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啟發(fā)式研究

  • 基于DSP的三相混合式步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器.rar

    步進(jìn)電動機(jī)是工業(yè)控制中常用的一種電機(jī),其最大的優(yōu)點(diǎn)是可以進(jìn)行開環(huán)控制,無需位置和速度傳感器,并且具有很高的精度,因而在辦公設(shè)備和數(shù)控系統(tǒng)中獲得了廣泛的應(yīng)用。混合式步進(jìn)電機(jī)綜合了反應(yīng)式和永磁式步進(jìn)電機(jī)的優(yōu)點(diǎn),具有很高的效率和運(yùn)行精度,性能優(yōu)異,是本文的研究對象。然而,采用傳統(tǒng)控制方法進(jìn)行開環(huán)控制的步進(jìn)電機(jī),運(yùn)行噪聲大、易振動,嚴(yán)重時將導(dǎo)致失步。 實(shí)踐證明,細(xì)分控制可以有效的減小步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行中的振動和噪聲,增加電機(jī)運(yùn)行的平穩(wěn)性。由于混合式步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行原理類似于同步電機(jī),因而可以借鑒同步電機(jī)先進(jìn)的控制方法來控制混合式步進(jìn)電機(jī)。本文將同步電機(jī)常用的矢量控制應(yīng)用到混合式步進(jìn)電機(jī)控制中,實(shí)現(xiàn)了混合式步進(jìn)電動機(jī)步距角的任意細(xì)分控制,取得了良好的效果。 文章分析了三相混合式步進(jìn)電動機(jī)的工作原理,在忽略一些非線性因素的前提下,建立了三相混合式步進(jìn)電機(jī)理想的數(shù)學(xué)模型,并根據(jù)數(shù)學(xué)模型提出了相應(yīng)的控制方案。 以數(shù)字信號處理器TMS320LF2403A為核心,設(shè)計(jì)了三相混合式步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器的硬件和軟件。數(shù)字PI調(diào)節(jié)器和空間矢量PWM技術(shù)是本控制系統(tǒng)的核心,文中詳細(xì)介紹了PI調(diào)節(jié)器和空間矢量PWM的原理及數(shù)字化實(shí)現(xiàn)。 最后介紹了系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)裝置。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)了控制方案的可行性,也表明了本課題設(shè)計(jì)的控制器具有優(yōu)良的性能。

    標(biāo)簽: DSP 三相混合式 步進(jìn)電機(jī)

    上傳時間: 2013-08-05

    上傳用戶:wengtianzhu

  • 旋轉(zhuǎn)變壓器及其R2D電路的研究.rar

    在伺服系統(tǒng)中,為了實(shí)現(xiàn)高精度的控制,往往需要實(shí)時地檢測出電動機(jī)轉(zhuǎn)子的位置。用來檢測電動機(jī)轉(zhuǎn)子位置的角度傳感器主要有光電編碼器和旋轉(zhuǎn)變壓器。光電編碼器雖然能夠達(dá)到很高的精度,但是它的抗干擾性差,不宜應(yīng)用在條件惡劣的場合中;相比較而言,旋轉(zhuǎn)變壓器(簡稱旋變)由于結(jié)構(gòu)簡單,堅(jiān)固耐用,抗干擾性強(qiáng),能夠應(yīng)用在各種條件惡劣的場合中,所以獲得了越來越廣泛的應(yīng)用。 本文采用的旋變樣機(jī)是一種新型的磁阻式旋轉(zhuǎn)變壓器。分析了它的定轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)、定子繞組的連接方式以及轉(zhuǎn)子形狀的優(yōu)化;并在此基礎(chǔ)上,推導(dǎo)出了它的正余弦輸出反電勢的表達(dá)式;最后在電磁場分析軟件Ansoft中,以樣機(jī)為原型建立了仿真模型,分析了它內(nèi)部的電磁場分布以及正余弦輸出反電勢的波形。 其次,本文設(shè)計(jì)了一種以DSP為核心的R2D電路系統(tǒng)。它以振蕩電路產(chǎn)生的正弦波電壓信號作為旋變的激勵信號,加上相關(guān)的外圍電路,構(gòu)成了旋轉(zhuǎn)變壓器一數(shù)字轉(zhuǎn)換器,解算出了旋變的軸角θ;并在此基礎(chǔ)上,分析了產(chǎn)生角度解算誤差的各種因素,同時計(jì)算出了旋變的轉(zhuǎn)速n。 最后,在上述解算方案的基礎(chǔ)上,本文又給出了第二種解算方案,即:DSP產(chǎn)生的方波經(jīng)過濾波之后作為旋變的激勵信號,解算出了旋變的軸角θ;然后比較了這兩種解算方案的優(yōu)缺點(diǎn),重點(diǎn)分析了激勵信號中的諧波分量對正余弦輸出反電勢以及角度解算的影響。

