目前,能源危機與環境污染已經備受關注,被各個國家提上紀事日程。在眾多的新能源中,風能以它可再生、清潔、無污染等特點受到人們的青睞。在風力發電技術上也從獨立型逐漸向并網型轉變,因此并網技術已成為主流。由于變速恒頻具有發電量大,對風電場風速的變化適應性好具有較高的葉尖速比等優點,所以變速恒頻必然會取代恒速恒頻。實現變速恒頻的風力發電機組有很多種,其中永磁同步直驅式風力發電機由于不需要齒輪箱,因而改善風能轉換效率,減小維護,降低了噪音,提高可靠性,本文以永磁同步直驅式發電系統為研究對象。 本文針對永磁同步直驅式發電雙PWM變換器系統,首先在對變速恒頻理論研究的基礎上,對風力機的數學模型進行了分析,完成了對風力機的最大風力跟蹤模擬仿真。由于發電機發出的電隨著風速的不斷變化,因此就靠控制變換器來實現恒壓恒頻的電壓并送入電網。其次在對永磁同步發電機和變換器的數學模型研究的基礎上提出了對整流側和電網側變換器分開控制,控制整流器來控制發電機的轉速,控制逆變器來實現穩壓和恒頻的向電網輸送電壓。并對逆變器側的直流電容和電感選值給出了范圍,在這些理論基礎上對逆變器進行了MATLAB/SIMULINK仿真,給出了仿真結果。在前面理論分析的基礎上,針對逆變器部分做了硬件和軟件的設計。選用智能功率模塊(IPM)作為逆變器,采用霍爾電壓、電流傳感器實現了對電壓電流的采樣,控制器選用TMS320F2407A,并制作了對采樣信號處理電路板、PWM信號處理電路板和傳感器電路板,編寫了程序。
上傳時間: 2013-06-17
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本課題是針對陜西美泰電氣有限公司的一個開發研究項目。在國內,中頻大功率感應加熱電源雖然有許多研究,但是在控制方式上與選取的功率元件上卻有不同,特別是針對DSP控制與選取IGBT作為功率元件的相關文獻較少。數字化控制將是一種趨勢,而IGBT控制靈活,驅動簡單,從而將逐步取代晶閘管,GTO等元件。 本課題主要以并聯諧振型感應加熱電源為研究對象,采用了IGBT為功率開關元件的主電路,比較了直流調功和逆變調功的優缺點,最終選擇了三相全控晶閘管整流的調功方式,同時也描述了重疊時間對逆變器的影響。計算分析了整流側和逆變側的必要參數以及并聯諧振槽路的參數,本文在MATLAB/Simulink環境下建立了10kHz/500kW并聯諧振型感應加熱系統的仿真模型,對整流調功、鎖相環頻率跟蹤、逆變器的啟動等仿真波形進行了重點分析并得出結論。在此理論基礎上,設計了基于DSPTMS320F2812 10kHz/500kW感應加熱電源的控制器,其中重點研究了閉環調功控制系統、鎖相環頻率跟蹤系統、重疊時間、整流側晶閘管脈沖觸發產生和相序判斷以及逆變器啟動的全數字化控制。同時,設計了過壓過流保護電路以及外圍采樣電路、檢測電路,特別是過壓保護,本文給出了一種箝位思想并對此思想進行了仿真證明了其正確性和可行性,以便使電源和IGBT更安全的工作。最后,對本文所提出的控制方案進行實驗驗證,證明了本文理論計算分析的正確性和控制方案的可行性。
上傳時間: 2013-06-09
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無功功率是影響電壓穩定的一個重要因素,它關系到整個電力系統能否安全穩定的運行。由于工業企業存在大量低功率因數、沖擊性負載,導致大量無功的產生;同時,隨著電力電子技術的發展,在工業領域內大功率的電力電子設備得到廣泛運用,然而,由于電力電子設備的非線性特性,運行時又會產生大量諧波,因此,如何將無功補償與諧波抑制同時進行考慮,是未來無功補償技術領域的重要研究課題之一。 本文介紹了功率理論的發展,以及常用的無功補償方式的原理和特點,同時重點介紹了瞬時無功功率理論以及以此為基礎的TSC無功補償控制器。在硬件方面,本文設計了基于LF2407ADSP芯片的TSC控制器、控制器外圍電路及主電路三大模塊。在軟件方面,本文包括數據采集軟件、控制投切算法、觸發控制軟件三部分。其中著重介紹了無沖擊電流投入電容的設計思路,得出了一個好的電路。 軟件仿真和樣機實測結果表明,這種TSC裝置在提供動態無功功率補償和減小沖擊涌流方面具有優良的性能。
