江苏TI杯电子设计比赛——化茧成蝶

        大二下的那段时间,自己参加了院里的智能车实验室。但是实验室传承得不是太好,基本没有学长来带。当时,实验室基本都是新人,我们就看看技术报告,虽然之前会点arduino,看到很多不会的,也不知道学什么。当时学长发了很多资料,但是也不知道从哪里看起。所以,当时学校电赛校赛的时候,软件和硬件什么都没学会,所以也放弃了。

        后来,从大三开始,自己开始摸索,经过了一年多的积累,虽然中间智能车做失败了,但自己学会了如何画PCB,如何写一些控制程序,调试一些小模块。大三下,由于疫情原因,电赛一直没有消息,以为停办一届。后来,到7月份才出消息,于是找了队友报了名。其中,那位是我们实验室的胡某,大二时获过电赛二等奖。还有一位本来是找我智能车队友,但是胡某想带他的女朋友。

        大四电赛的时候,我跟着我那个队友的指导老师,那位老师确实会带比赛,他还有研究生团队来指导协助我们。现在看来,比赛有的时候,确实不在于你个人能力有多么的突出,而是你背后的团队有多么的优秀。

        电赛从10月10号开始,总共四天三夜,当时9号晚上发布赛题的。经过老师和研究生学长的讨论,我们组选择了电源题——UPS不间断电源。由于指导老师研究方向是电力电子,可以和研究生一起指导我们,而且他的实验室也有相关的模块。

        当然,这个电源题对于老师和那些学长来说,较为熟悉,所以方案都是他们来定的。我在大创老师做项目的时候,学过三相两电平的知识,不了解UPS系统。而电力电子本身的门槛也偏高一些,对于之前不怎么接触的新手来说,确实难度不小。

        方案出来后,我们就先开始学习理论知识,包括电路拓扑还有软件的控制算法等等。前两天,一直在弄系统的拓扑,尝试着用老师那边的半桥模块、整流模块还有电感电容等器件,搭建模块。队友在学软件,学习控制算法。

        第二天晚上,差不多全部弄清楚了,此时,硬件基本搭好,开始软件的调试。系统总共三个拓扑,其中前级的整流是用二极管全桥模块实现的,不需要控制,所以只需要调后级升压和逆变模块。软件用的DSP控制器,之前没有接触过,但是好在有单片机基础,所以不算困难。所以,主要在于闭环控制算法和前级电流相位检测。Boost升压电路比较好调试,用了电压环控制,然后逆变电路要涉及到SPWM,当时觉得有点难理解,但是现在想想,还可以。逆变电路用了电压环和电流环控制,也就是双闭环。最后的难点也就是UPS的特点,电源不间断,采取的方案是用继电器才切换市电和稳压电源。这个最后队友调试的,要检测电流相位,不太清楚。

        通过我们的努力,完成了UPS不间断系统的搭建,在现场测试时,基本达到所有指标,最终获得了省二等奖的成绩。不过,这也是我大学期间获得过的唯一一次省级及以上的奖项。


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