硕士论文开题报告怎么写？本文将以计算机论文为例，为大家分享一篇开题报告的范文样本，标题是“化工装备 UPS 逆变器控制与设计”，具体详情如下。
一、论文开题报告基本框架
论文开题报告一般由以下八个部分组成（每个院校都有固定的开题报告模板，可能有所差异，大家可以参照各自学院的要求进行写作）。具体内容如下：
1.选题的背景及意义
2.研究目标及内容
3.研究方法
4.论文大纲
5.技术难点和可能的解决方案
6.预期成果及可能的创新点
7.论文工作计划
8.参考文献
二、选题的背景及意义
1.1.1 研究背景
近些年，国家科技和经济发展异常之快，化工行业迎来了难得的发展机会。不可否认的是化工行业作为国家工业中的重要组成部分，对整个国家经济具有深远的影响。伴随着科学技术的飞速发展，化工生产设备对供电稳定性要求越来越高。但是因为化工行业配电系统比较复杂、电力需求量大等这些特点的存在，使得配电系统比较容易受到雷击、绝缘破坏和操作事故，从而引发电网电源波动和瞬时中断，致使整个化工生产过程紊乱、甚至生产装置停车，给企业的安全和生产带来了重大威胁。在石油化工供电系统中明确规定：监控计算机系统、SIS 仪表系统和 DCS 控制系统，都需要采用不间断电源来供电[1-2]，不间断电源（Uninterruptible Power Supply）简称 UPS。本文主要以石化企业中生产过程控制系统 DCS 和仪表系统 SIS 供电为研究背景。DCS 系统中 CS3000 可以把现场的仪表信号传送到控制器中，从而达到对被控对象的监控管理和控制调节，以此保证化工生产装置的安全运行。而 SIS 是建立在 DCS 基础上的，一旦化工设备出现异常，将会进行干预，降低事故发生率。所以当供电系统出现问题时，DCS 系统不运行、SIS 不动作，这就导致化工生产装置安全性得不到保障。UPS 逆变电源最大的功能就是可以保证生产设备即使在电网电源异常情况下，依然能够稳定的运行。从 UPS 研发一直到今天，就备受化工行业的追捧，其使用的范围也非常广泛，发展前景一片光明[3]。
UPS 是一种以逆变器为核心，含有储能装置，能够输出既稳定又连续电压的电源设备[4]。当初设计的主要目的就是在突然断电时，能够持续不断的为负载提供一定的电能供应。如今，随着化工生产设备对供电的质量要求越来越严格，UPS 电源必须增加改善电能质量的功能[5]。就是说供电系统一旦出现供电异常或中断的时候，UPS 依然能够给化工用电设备提供高精度、低失真的正弦波电压，这时如果在 UPS 中加入功率因数校正环节，可以大幅减少非线性负载产生的谐波污染[6]。
1.1.2 研究意义
当初 UPS 逆变器控制电路基本上都采用模拟控制系统进行控制的，经过了多年的发展与探索，模拟电路控制系统已经非常的成熟，但是目前依然存在着一些问题与缺陷，比如线路复杂且不容易维修，控制效果易受到温度、器件性能等因素影响，而数字控制技术可以很好的解决这些问题，其不但可以进行复杂运算，而且能够实现不同于一般的线性调节，使用起来更加灵活。随着数字控制技术的快速发展，DSP 控制技术开始被引入到 UPS 控制技术中[7]。使用 DSP 控制技术不但能够有效提高 UPS 电源输出电压的稳定性，同时也促进了现代逆变器控制算法的实现[8]。
而高频技术和 IGBT 技术的发展，更是大大提高了 UPS逆变的工作效率，降低了逆变系统的自身损耗[9]。综上，以后在 UPS 逆变器控制领域中，人们要不断开发新型控制算法，并且推动着逆变器向数字化、高频化、小型化方向发展。
三、研究内容
本文针对 UPS 逆变器，提出了将改进的重复控制和 PI 控制相结合的复合控制方法，以此来实现对参考信号的精确跟踪和快速响应，从而达到理想的化工供电需求。主要工作安排如下：
第 1 章：介绍了化工生产中供电系统引发的问题，UPS 逆变器的发展前景和趋势，阐述了 UPS 逆变器的重要性以及研究的意义，介绍了逆变器发展的国内外状况和控制策略。
第 2 章：研究了 UPS 逆变器的拓扑结构以及数学等效模型。介绍了 SPWM 控制的基本原理，包括单极性和双极性，确定了 LC 滤波器并且进行了参数设置，最后仿真验证。
第 3 章：对双闭环控制、PI 控制、PR 控制以及重复控制进行了研究，并进行了仿真比较。同时对重复控制进行了改进，最后提出了 PI 控制和改进重复控制相组合的双闭环复合控制方案，在 Simulink 中搭建了主电路和控制电路的仿真模型，进行了系统仿真，证实了复合控制算法的可行性。