    標(biāo)簽: R2D 旋轉(zhuǎn)變壓器 電路

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:pioneer_lvbo

  • 電機(jī)傳動系統(tǒng)參數(shù)辨識方法的研究.rar

    在早期階段,直流調(diào)速系統(tǒng)在傳動領(lǐng)域中占統(tǒng)治地位。然而,從60年代后期開始,交流電動機(jī)在工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域正在取代直流電動機(jī),交流傳動變得越來越經(jīng)濟(jì)和受歡迎。永磁交流伺服系統(tǒng)作為電氣傳動領(lǐng)域的重要組成部分,在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、航空航天等領(lǐng)域發(fā)揮越來越重大的作用。永磁同步電動機(jī)以其特點(diǎn)廣泛應(yīng)用于中小功率傳動場合,成為研究的重要領(lǐng)域。然而,永磁同步電動機(jī)具有較大的轉(zhuǎn)動脈動,而對于這些應(yīng)用場合,轉(zhuǎn)矩平滑通常是基本要求。因此,對永磁交流伺服系統(tǒng)的應(yīng)用,必須考慮其轉(zhuǎn)矩脈動的抑制問題。本文針對電機(jī)傳動系統(tǒng)中參數(shù)變化對電機(jī)性能的影響,以永磁同步電機(jī)為例,圍繞如何通過參數(shù)辨識來提高永磁同步電動機(jī)的控制性能,借助自行開發(fā)的全數(shù)字永磁交流伺服系統(tǒng)平臺,對永磁同步電動機(jī)的磁場定向控制,參數(shù)辨識,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和擴(kuò)展卡爾曼濾波在控制系統(tǒng)中的應(yīng)用,抑制轉(zhuǎn)矩脈動,提高系統(tǒng)性能幾個方面展開深入的研究。 本文從永磁同步電動機(jī)及其控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)出發(fā),對通過參數(shù)辨識抑制轉(zhuǎn)矩脈動進(jìn)行了較為細(xì)致的分析。針對不同情況,通過改進(jìn)電機(jī)的控制系統(tǒng),提出了多種參數(shù)辨識方法。主要內(nèi)容如下: 1、基于定子磁鏈方程,建立了永磁同步電動機(jī)的一般數(shù)學(xué)模型。經(jīng)坐標(biāo)變換,得出在靜止兩相(α—β)坐標(biāo)系和旋轉(zhuǎn)兩相(d—q)坐標(biāo)系下永磁同步電動機(jī)電壓方程和轉(zhuǎn)矩方程。 2、分析了永磁同步電動機(jī)id=0矢量控制系統(tǒng)的工作原理,介紹了永磁同步電動基于磁場定向的矢量控制的基本概念。經(jīng)對永磁同步電動機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行分析,推導(dǎo)并建立了id=0控制時整個電機(jī)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。 3、基于超穩(wěn)定性理論的模型參考自適應(yīng)控制原理,設(shè)計(jì)了一種模型參考自適應(yīng)控制系統(tǒng),考慮電機(jī)參數(shù)的時變性,對永磁交流伺服系統(tǒng)的繞組電阻和電機(jī)負(fù)載轉(zhuǎn)矩辨識進(jìn)行了研究,以保持系統(tǒng)的動態(tài)性能。利用Matlab/Simulink建立仿真模型,對控制性能進(jìn)行了驗(yàn)證,仿真實(shí)驗(yàn)證明這種方法的可行性。 4、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有很強(qiáng)的學(xué)習(xí)性能,經(jīng)過訓(xùn)練的多層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)能以任意精度逼近非線性函數(shù),因此為非線性系統(tǒng)辨識提供了一個強(qiáng)有力的工具。本章針對永磁同步電機(jī)提出了一種以電機(jī)輸出轉(zhuǎn)速為目標(biāo)函數(shù)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制方案,同時應(yīng)用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論建立和設(shè)計(jì)了負(fù)載轉(zhuǎn)矩?cái)_動辨識的算法以及相應(yīng)的控制系統(tǒng)的補(bǔ)償方法,并應(yīng)用MATLAB軟件進(jìn)行了計(jì)算機(jī)仿真,仿真證明和傳統(tǒng)的控制方法相比,以電機(jī)輸出轉(zhuǎn)速為指導(dǎo)值和目標(biāo)函數(shù)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制方案能有效地提高神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的收斂速度,能有效地改善控制系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng),具有跟蹤性能好和魯棒性較強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。 5、電機(jī)的參數(shù)會隨著溫升和磁路飽和發(fā)生變化,需進(jìn)行在線實(shí)時辨識。本文利用電機(jī)的定子電流、電壓和轉(zhuǎn)速,采用遞推最小二乘法進(jìn)行在線參數(shù)辨識,該方法不需要觀測的磁鏈信號,消除了磁鏈觀測和參數(shù)辨識的耦合。電機(jī)狀態(tài)方程由于存在狀態(tài)變量的乘積項(xiàng),對電機(jī)參數(shù)辨識以后,仍然是非線性方程,為了對電機(jī)狀態(tài)方程進(jìn)行狀態(tài)估計(jì),得到電機(jī)的參數(shù)辨識值,本文采用擴(kuò)展卡爾曼濾波進(jìn)行狀態(tài)估計(jì),對以上方法的仿真實(shí)驗(yàn)得到了滿意的結(jié)果。 6、本文基于數(shù)字電機(jī)控制專用DSP自行開發(fā)了全數(shù)字永磁交流伺服系統(tǒng)平臺,通過軟件實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展卡爾曼濾波對電阻和磁鏈的估計(jì),以及基于磁場定向的空間矢量控制算法,獲得了令人滿意的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,證明擴(kuò)展卡爾曼濾波算法對電阻和磁鏈的實(shí)時估計(jì)是很準(zhǔn)確的,由此構(gòu)成的永磁交流伺服系統(tǒng)具有良好的靜、動態(tài)性能。

