📄Работа №165921
Тема: Цифровой контур управления в импульсном стабилизаторе напряжения
Тип работы
Бакалаврская работа
Предмет
информатика
Объем:
59 листов
Год:
2020
Просмотров:
67
4600
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
Введение 4
1 Анализ задания на бакалаврскую работу 5
1.1 Цель и задачи бакалаврской работы 5
1.2 Анализ предметной области 6
1.2.1 Импульсный стабилизатор напряжения 6
1.2.2 Типы схем силовой части 7
1.2.3 Типы регулирования 9
1.2.4 ПИД-регулятор 10
2 Этап проектирования 12
2.1 Функциональная схема 12
2.2 Элементная база 13
2.2.1 Обратная связь 13
2.2.2 Силовой ключ 14
2.2.3 Силовая часть 16
2.2.4 Выбор микроконтроллера 20
2.3 Моделирование системы 21
2.3.1 Выбор среды моделирования 21
2.3.1.1 LTspice 22
2.3.1.2 Micro-Cap 23
2.3.1.3 Proteus 24
2.3.2 Смоделированная система 25
3 Разработка программного обеспечения 26
3.1 Разработка алгоритма ПИД-регулятора 26
3.2 Описание разработанной программы 27
3.3 Симуляция схемы и программы 29
4 Макетный вариант устройства 31
4.1 Реализация макетного варианта устройства 31
4.2 Анализ макетного устройства 34
4.2.1 Влияние разрядности АЦП на выходное напряжение 35
4.2.2 Влияние составляющих ПИД-регулятора 38
4.3.3 Подключение изменяющейся нагрузки 43
Заключение 45
Список источников 46
Приложение А 48
Приложение Б 50
Приложение В 54
1 Анализ задания на бакалаврскую работу 5
1.1 Цель и задачи бакалаврской работы 5
1.2 Анализ предметной области 6
1.2.1 Импульсный стабилизатор напряжения 6
1.2.2 Типы схем силовой части 7
1.2.3 Типы регулирования 9
1.2.4 ПИД-регулятор 10
2 Этап проектирования 12
2.1 Функциональная схема 12
2.2 Элементная база 13
2.2.1 Обратная связь 13
2.2.2 Силовой ключ 14
2.2.3 Силовая часть 16
2.2.4 Выбор микроконтроллера 20
2.3 Моделирование системы 21
2.3.1 Выбор среды моделирования 21
2.3.1.1 LTspice 22
2.3.1.2 Micro-Cap 23
2.3.1.3 Proteus 24
2.3.2 Смоделированная система 25
3 Разработка программного обеспечения 26
3.1 Разработка алгоритма ПИД-регулятора 26
3.2 Описание разработанной программы 27
3.3 Симуляция схемы и программы 29
4 Макетный вариант устройства 31
4.1 Реализация макетного варианта устройства 31
4.2 Анализ макетного устройства 34
4.2.1 Влияние разрядности АЦП на выходное напряжение 35
4.2.2 Влияние составляющих ПИД-регулятора 38
4.3.3 Подключение изменяющейся нагрузки 43
Заключение 45
Список источников 46
Приложение А 48
Приложение Б 50
Приложение В 54
📖 Введение
Импульсные стабилизаторы напряжения (ИСН) широко используются в энергопребразующей аппаратуре (ЭПА) систем электропитания (СЭП) автономных объектов (метеорологические комплексы, спутники связи, системы мониторинга окружающей среды), в которых выполняют функции по стабилизации напряжения на выходных шинах при передачи энергии от источника к потребителю, и по повышению энергетической эффективности источников энергии за счёт обеспечения их работы в режиме генерации максимальной мощности.
В последние десятилетия требования к качеству выходного напряжения СЭП в динамических и статических режимах постоянно возрастают. Удовлетворения данных требований осуществляются путём применения более совершенных законов управления ИСН, для разработки которых используются различные подходы.
При постоянном усовершенствовании этих законов управления, использование дискретных элементов и микросхем малой степени интеграции для схемотехнической реализации ИСН приводит к увеличению массы и габаритов устройства управления (УУ), повышению энергопотребления, снижению надежности работы, что в целом снижает характеристики ЭПА. В следствии этого актуальна работа, направленная на реализацию ИСН с применением в УУ микросхем высокой степени интеграции, например, микроконтроллеров.
В последние десятилетия требования к качеству выходного напряжения СЭП в динамических и статических режимах постоянно возрастают. Удовлетворения данных требований осуществляются путём применения более совершенных законов управления ИСН, для разработки которых используются различные подходы.
При постоянном усовершенствовании этих законов управления, использование дискретных элементов и микросхем малой степени интеграции для схемотехнической реализации ИСН приводит к увеличению массы и габаритов устройства управления (УУ), повышению энергопотребления, снижению надежности работы, что в целом снижает характеристики ЭПА. В следствии этого актуальна работа, направленная на реализацию ИСН с применением в УУ микросхем высокой степени интеграции, например, микроконтроллеров.
✅ Заключение
В результате выполнения выпускной квалификационной работы было разработано микроконтроллерное устройство управления силовым ключом импульсного стабилизатора напряжения. В соответствии с разработанной структурной схемой импульсного стабилизатора спроектирована модель устройства в среде Proteus.
Для данного устройства было написано программное обеспечение, так, в ходе выполнения работы был разобран процесс широтно-импульсной модуляции и написан алгоритм ПИД-регулятора для управления напряжением. После выбора элементной базы был реализован макет устройства.
Был произведёт анализ собранного устройства, проверена частота генерации ШИМ-сигнала, исследовано влияние на выходной сигнал использования АЦП разной разрядности и изменения значений составляющих ПИД-регулятора. Проведён тест устройства с использованием изменяющейся нагрузки.
Для данного устройства было написано программное обеспечение, так, в ходе выполнения работы был разобран процесс широтно-импульсной модуляции и написан алгоритм ПИД-регулятора для управления напряжением. После выбора элементной базы был реализован макет устройства.
Был произведёт анализ собранного устройства, проверена частота генерации ШИМ-сигнала, исследовано влияние на выходной сигнал использования АЦП разной разрядности и изменения значений составляющих ПИД-регулятора. Проведён тест устройства с использованием изменяющейся нагрузки.
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🖼 Скриншоты
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.