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控制流

  • 大功率同步電機的軟起動.rar

    同步電動機以其可調的功率因數和輸出轉矩對電網電壓波動不敏感等良好的運行性能,在大功率電氣傳動領域獨占螯頭。同步電機雖然有很多優點,但它的最大缺點是起動困難。目前,大功率同步電機的軟起動大多采用靜止變頻器起動方式,但由于變頻器多采用晶閘管作為功率器件從而要依靠電動機產生的反電勢才能自行關斷并且輔助設備較多。而一旦逆變器換流失敗就會導致電動機起動失敗。針對晶閘管不能自行關斷的缺點,本文研究了一種以IGBT做為變頻器功率器件的轉速開環恒壓頻比控制的起動方法。 @@ 首先,根據同步電動機的工作原理對同步電動機的起動特性進行了詳細分析,并對全壓異步起動方法進行了仿真研究,得出了起動過程中電動機相電流、電磁轉矩等參數的變化曲線。針對異步起動過程中定子繞組產生過大沖擊電流的問題,提出了逐級變頻的轉速開環恒壓頻比控制同步電動機軟起動方法。闡述了逐級變頻開環控制同步電動機軟起動的原理,即通過逐級改變變頻器輸出頻率使轉子轉速跟隨定子旋轉磁場轉速逐級升高至額定值。推導出起動過程中變頻器逐級變化的頻率與電動機轉動慣量、電磁轉矩等參數的關系式。通過對一臺同步電動機做工頻起動和低頻起動的仿真研究,證明了同步電動機在低頻下依靠同步電磁轉矩自行起動的可行性。通過計算轉子轉速達到相應同步轉速的時間來確定變頻器逐級升高的電壓頻率隨時間的變化規律。然后,在采用電壓型交直交變頻器作為同步電機變頻電源的基礎上,設計了恒壓頻比逐級變頻軟起動的控制方案,利用MATLAB/SIMULINK構建了轉速開環恒壓頻比控制同步電動機軟起動的數學模型,對同步電動機的起動過程進行仿真試驗,并且分別對空載起動和負載起動過程進行了分析。仿真結果驗證了轉速開環控制同步電動機軟起動的可行性。 @@ 針對同步電動機起動后的并網問題進行了理論分析,并研究了相應的并網控制方案。應用MATLAB/SIMULINK對并網過程進行仿真試驗,給出并網瞬間電網電壓、同步電機相電流等參數變化曲線,從而驗證了并網方案的可行性。 @@ 最后,對所做工作進行了總結,并展望了大功率同步電動機的軟起動技術。 @@關鍵詞:同步電動機;軟起動;變頻器;恒壓頻比

    標簽: 大功率 同步電機 軟起動

    上傳時間: 2013-05-26

    上傳用戶:assss

  • 基于MATLAB的永磁風力發電機動態仿真.rar

    作為世界上發展最快的可再生能源,風能受到了世界各國的關注。隨著風機數量的增加,研究電網故障時風力發電機的動態響應特性越來越重要。 本文以“3.2MW永磁風力發電機系統分析”為工程背景,旨在研究3.2MW永磁風力發電機及其系統在各種正常和非正常工況下的動態性能,分析變流系統和控制方法對電機性能的影響,為電機的優化設計提供參考。 首先,在對永磁風力發電機的基本理論進行論述的基礎上,分析了變轉速變槳距控制策略,并基于Matlab/Simulink建立了風力發電機模型,通過仿真分析了最大功率跟蹤和變槳距控制下發電機的性能。 其次,研究了雙PWM變流系統電機側變流器和網側變流器的控制方法,并基于Matlab/Simulink搭建了基于轉速外環、電流內環雙PI調節器的電機側控制器模型及基于電網電壓定向的電壓外環、電流內環控制的網側控制器模型。 最后,基于Matlab/Simulink對電網短路及電網電壓跌落下不同控制方法下的永磁風力發電機系統的動態性能進行仿真;并對永磁風力發電機機端短路下的運行性能進行仿真,結果表明:網側變流器的電流變化以及直流母線的電壓波動對永磁風力發電機系統的動態性能影響較大,通過控制網側變流器電流、直流母線電壓的穩定,可以有效提高永磁風力發電機系統的動態性能;給定的電機設計參數符合短路電流倍數要求;永磁風力發電機通過變流裝置并網可大大減小故障對發電機的沖擊。