    標(biāo)簽: 電機(jī) 傳動系統(tǒng) 參數(shù)辨識

    上傳時間: 2013-07-28

    上傳用戶:鳳臨西北

  • 永磁同步伺服電動機(jī)的設(shè)計(jì)研究.rar

    永磁同步電動機(jī)交流伺服系統(tǒng)作為交流伺服系統(tǒng)的主流,在工業(yè)生產(chǎn)自動化領(lǐng)域中應(yīng)用廣泛、前景廣闊。永磁同步伺服電動機(jī)作為伺服系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu),其性能的優(yōu)劣在很大程度上決定了整個伺服系統(tǒng)的性能。因此,精心設(shè)計(jì)性能優(yōu)異的永磁同步伺服電動機(jī)具有重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。本課題系統(tǒng)研究了永磁同步伺服電動機(jī)的本體設(shè)計(jì),包括設(shè)計(jì)方法、性能計(jì)算、有限元分析、參數(shù)計(jì)算、控制仿真、實(shí)驗(yàn)測試等。 首先,綜述和分析了永磁同步伺服電動機(jī)的研究現(xiàn)狀、存在問題和發(fā)展前景,研究了永磁同步伺服電動機(jī)的設(shè)計(jì)特點(diǎn)和方法。開發(fā)了永磁同步伺服電動機(jī)的電磁計(jì)算程序,結(jié)合有限元計(jì)算數(shù)值的校正,完成對樣機(jī)的性能計(jì)算,計(jì)算結(jié)果較為準(zhǔn)確。 接著,深入分析永磁同步伺服電動機(jī)的氣隙磁場,得到充磁方式、極弧系數(shù)、不均勻氣隙、永磁體厚度等因素對氣隙磁場的影響,繪制了各因素對氣隙磁場基波和諧波總量影響的曲線,通過優(yōu)化設(shè)計(jì),得到了明顯改善的正弦氣隙磁場。并拓展研究總結(jié)了不同永磁體形狀和尺寸對永磁直流電動機(jī)在換向和性能上的影響,取得有實(shí)用價(jià)值的研究成果。 然后,基于Ansoft、MagNet電磁分析軟件建立了永磁同步伺服電動機(jī)的有限元分析模型,深入研究了電機(jī)的反電勢波形、穩(wěn)態(tài)運(yùn)行性能和齒槽轉(zhuǎn)矩,計(jì)算了直、交軸同步電抗等重要參數(shù)。建立了永磁同步伺服電動機(jī)Id=0控制的Matlab/simulink仿真模型,并進(jìn)行了仿真研究。 最后,對永磁同步伺服電動機(jī)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測試和分析,包括反電勢波形與磁場波形測試、性能曲線測試、直交軸同步電抗的測量。對測試結(jié)果與設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行了比較分析,驗(yàn)證了設(shè)計(jì)方法的正確性。

    標(biāo)簽: 永磁同步 伺服 電動機(jī)

    上傳時間: 2013-08-04

    上傳用戶:qazwsxedc

  • 超級電容能量回收系統(tǒng)在地鐵中的應(yīng)用研究.rar

    隨著我國現(xiàn)代化的大力發(fā)展,對能源的需求越來越多,但是能源危機(jī)卻已成為全球性的問題,在眾多能源當(dāng)中,電能是人類生活中最重要的能源,如何節(jié)約電能,提高電能利用率是我們必須人力解決的問題。本文就超級電容儲能系統(tǒng)在地鐵中的應(yīng)用進(jìn)行了研究,提出了相應(yīng)的控制策略并對其進(jìn)行了建模論證。 文中首先對現(xiàn)有的幾種儲能裝置進(jìn)行了簡單的介紹,分析了儲能系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢,后來還介紹了地鐵供電和地鐵車輛的一些情況,對應(yīng)用對象進(jìn)行了一定的研究;然后對超級電容的特點(diǎn)和一些應(yīng)用特性進(jìn)行了分析,結(jié)合地鐵的實(shí)際工況,提出了能量回收系統(tǒng)的控制策略。 最后,利用Matlab仿真工具對能量回收系統(tǒng)進(jìn)行了建模和仿真,驗(yàn)證了系統(tǒng)控制策略的正確性。在文章的末尾,還通過一些調(diào)查數(shù)據(jù)對超級電容能量回收系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用中可能碰到的問題進(jìn)行了討論。 隨著超級電容的快速普及和發(fā)展,超級電容器儲能及應(yīng)用技術(shù)的研究將是一個很有潛力的發(fā)展方向,具有很高的市場潛力和應(yīng)用價(jià)值。