上傳時間: 2013-04-24
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在能源枯竭及環境污染問題日益嚴重的今天,光伏發電是未來可再生能源應用的一種重要方法。本文以光伏逆變技術為研究對象,對光伏系統最大功率點跟蹤方法、光伏智能充電控制策略、光伏并網系統拓撲結構與控制方法、光伏并網與有源濾波統一控制方法等問題進行了深入研究。 在擾動觀測法的基礎上,提出了一種直接電流控制最大功率點跟蹤方法,通過檢測變換器輸出電流進行最大功率點跟蹤控制,簡化控制算法,同時省去了擾動觀測法中的電壓和電流傳感器,降低系統成本。 研究了一種實用的光伏系統蓄電池充電控制策略,將最大功率點跟蹤與智能充電控制有機結合在一起,充分利用光伏電池的輸出功率,縮短充電時間,提高充電效率;研究了一種全數字式逆變器,通過電壓有效值外環和瞬時值內環的雙閉環控制,既能保證系統輸出電壓的穩態精度,又能保證瞬變負載條件下的動態特性。研制了一套3kW光伏獨立發電系統并進行了實驗驗證。 針對住宅型光伏并網逆變器體積小、性能價格比高的要求,研究了一種基于導抗變換器的并網逆變器拓撲結構,相比于傳統電流型逆變器,本拓撲省去了笨重的電抗器,同時利用高頻變壓器進行能量傳遞和電氣隔離,進一步降低了系統損耗和體積,降低系統成本。 經研究發現,由于導抗變換器的固有特性,采用傳統的SPWM調制方法將導致并網逆變器輸出平頂飽和的非正弦電流,造成對電網的諧波污染,提出了一種新型改進調制模式。該方法可以實現高功率因數、低諧波并網發電。根據上述理論分析,研制了一臺3kW單相光伏并網逆變器,實驗結果驗證了理論分析的正確性。 研究了一種三相電流型并網逆變器拓撲結構及其控制方法,采用改進調制模式對其進行控制,在諧波抑制方面取得了滿意的效果。提出的三相并網逆變方案,相比于傳統三相并網逆變器,具有如下顯著優點:系統中任意一相都是一個獨立的子系統,不受其它相影響,即使在某一相或某兩相損壞的情況下,剩余相也能正常運行,增加了系統的冗余性;在三相電網不平衡情況下,本方法也能提供穩定的三相電流,增加系統抗電網波動能力。初看起來本方案使用的導抗變換器和變壓器有3套,但是每相承受的功率容量只有系統總功率的三分之一,這樣可以選用較小容量的器件,有利于高頻電感和變壓器的制作和生產。提出了一種基于導抗變換器的三相電流型逆變器實現方案,利用導抗變換器將輸入直流電壓變換為高頻正弦電流,經高頻變壓器隔離及電流等級變換后進行裂相調制,輸出為三相正弦電流。該方法不僅省去了傳統電流型逆變器直流側電抗器,而且采用高頻變換進行功率傳輸,減小了隔離變壓器及輸出濾波器的體積,有利于裝置的小型化和降低成本。 針對光伏電池輸出電壓較低的問題,研究了一種單級式三相升壓型并網逆變器,通過一級變換同時實現升壓和DC/AC變換功能,并且提出了一種基于DSP芯片的控制策略,本方法僅用一個電壓傳感器就能替代原先的三個電壓傳感器:每個載波周期短路相只進行一次開關動作,同時任何時刻只有2個開關管導通,可有效降低系統的開關損耗和導通損耗;由于采用DSP控制,具有控制靈活、穩定性高、成本低、并網電能質量好,便于功率調節等優點。 提出了一種光伏并網與有源濾波兼用的統一控制策略,在同一套裝置上既實現光伏并網發電,又實現諧波補償,克服目前的光伏發電裝置白天發電、夜間停機的不足,提高系統利用率。詳細分析了無功電流和諧波電流的檢測方法、光伏并網發電有功指令電流的生成方法及電流環控制器和電壓環控制器的設計方法,并對光伏并網發電與有源濾波統一控制模式和單一有源濾波模式進行了討論,仿真和實驗結果驗證了所提出的系統結構及控制策略的正確性和可行性。
