天津大学硕士学位论文感应加热电源逆变器数字控制技术的研究姓名：王鸿隽申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：周跃庆20061201中文摘要感应加热电源已在工业生产中得到了广泛的应用，其逆变控制电路是直接影响感应加热电源能否安全、高效运行的关键因素。目前感应加热装置多采用模拟控制电路，模拟电路不可避免的存在调试困难、元件易老化等缺点，感应加热电源的数字控制技术发展尚不成熟。随着现场可编程门阵列的发展，人们逐渐致力于发展全数字锁相环，采用这种方法设计的全数字锁相环，具有设计灵活、修改方便和易于实现的优点。本文在全数字锁相环的基础上对逆变控制电路进行数字化设计，以实现并联逆变器的全数字化控制。首先，本文分析了谐振型逆变器工作原理、负载特性以及工作状态，并对传统的模拟锁相环模型进行了数学分析。在此基础上，提出了一种基于PI策略的全数字锁相环的数学模型，并分析讨论了该锁相环的稳定条件、动态特性及各参数对锁相性能的影响。然后，以硬件描述语言，实现了该数字锁相环的全部逻辑设计，以两个模数不同的滤波器完成了PI控制策略。仿真及实验结果表明，该数字锁相环与模拟锁相环相比较不仅可以实现频率跟踪，而且适用负载范围宽，可调节性强。最后，为配合该全数字锁相环实现逆变器的全数字化控制，本文设计了数字启动方案和重叠角控制方案。其中启动采用扫频式他激转自激启动方式，重叠角采用定角控制原理。并以VHDL及Verilog语言进行了自上而下的总体设计，在集成软件QuartusII中进行了各部分的仿真验证，结果证明该设计可以完成逆变控制的各项需求。关键词：感应加热电源逆变全数字锁相环现场可编程门阵列ABSTRACTInductionheatingpowerhasbeenusedwidelyinindustrialareas．ThecontrolmethodforinverteriscrucialtOdeterminewhetherinductionheatingpowercanworksafelyandefficiently．Intraditionalmethodwhichusesanalogcontrolcircuit，somedisadvantagessuchasdifficultdebuggingandagingcomponent，areunavoidable．Digitalcontrolmethodisnotmaturenow．WiththedevelopmentofFieldProgrammableGateArrays(FPGA)，peoplegraduallydedicatetodevelopalldigitalphaselockedloop(ADPLL)．ADPLLbasedonFPGAhasalotofadvantagesuchasagilitytodesign，convenienttoamendandeasytorealize．Inthispaper,adigitalcontrolstrategyofinverterbasedonADPLLisdesignedtOrealizethedigitalcontr...