    標(biāo)簽: 超級電容 能量 回收

    上傳時間: 2013-07-26

    上傳用戶:330402686

  • 能量回收系統(tǒng)中超級電容組均壓策略的研究.rar

    隨著能源危機(jī)日趨嚴(yán)重,新能源的開發(fā)與節(jié)能技術(shù)的研究日趨迫切,而新型儲能元件—超級電容器的應(yīng)用為能量回收開辟了一條新的道路。 作為新型儲能器件,超級電容器擁有其它儲能器件無法比擬的優(yōu)點(diǎn)—充放電速度快、功率密度高、使用壽命長。但由于其額定電壓很低,一般為1V~3V,因此使用時需多節(jié)串聯(lián)以達(dá)到實(shí)用電壓值,而電容單體參數(shù)不一致必然導(dǎo)致單體電壓不平衡。長此以往,勢必嚴(yán)重影響超級電容組壽命及其工作可靠性。 本文從超級電容器結(jié)構(gòu)與工作原理入手,詳細(xì)闡述了其各種特性,分析和比較了目前存在的各種電壓均衡電路,確定了適合能量回收系統(tǒng)中超級電容組的電壓均衡策略,提出了如下兩種方法: 一種是運(yùn)用飛渡電容轉(zhuǎn)移能量的思想,在飛渡電容與超級電容器之間加入DC/DC變換器,對超級電容器恒流充放電,保證了電壓均衡電路快速性。 針對超級電容器單體電壓低造成的DC/DC變換器恒流控制困難的問題,本文采用了新型開關(guān)電源芯片LTC3425及LTC3418實(shí)現(xiàn)了恒流輸出,仿真及試驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了該方法的有效性。 另一種方法為基于變壓器的電壓均衡法,該方法引入全橋逆變器和高頻變壓器構(gòu)成了一種新穎的電壓均衡電路。此方法容易獲得超級電容器串聯(lián)組平均電壓值,使得對低于平均電壓值的超級電容器充電非常方便。此方法以較低成本實(shí)現(xiàn)了電壓均衡目的,并通過仿真和試驗(yàn)驗(yàn)證了該方法的有效性。 以上兩種方法均通過能量內(nèi)部轉(zhuǎn)移來完成電壓均衡,達(dá)到了較高的均衡效率,適合用于能量回收系統(tǒng)中超級電容組的電壓均衡。

    標(biāo)簽: 能量 回收

    上傳時間: 2013-06-08

    上傳用戶:KIM66

  • 永磁直線同步電機(jī)設(shè)計(jì)研究.rar

    在傳統(tǒng)的直線驅(qū)動場合,都是由旋轉(zhuǎn)電機(jī)提供原動力,再由絲杠、絲桿、齒條等中間機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動。這樣的設(shè)置,不僅在中間傳動過程中消耗了大量的能量,而且摩擦產(chǎn)生的噪聲也非常明顯,同時也給系統(tǒng)的維護(hù)工作帶來了麻煩。 直線電機(jī)的出現(xiàn)可以使上述問題得到解決,由于具備直接將電能轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動的能力,直線電機(jī)已經(jīng)在機(jī)床驅(qū)動、集成電路組裝等場合逐漸取代了傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的位置。 