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随着信息技术的发展,在线式UPS愈来愈广泛地应用于电信、医疗、金融以及国防等领域,这对UPS电源品质提出更高的要求:动态响应快、稳态精度高、稳定性高,可靠性好等,同时还要求具备通信功能便于实现对设备的网络监控。显然,这些功能的实现离不开数字化技术。由于微电子技术的快速发展,产生了高性能的专用于电机及逆变器控制数字信号处理器,为UPS电源的数字化提供了良好的硬件基础。数字化UPS系统控制技术成为UPS电源领域研究的热点。为解决UPS在数字化过程中存在的问题,本文对数字化UPS系统的控制技术进行了深入研究,将数字化UPS系统各控制功能进行分模块设计,并给出各模块的实现方案。 首先,论述了数字化UPS控制技术的研究现状,指出目前数字化UPS控制技术的局限性及本课题的研究意义。其二,根据数字化UPS系统主要技术性能指标及功能要求,给出了以TI公司专用数字信号控制器TMS320LF2407A作为主控芯片的系统总体设计;对数字化UPS系统控制关键技术进行深入研究。其三,对系统中各功能进行模块化设计,将主控芯片LF2407的各子模块进行资源分配;针对UPS系统提出一种新的软件锁相控制算法,设计了具体的软件实现方案;设计出利用LF2407的SCI异步串行通信模块实现UPS的多处理器通信功能的软硬件方案;分析设计了UPS系统的逆变控制、A/D转换、保护控制、人机对话、实时时钟及电池智能充放电管理等模块的软件实现方案;将控制系统各功能模块进行整合,并分析了系统程序运行稳定性。其四,分模块调试并测试系统各硬件电路,对调试过程中发现的问题给出相应的解决方案;对测试数据进行分析,并测试了所设计软件锁相环的跟踪性能。 所设计的数字化UPS系统控制方案被应用于单相在线式小功率UPS中,软件运行及硬件测试结果表明,所设计软件系统运行稳定,硬件的那里均达到设计要求,系统的各项控制功能在软硬件密切配合下可靠实现。所设计开发的单相在线式小功率数字化UPS样机各项性能指标均达到或优于标准要求,即将对其进行产品化。