e=Vref-Vo偏差e的导数e1=(e-e_1)/T,T为采样周期s=a*e+e1s<0.05YY相应的GPIO口输出e_1=e结束相应的GPIO口输出s>0.05NN量控制算法(PID+SVPWM)实现逆变输出波形快速准确的直流调节统全直流调节统全桥逆变电路WMWM-+uMPID+uM指令电压tbtbV改进的闭环SVPWM电压为Ua，Ub，Uc；逆变实际输出三相电压分别为Ub’；Ec=Uc-Uc’V2>0YB=1NB=0PID控制算法得到相应的三相控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根据计算得出的ta,tb,t改c变相PWM模块的比较寄存器的值N结束AD采样，通过定时长短来确定采样频率5.系统创新创新之处，同时在硬件电路设计和软件系统设计的细节方面也有一定的创新。5.1硬件电路的创新IGBT的驱动电路设计，并没有采用专用的驱动芯片而是设计了以光耦响，保证了控制器的安全。而且采用光耦的驱动电路在成本上更加的低廉。M出5.2软件设计的创新有许多创新之处。最大功率点跟踪控制的创新：本系统的MPPT跟踪方法是通过测量变换器的等效负载阻抗与太阳能电池板的动态等效阻抗的差值即rR