自19世紀(jì)中期直線電機(jī)的概念被首次提出以來,經(jīng)過孕育、實(shí)驗(yàn)、開發(fā)和實(shí)用這四個階段的發(fā)展,并借助于電力電子技術(shù),以及日漸成熟的直線電機(jī)控制技術(shù),直線電機(jī)已經(jīng)廣泛應(yīng)用到了制造業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)等各個方面。 與旋轉(zhuǎn)電機(jī)類似,按工作原理的不同,直線電機(jī)也有著各種類型,應(yīng)用較多的是直線步進(jìn)電機(jī)、直線同步電機(jī)和直線感應(yīng)電機(jī)。其中直線步進(jìn)電機(jī)更多的是應(yīng)用在需要精確定位的場合,比如半導(dǎo)體工業(yè);后兩者則被應(yīng)用在需要連續(xù)和大推力的場合,比如機(jī)床。而直線同步電機(jī),尤其是永磁直線同步電機(jī),憑借更大的單位面積推力、更高的效率等優(yōu)點(diǎn)受到了更多的青睞,與此同時,由于沒有了勵磁繞組,電機(jī)的整個結(jié)構(gòu)也得以簡化。另一方面,我國豐富的稀土資源也為這種電機(jī)的發(fā)展提供了廣泛空間。 作為一種較為新穎的電機(jī),目前國內(nèi)仍缺乏系統(tǒng)化的永磁直線同步電機(jī)設(shè)計(jì)方案,尤其是電樞繞組部分。常用的方法仍是基于傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)電機(jī),例如使用雙層疊繞組方案。通過對實(shí)際電機(jī)的軟件模擬,我們發(fā)現(xiàn)這樣的設(shè)計(jì)思路的表現(xiàn)并不能令人滿意,比如造成了動子線圈槽滿率過大,電機(jī)設(shè)計(jì)難以形成系列化等缺點(diǎn),而電機(jī)本身輸出推力的波動也較大。 針對傳統(tǒng)方案的一系列缺點(diǎn),本文提出了一種新的永磁直線同步電機(jī)設(shè)計(jì)方案。該方案基于“單元電機(jī)”的概念,使用單層同心式線圈。當(dāng)目標(biāo)推力要求變化時,只需改變“單元電機(jī)”的數(shù)目和排列組合的方式,就可以達(dá)到改變的目的。而每個單元中的繞組連接方式則不需要改變,由此避免了繁瑣而復(fù)雜的繞組設(shè)計(jì),這就給電機(jī)的系列化設(shè)計(jì)帶來了便捷。同時,單層繞組的使用也更方便嵌線,也更有利于降低銅耗,提高效率。 在完成單元電機(jī)設(shè)計(jì)任務(wù)的基礎(chǔ)上,本文利用加拿大Infolytica公司出品的電磁場有限元分析軟件MagNet對電機(jī)的運(yùn)行進(jìn)行了模擬,并得到了電機(jī)的額定輸出推力曲線和反電動勢曲線,輸出推力曲線較之傳統(tǒng)方案也更平穩(wěn)。體現(xiàn)了該設(shè)計(jì)方案的優(yōu)越性。

