基于DSP的连续固体激光电源数字控制技术的研究

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1、华中科技大学硕士学位论文摘要，＼【现在的激光开关电源的发展趋势是数字化，智能化，高频化，本文以TI公司最、新推出的微处理器TMS320LF2407为控制核心、以连续固体激光电源为研究对象对激光开关电源的数字化提出了探索性的研究。利用DSP芯片的高运算能力以及专门用于控制领域的丰富的外设，将数字控制所需的微处理器功能及其外围电路及产生PWM波形的功能都集成到～块芯片中，与目前的电源控制系统相比，硬件数量大大减少，、／提高了集成度。f首先，由于本芯片提出了新的硬件要求，所以在控制电路、低压供电电路、外部给定控制电路等硬件设计部分给出了优化实现方案，其他硬件部分主要包括输出电流的采集和处

2、理以及输出PWM信号的隔离、驱动等。其次，本文针对控制系统提出了PID算法，以DC．DC变换器为仿真对象，运用MATLAB模型，采取PID算法进行电流闭环控制，对PID参数进行了仿真验证和分析，并对控制参数进行了优化。仿真结果表明，该方案的输出电流波形质量好，动态响应快速，超调量小，性能满足指标要求，提高了系统实时性从而提高了变换器的整体性能。最后，设计了数字化控制的DC．DC变换器的相关软件。具体包含系统初始化、软启动的实现、A／D转换的实现、PWIVl波的生成、PID调节器等。其中提出一种采样滤波方案避免开关瞬间采样到纹波。并通过实验验证了软件的可行性。该控制系统为全数字控制，

3、控制是在软件中实现的，可以在完全不改电路的情况下，对系统进行升级，完善其功能，同时数字控制还带来抗干扰性强、可靠性高、调试方便等优点。实验结果证明，该系统具有良好的输出特性，能够完成对开关电源的数字化控制。关键词：激光电源DSP数字化控制PID算法华中科技大学硕士学位论文===}=====≈=≈===；============e======ABSTRACTTheDevelopingdirectionofcurrentlaserswitchpowersupplyisbeingdigital，beingintelligentizedandbeinghigh—frequency．Thep

4、apergivesoutthegropingresearchaboutthelaserswitchpowersupplywiththemicroprocessorTMS320LF2407whichTIcompartylatelypromulgatesasthecontrolcore，andtheCWsolid．statelaserastheresearchobject．TakingadvantageoftheDSPchip’Shi曲calculatingabilityandtheabundantexternalfacilitiesthatareespeciallyusedforco

5、ntrolyield，wecanintegratethemicroprocessorfunctionfordigitalcontrol，theperipherycircuitsandthefunctionofproducingthePWMwavesintoapieceofchip．Comparedwithcurrentpowersupplycontrolsystem，thehardwarequantityisconsumedlyreduced，andtheintegrationdegreeisincreasedinthissystem．First，accordingtOthenew

6、hardwarerequestofthischip，theoptimumrealizingprojectofthecontrolcircuit，low-pressurepowersupplycircuitandextemalreferencedcontrolcircuitisgaveout。OtherhardwarepartsprimarilyincludetheselectionandprocessingofoutputcttrrerltandtheinsulationanddrivingofoutputPWMsignal．Next，thepaperbringsupthePIDa

7、lgorithmaimedatthecontrolsystem．WiththeDC·DCconverterasthesimulationobject,usingMATLABmodel，adoptingthePIDalgorithmtoproceedthecurrentclosedloopcontrol，IverifiedandanalyzedthePIDparameters，andoptimizedit．Thesimulationresultshowsthattheo