上傳時間: 2013-04-24
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隨著通訊技術和電力系統的發展,對通訊用電源和電力操作電源的性能、重量、體積、效率和可靠性都提出了更高的要求。而應用于中大功率場合的全橋變換器與軟開關的結合解決了這一問題。因此,對其進行研究設計具有十分重要的意義。 首先,論文闡述PWM DC/DC變換器的軟開關技術,且根據移相控制PWM全橋變換器的主電路拓撲結構,選定適合于本論文的零電壓開關軟開關技術的電路拓撲,并對其基本工作原理進行闡述,同時給出ZVS軟開關的實現策略。 其次,對選定的主電路拓撲結構進行電路設計,給出主電路中各參量的設計及參數的計算方法,包括輸入、輸出整流橋及逆變橋的器件的選型,輸入整流濾波電路的參數設計、高頻變壓器及諧振電感的參數設計以及輸出整流濾波電路的參數設計。 然后,論述移相控制電路的形成,對移相控制芯片進行選擇,同時對移相控制芯片UC3875進行詳細的分析和設計。對主功率管MOSFET的驅動電路進行分析和設計。 最后,基于理論計算,對系統主電路進行仿真,研究其各部分設計的參數是否合乎實際電路。搭建移相控制ZV SDC/DC全橋變換器的實驗平臺,在系統實驗平臺上做了大量的實驗。 實驗結果表明,論文所設計的DC/DC變換器能很好的實現軟開關,提高效率,使輸出電壓得到穩定控制,最后通過調整移相控制電路,可實現直流輸出的寬范圍調整,具有很好的工程實用價值。
上傳時間: 2013-08-04
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混合動力汽車作為解決汽車節能、降低排放的汽車工業新技術,具有低污染和低油耗的特點,尤其在油價日益攀高的今天,成為國內外汽車發展的新熱點。驅動控制器作為混合動力汽車中的主要部件,在混合動力汽車中起到至關重要的作用,對其進行研究具有重要的理論和現實意義。 本文首先比較了常見的幾種電動汽車的性能,概括了混合動力汽車的優點,介紹了混合動力汽車發電機/電動機一體化技術的發展現狀;其次探討了幾種常用交流電動機的性能優劣。由于永磁同步電機具有高效、高功率密度以及良好的調速性能,因此該電機成為本課題混合動力汽車傳動中所使用的電機,論文建立了永磁電動機的數學模型,分析了矢量控制原理;在矢量控制原理的基礎上,設計出了基于TMS320F2812的永磁同步電機矢量控制系統的硬件結構,詳細闡述了旋轉變壓器及其解碼芯片在系統中的角度和速度的檢測原理以及系統中其他重要的單元。設計了系統的軟件結構,詳細闡述了關鍵子程序如電流采集、位置檢測程序和SVPWM產生子程序:使用UG軟件設計出控制器的殼體。最后進行了實驗研究,給出SVPWM波形、相電流波形,進行了全文總結,提出了下一步工作的建議。
上傳時間: 2013-05-21
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隨著現代科技的迅速發展,逆變電源的應用越來越廣泛。同時,各行各業對逆變電源的性能也提出了更高的要求。好的逆變電源輸出波形要求不但具有高的穩態性能,還應有快的動態響應。單一的控制策略很難同時滿足這兩方面的要求。因此,各種控制策略取長補短、相互滲透,構成復合控制器,是一種趨勢所在。 本文討論了當今各種比較流行的數字控制策略的優缺點,重點分析了無差拍控制和重復控制這兩種控制策略的控制原理,并對其控制算法做了適當改進。無差拍控制動態性能極佳,但其穩態性能不理想,尤其是在帶非線性負載時輸出電壓波形的總諧波畸變較大;而重復控制恰恰相反,它有著很好的穩態性能,但由于周期延遲環節的存在,控制指令不是立即輸出,而是滯后一個參考周期才輸出,使其動態性能較差。