    標(biāo)簽: 直線 同步電機(jī)

    上傳時間: 2013-06-29

    上傳用戶:pinksun9

  • 車用雙向DCDC變換器的快速響應(yīng)特性研究.rar

    近年來,由于能源危機(jī)和環(huán)境污染,世界各國均在投巨資發(fā)展燃料電池汽車。雙向DC/DC變換器作為燃料電池汽車的中重要部件,需要隨著行駛狀態(tài)的改變,頻繁地切換其工作狀態(tài),其動態(tài)性能好壞,直接決定汽車動力系統(tǒng)的響應(yīng)速度。本文主要致力于對DC/DC變換器在不同控制策略下的動態(tài)性能進(jìn)行研究,并在保證其穩(wěn)態(tài)性能的前提下提高系統(tǒng)動態(tài)性能。 本文首先研究了線性控制策略下DC/DC變換器的動態(tài)性能。介紹了閉環(huán)控制系統(tǒng)在頻域和時域的動態(tài)性能指標(biāo)以及二者之間的關(guān)系。當(dāng)系統(tǒng)受到外部干擾較小時,采用頻域分析方法,對Buck和Boost變換器進(jìn)行了小信號建模,并對其在不同線性補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)控制作用下的動態(tài)性能進(jìn)行對比分析。當(dāng)系統(tǒng)受到較大干擾時,采用時域分析方法,文中介紹了DC/DC變換器大信號建模方法,并對PID參數(shù)在工程上整定方法加以分析。 DC/DC變換器是一非線性系統(tǒng),應(yīng)用線性控制策略不可避免地存在一定局限性—動態(tài)性能和穩(wěn)態(tài)性能之間的矛盾。針對這一問題,引入了模糊—PI控制,將其應(yīng)用于DC/DC變換器,以在保持系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)性能不變的前提下,提高其動態(tài)性能。以Buck DC/DC變換器為例,詳細(xì)介紹了模糊-PI控制器的設(shè)計(jì)過程,并對設(shè)計(jì)的閉環(huán)控制系統(tǒng)用MATLAB進(jìn)行建模與仿真。最后,通過實(shí)驗(yàn)對比驗(yàn)證了模糊—PI控制的有效性。 和線性控制策略相比,模糊—PI控制在一定程度上提高了系統(tǒng)的動態(tài)性能,但效果有限。本文引入了另一種非線性控制策略——滑模控制策略。滑模控制策略是目前動態(tài)性能最好的控制策略之一,可以極佳地發(fā)揮系統(tǒng)的硬件潛能。 本文首先介紹了滑模控制相關(guān)知識,推導(dǎo)了其應(yīng)用于Buck和Boost變換器的理論基礎(chǔ)。設(shè)計(jì)出針對不同被控對象和工作狀態(tài)的控制策略,對每種控制策略通過仿真分析驗(yàn)證其有效性。就滑模控制存在的靜差問題、抖振問題和變頻問題均提出了行之有效的解決方案。快速響應(yīng)特性

