📦 全数字电解水制氢电源控制系统的设计和仿真.rar - 免费下载

本文主要研究了基于ATmega128 单片机的制氢电源。它的主要作用是通过电解水的方式制造氢气，制造出的氢气用于对发电机组进行冷却。其核心控制环节触发器和调节器的设计是电力电子领域的研究热点。 首先，本文指出国内一些生产厂家的制氢电源控制系统采用模拟电路加数字电路来实现，由于元件参数的分散性、同步电压波形畸变都会导致控制系统中各个触发器的移相特性不一致,可靠性低和触发精度差。也有的生产厂家在制氢电源中采用锁相环电路来获得同步信号。由于锁相环电路存在响应速度慢、开环增益不是常数等缺陷，从而对触发控制电路的可靠性和触发精度造成影响。 然后针对这些缺陷，在本项目中采用增量式数字PID 和单片机来完成对晶闸管的触发，使用10 位A/D 对信号进行采样；在触发控制程序设计中，通过ATmega128 单片机提供的单机器周期指令系统，使控制程序的执行时间(5ms)小于触发信号的调整周期(20ms)，提高控制系统的实时性；单片机根据TTL 电平转换电路输出的上升沿信号识别同步信号。通过上述这些措施，大大提高了触发控制系统的可靠性和触发精度。 接着本文提出为了便于在现场对设备进行调试和对一些重要数据进行监视，在样机中文本显示器与单片机之间采用基于Modbus 通讯协议的双向通讯。 最后，对于主电路和控制电路的各个部分建立了数学模型，并采用MATLAB对系统进行仿真。通过仿真结果与实验室测试的试验结果相比较，证明了本文提出的控制方案从根本上解决了由于元件参数的离散性造成触发精度不高而误触发晶闸管的现象，同时也消除了因元件受环境温度影响使控制系统产生难以抑制的漂移，提高制氢设备运行的可靠性。

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