第 4 章：给出了 UPS 逆变器的硬件框图，完成了 UPS 逆变器的硬件电路的设计，对各个电路模块进行了详细说明并给出了相应的电路图。包括 DSP 控制芯片复位电路和供电电路以及逆变器系统的采样电路、驱动电路、保护电路。
第 5 章：对 UPS 逆变器的软件设计做了大概介绍。包括控制软件算法的设计思想，并给出了控制系统的流程图，还介绍了各个控制系统的子模块，包括系统初始化、中断程序、A/D 采样程序、复合控制模块、SPWM 驱动程序，最后在实物平台上进行了测试。
第 6 章：总结全文，进行展望。
四、研究方法
本文针对化工生产中供电系统引发的诸多问题，开展了 UPS 逆变器的研究与设计。首先详细介绍了 UPS 逆变器的拓扑结构以及数学模型，在此基础上研究了 SPWM 控制技术的基本原理和调制方式。同时对开环控制下的单极性和双极性进行了系统仿真分析，并完成了 LC 滤波器的参数设置。
其次对双闭环控制、PI 控制、PR 控制以及重复控制进行了研究，并进行了仿真比较。同时对重复控制进行了改进，最后提出了 PI 控制和改进重复控制相组合的双闭环复合控制方案，在 Simulink 中搭建了主电路和控制电路的仿真模型，进行了系统仿真，证实了复合控制算法的可行性。
最后进行了 UPS 逆变器硬件设计和软件设计，同时搭建了以 DSP 为控制核心的 UPS逆变器实验平台，通过该平台进行了复合控制算法下的实验测试，包括面对带电阻负载、电容性负载、以及负载突变和非线性负载时，逆变器都能输出稳定的正弦波形，可见本文采用的复合控制算法是切实可行的，具有实用意义。
五、研究结论
伴随着国家经济和科技的飞速发展，化工行业的用电设备要求越来越高，但是化工企业供电系统网络复杂，使得配电系统比较容易受到破坏，从而引发电网电源波动和瞬时中断，致使整个化工生产过程紊乱、甚至生产装置停车，严重时会伤及生命，对企业的安全和生产构成了严重威胁。因此设计一套 UPS 逆变系统来保证化工生产设备安全可靠的运行是非常有必要的。本文主要以单相逆变器系统为研究平台，对逆变器系统的数字化控制技术进行了深入的研究，最后提出了一种新型复合控制算法，并通过仿真与实验进行了验证。本文的工作如下：（1）通过查阅相关文献和资料，了解 UPS 逆变系统的研究目的和意义，以及目前的国内外发展现状。（2）详细介绍了单相逆变系统的拓扑结构和数学模型，研究了 SPWM 控制技术的基本原理，包括单极性和双极性控制，同时进行了开环状态下的仿真分析，并完成了 LC 滤波器的参数设置。（3）进行了双闭环控制、PI 控制、PR 控制以及重复控制策略研究。然后进行了仿真比较，同时对重复控制进行改进，最后提出了 PI 控制和改进重复控制相结合的双闭环复合控制方案，在 Simulink 中搭建了主电路和控制电路的仿真模型，进行了系统仿真，证实了复合控制算法的可行性。（4）完成了 UPS 逆变器的硬件电路的设计，对各个电路模块进行了详细说明并给出了相应的电路图。包括 DSP 控制芯片复位电路和供电电路以及逆变系统的采样电路、驱动电路、保护电路。（5）对 UPS 逆变器的软件设计做了大概介绍。介绍了控制软件算法的设计思想，并给出了控制系统的流程图，详细介绍了各个模块相对应的程序流程图。最后搭建了逆变器实验平台进行了复合控制算法下的实验测试，包括面对带电阻负载、电容性负载、以及负载突变和非线性负载时，逆变器都能输出稳定的波形，可见本文采用的复合控制算法是切实可行的。
六、论文进度安排
20XX年11月01日-11月07日 论文选题
20XX年11月08日-11月20日 初步收集毕业论文相关材料，填写《任务书》
20XX年11月26日-11月30日 进一步熟悉毕业论文资料，撰写开题报告
20XX年12月10日-12月19日 确定并上交开题报告
20XX年01月04日-02月15日 完成毕业论文初稿，上交指导老师
20XX年02月16日-02月20日 完成论文修改工作
20XX年02月21日-03月20日 定稿、打印、装订
20XX年03月21日-04月10日 论文答辩
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