    標(biāo)簽: DCDC 車用 變換器

    上傳時間: 2013-08-01

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  • 低壓電器開關(guān)電弧運(yùn)動機(jī)理及仿真研究.rar

    低壓電器電弧運(yùn)動過程三維成像理論及運(yùn)動機(jī)理研究在國內(nèi)外取得了一定的進(jìn)展,但作為一種新型電弧研究方法,特別是對電弧運(yùn)動可視化方面的研究尚處于起步階段,其技術(shù)涉及到電器學(xué)、數(shù)值計(jì)算、圖像處理、計(jì)算機(jī)科學(xué)等眾多學(xué)科領(lǐng)域,加之電弧復(fù)雜的非線性特性及其瞬時特性,導(dǎo)致測量研究的困難,在電弧機(jī)理、性能分析和模型設(shè)計(jì)等方面都還不夠成熟、完善。所以,在電弧模型理論研究、電器電磁機(jī)構(gòu)的三維有限元分析、電器的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、電弧動態(tài)特性研究等方面,存在大量的工作要做。對這些問題的深入研究,可以更好地認(rèn)識電器觸頭在整個運(yùn)動過程中極其復(fù)雜的電、熱、磁、機(jī)械等一系列現(xiàn)象。 為了從不同角度觀察分析電弧在滅弧室中的動態(tài)運(yùn)動過程,本文在研究開關(guān)電器電弧圖像增強(qiáng)及運(yùn)動過程三維可視化的基礎(chǔ)上,分析電弧形成機(jī)理、電弧特性和運(yùn)動形態(tài)的基本理論,進(jìn)一步考慮其模型特性和電弧等離子體磁壓縮效應(yīng),建立其運(yùn)動數(shù)學(xué)模型。電弧圖像需要的處理主要有:圖像數(shù)字化、圖像平滑、圖像分割、圖像邊緣檢測、圖像增強(qiáng)。本文提出一種基于小波變換的圖像增強(qiáng)和直方圖的圖像增強(qiáng)算法,在保留電弧弧柱強(qiáng)特征的同時,突出顯示電器動觸頭圖像特征使增強(qiáng)后的電弧圖像適合人類的視覺特征,為電弧動態(tài)過程分析和電弧可視化模型的構(gòu)建提供有效的分析基礎(chǔ),并取得良好的電弧圖像增強(qiáng)效果。本文構(gòu)造了基于比色測溫原理的電弧輻射拾取、圖像采集、同步控制、數(shù)據(jù)處理等硬件裝置,對試驗(yàn)采集裝置進(jìn)行了標(biāo)定;將醫(yī)學(xué)上成功應(yīng)用的計(jì)算機(jī)層析成像理論,應(yīng)用于對電弧進(jìn)行三維溫度場重建的研究,構(gòu)造可單面陣CCD采集三組六路投影輻射強(qiáng)度的實(shí)驗(yàn)裝置,通過對觸頭邊緣檢測的手段精確定位于不同光路中電弧的位置,對輻射拾取光路進(jìn)行校準(zhǔn),編制了系統(tǒng)軟件,實(shí)現(xiàn)電弧三維溫度場的重建。研究數(shù)學(xué)模擬計(jì)算方法,提出了適合低壓電器電弧數(shù)學(xué)模型計(jì)算的方法。用計(jì)算機(jī)求解獲得以前依靠實(shí)驗(yàn)才能獲得的開斷波形及運(yùn)動過程,將理論分析、試驗(yàn)研究和計(jì)算機(jī)仿真有機(jī)結(jié)合起來,使產(chǎn)品設(shè)計(jì)更加科學(xué)和準(zhǔn)確,可以大大減少設(shè)計(jì)周期,減少試驗(yàn)的盲目性和費(fèi)用,有利于提高電器產(chǎn)品的技術(shù)性能,對于新產(chǎn)品開發(fā),優(yōu)化滅弧室設(shè)計(jì)及模擬實(shí)驗(yàn),具有十分重要的意義。

