机场灯光调光器控制系统的设计与实现

来源 :大连海事大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:kassilw
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本文以某研究所委托我校研究的项目为背景,在现行机场灯光调光器的基础上,设计出一种新型机场灯光调光器控制系统。系统采用先进的智能功率模块(IPM)取代以往的可控硅作为功率变换器件,以Intel16位单片机为核心控制器采用AC-DC-AC变换技术使输出的波形较可控硅斩波后的波形有很大的改善,这不仅降低了变压器的损耗而且延长了灯的寿命,提高了系统的运行质量。现场总线CAN的运用使得整个系统便于集中监控、管理。由于机场调光系统对切换光级的速度和系统可靠性有特殊要求,所以系统的软硬件部分都是围绕着这两个特点进行设计。目前该项目通过试验已取得了成功,本文给出了相应的实验结果。 论文的第一部分介绍了系统的硬件设计思路及实现方案,它包括控制回路的设计和主回路的设计两部分。在控制回路中详细介绍了以Intel 16位单片机为核心的控制部分,并给出了数据采集模块、人机接口模块、驱动模块的设计方案。在主回路部分中通过对IGBT的介绍给出了实现方案,并根据实际情况选择模块的吸收电路。 第二部分详细介绍了系统软件设计。首先介绍了80C196MC单片机内部波形发生器工作的原理,给出软件实现等效正弦脉宽调制(SPWM)信号的方法。其次,介绍了数字滤波的种类,依据本系统的实际情况给出了相应数字滤波的实现方法。最后给出了系统控制算法的实现。 第三部分给出了系统功能增强部分的设计。它主要是为了实现与上位机的通讯。系统中采用一种新型冗余的CAN系统实现数据的现场传输。通过实验已取得成功。 论文的最后部分全面总结了该系统的设计方案,并与现行的机场调光系统进行比较,指出了该系统的应用前景。
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