本文采用單相全橋拓撲結構為逆變器主電路,建立了它的連續狀態空間模型和離散狀態空間模型,分析了它的開環輸出特性,并分別闡述了改進的無差拍控制器和重復控制器參數的設計方法。 文章提出將改進的無差拍控制和重復控制這兩種控制策略相結合,組成復合控制策略。利用MATLAB建立了控制系統的仿真模型,仿真實驗結果證明該復合控制策略能使逆變電源獲得理想的穩態和動態性能。最后介紹了以高性能數字信號處理器TMS320F2812為控制核心的逆變電源控制系統的軟硬件設計。
上傳時間: 2013-07-31
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隨著永磁同步電機在許多領域得到廣泛應用,對永磁同步電機的研究成為一種必然的發展趨勢,具有實際的意義和價值。本文采用TI公司專用于電機控制的TMS320F240型數字信號處理器作為核心,開發了全數字化的永磁同步電機矢量控制調速系統的軟件,并在改進的清華電機控制試驗平臺上進行了帶機試驗,結果驗證了系統設計方案的可行性。 本文首先深入的研究了永磁同步電機的矢量控制理論,建立了永磁同步電機數學模型,并在此基礎上討論了永磁同步電機的矢量控制調速方案;然后,以清華電機控制試驗平臺為基礎介紹了控制系統硬件結構,其中主要論述了控制電路各部分及外圍輔助電路的設計和調試。在硬件的基礎上,軟件采用匯編語言編程,實現了轉速和電流雙閉環矢量控制,并給出了系統主程序和PWM下溢中斷處理程序流程圖,永磁同步電機矢量控制的主要控制策略如轉子相位的初始化、電流采樣、速度位置采樣、矢量坐標變換、sinθ、cosθ值生成、PI調節、空間電壓矢量(SVPWM)模塊等都是在PWM下溢中斷服務子程序中完成的。為達到數值的統一,對軟件中所采用的參數進行了定標。最后在基于硬件平臺的基礎上,對軟件進行帶機調試,試驗表明電機能快速響應并跟蹤給定轉速,從而證明整個系統設計的正確性。 另外,本文還在MATLAB/SIMULINK的基礎上,建立采用模糊神經網絡控制器的永磁同步電機的仿真模型,仿真結果表明:該控制系統具有較好的位置響應和抗干擾能力強。 在論文的最后,對全文的工作做了總結。
上傳時間: 2013-07-27
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全功能交通燈設計+智能交通燈 全功能交通燈設計+智能交通燈
上傳時間: 2013-06-19
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本文的目的在于設計一個自適應噪音抵消系統,使其能消除含噪語音信號中的背景噪音,達到提高語音信號質量的目的.主要工作分為兩大部分.本文在第一部分介紹了自適應數字濾波器的基本理論思想,具體闡述了自適應噪聲抵消系統基本原理,并對自適應噪聲抵消系統的指標、抵消性能進行了計算分析.自適應濾波器的算法是整個系統的核心,在第一部分中,對兩種最基本的自適應算法,進行了詳細的介紹和分析,并針對兩種算法的優缺點進行了詳細的比較.這一部分中最關鍵的是對設計的噪聲抵消系統進行計算機仿真,驗證系統設計的合理性和算法的正確性.通過對自適應噪聲抵消器的MATLAB仿真及對仿真圖形的分析,驗證了系統設計和自適應算法的可行性.第二部分主要完成自適應噪聲抵消系統的硬件設計和軟件編程.在第一部分計算機仿真分析的基礎上,利用高速信號處理芯片DSP(TMS320LF2407)設計了一個噪聲干擾抵消系統,在高速信號處理芯片(TMS320LF2407)上開發實現了自適應LMS算法.
標簽: DSP
上傳時間: 2013-06-28
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