    標(biāo)簽: 低壓電器 仿真研究 開關(guān)

    上傳時間: 2013-04-24

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  • 鋼鐵企業(yè)用靜止無功補(bǔ)償器(SVC)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與參數(shù)研究.rar

    對供電系統(tǒng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)臒o功補(bǔ)償,可以穩(wěn)定電網(wǎng)電壓,提高功率因數(shù),提高設(shè)備利用率,減小網(wǎng)絡(luò)有功功率損耗,提高輸電能力,平衡三相功率,為系統(tǒng)提供電壓支撐,提高系統(tǒng)運(yùn)行安全性。鋼鐵企業(yè)一直就是用電大戶,具有容量大、負(fù)荷沖擊大、起制動頻繁、快速性、工作連續(xù)性和自動化程度高等特點(diǎn),存在功率因數(shù)低、電壓波動等問題。研究鋼鐵企業(yè)的無功補(bǔ)償,對企業(yè)提高供電可靠性,節(jié)能減排,降低損耗,提高用電設(shè)備效率,保證產(chǎn)品質(zhì)量有著非常重要的意義。 本文選用目前工程上應(yīng)用最為廣泛的動態(tài)補(bǔ)償裝置靜止無功功率補(bǔ)償器,即SVC對鋼鐵企業(yè)負(fù)荷進(jìn)行無功補(bǔ)償。考察了軋鋼企業(yè)的負(fù)荷特點(diǎn),對比了各種補(bǔ)償裝置的優(yōu)缺點(diǎn),在此基礎(chǔ)上提出了FC—TCR型SVC做為鋼鐵企業(yè)的無功補(bǔ)償裝置。 本文根據(jù)特定的現(xiàn)場參數(shù),提出了FC—TCR型SVC裝置的設(shè)計(jì)框架,建立了潮流計(jì)算和SVC裝置的數(shù)學(xué)模型,給出了含有SVC補(bǔ)償裝置的電力系統(tǒng)潮流計(jì)算的計(jì)算方法,計(jì)算了SVC裝置的FC和TCR各支路參數(shù),對一次設(shè)備進(jìn)行選型,最后提出了一套完整的SVC系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。仿真結(jié)果表明,采用本方案的SVC系統(tǒng)有效提高了供電系統(tǒng)的功率因數(shù),抑制了電壓波動,表明方案設(shè)計(jì)中的支路配置,參數(shù)設(shè)置和設(shè)備選型是合理的。 從基于瞬時無功功率理論的補(bǔ)償裝置觸發(fā)角度的算法出發(fā),研究了SVC裝置動態(tài)補(bǔ)償?shù)膶?shí)現(xiàn)方法。本文還提出了動態(tài)補(bǔ)償SVC監(jiān)控系統(tǒng)和晶閘管觸發(fā)系統(tǒng)的硬件實(shí)現(xiàn)。 為了驗(yàn)證SVC系統(tǒng)設(shè)計(jì)的合理性,搭建了SVC的模擬試驗(yàn)平臺,對一次系統(tǒng),監(jiān)控系統(tǒng),光電觸發(fā)系統(tǒng)進(jìn)行了聯(lián)合調(diào)試,調(diào)試結(jié)果達(dá)到了設(shè)計(jì)預(yù)期目標(biāo)。

    標(biāo)簽: SVC 無功補(bǔ)償 參數(shù)

    上傳時間: 2013-06-23

    上傳用戶:xiaohuanhuan

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