    標簽: MATLAB 風力發電機 動態仿真

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:nanjixehun

  • 離心機用異步電動機直接轉矩控制系統.rar

    目前離心機的變頻控制,采用的多是通用變頻器,沒有自主開發的離心機專用的交流調速控制器。同時,在控制方法上采用的主要還是V/F控制以及矢量控制,而效率更高,性能更好的直接轉矩控制方法則還沒有得到廣泛的應用。直接轉矩控制技術,用空間矢量的分析方法,直接在定子坐標系下計算與控制交流電動機的轉矩,采用定子磁場定向,借助于離散的兩點式調節(Bang-Bang控制)產生PWM信號,直接對逆變器的開關狀態進行最佳控制,獲得轉矩的高動態性能。直接轉矩控制,控制結構簡單、控制手段直接、信號處理的物理概念明確、轉矩響應迅速,限制在一拍內,是一種具有高動態響應的交流調速系統。本文通過對直接轉矩控制系統原理的分析、軟硬件的設計制作、系統的調試試驗,得到以下結論: ⑴直接轉矩控制系統,控制手段直接、信號處理的物理概念明確、轉矩動態響應迅速; ⑵直接轉矩控制系統中,低速階段轉矩脈動明顯,通過采用異步電動機適應全速的U-I模型,以及扇區細化等,可以有效減小轉矩脈動;由于轉矩和磁鏈采用離散的兩點式調節,即使在高速運行階段轉矩也有輕微的脈動,通過細分磁鏈扇區,采用空間矢量脈寬調制技術可以有效減小脈動,提高系統控制性能; ⑶直接轉矩控制系統中,檢測環節及其重要,特別是電壓、電流的檢測。無論采用哪種電機模型,電壓和電流都是最主要的參數,準確的電壓、電流檢測能夠增加電機模型的正確性,為控制提供基本的保障; ⑷直接轉矩控制系統中,對電機參數的要求簡單,只需要知道電動機定子電阻,因此直接轉矩控制系統的魯棒性強,易于移植。

    標簽: 離心機 異步電動機 直接轉矩

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:weddps

  • 基于DSP控制的三電平逆變器的研究.rar

    近年來,多電平逆變器在高壓大容量電能變換中得到廣泛應用,而其控制策略和電路拓撲等已成為了研究熱點。相對傳統的兩電平逆變器,它具有效率高動態性能好,對電動機產生的諧波少,適合高壓大容量等優點。但隨著電平數的增加,基本控制算法越來越復雜,同時還存在中點電壓不平衡等問題。將DSP數字控制技術應用于多電平逆變器不僅簡化了系統的硬件控制電路,提高了系統性能,還可以實現系統的優化控制。 本文以二極管箝位式三電平逆變器為研究對象,首先介紹了三電平逆變器的拓撲結構和工作原理,對三電平逆變器的電路方程進行了深入的分析,在開關函數的基礎上建立了三電平逆變器的數學模型。在此基礎上,對空間電壓矢量脈寬調制(SVPWM)算法進行了改進,并詳細推導了該調制算法的計算公式,結合中點電位控制來確定開關矢量的作用順序,使仿真和實現都比較容易。然后重點分析了三電平逆變器直流側電容電壓不平衡問題產生的原因,提出了一種能控制逆變器直流側電容中點電位平衡的電壓空間矢量脈寬調制方法。最后采用MATLAB仿真軟件對所推導的三電平逆變器SVPWM調制算法和中點電位平衡控制方法進行了仿真分析,證明了該調制算法的正確性和可行性。

    標簽: DSP 控制 三電平逆變器

    上傳時間: 2013-05-20

    上傳用戶:PresidentHuang

  • 不平衡系統中STATCOM的控制方法和主電路研究.rar

    三相電壓不平衡度是衡量電網電能質量的一個重要指標。在三相系統中,引起電壓不平衡的主要原因是發電機的輸出電壓不平衡和負載不平衡兩方面,電壓不平衡比較嚴重時,會給系統帶來諸多危害。近年來,STATCOM因其動態響應速度快,電流諧波含量小,裝置體積小等優點,在電壓不平衡補償中的應用越來越廣。 首先本文研究了基于IGCT的STATCOM主電路。為了獲得更高的輸出電壓,通常需要將IGCT串聯使用。然而在器件串聯使用時,由于其特性的差異會產生暫態電壓分配不均衡,導致個別器件上產生過電壓而威脅器件的安全,嚴重時會燒毀器件。因此需要采用均壓電路來保證串聯結構中電壓的平均分配。本文重點對IGCT串聯均壓電路和緩沖電路進行了設計,在分析串聯均壓電路的同時,計算了吸收電容和吸收電阻的取值范圍。而后,對緩沖電路進行了Pspice仿真,通過仿真驗證了均壓電路的工作效果。結果表明,吸收電容和吸收電阻的取值合適,能夠對IGCT的串聯運行起到很好的保護作用。本文還對100Kvar/660VSTATCOM的主電路進行了參數設計,對IGCT的型號和各主要元件進行了選擇。 本文重點研究了不平衡系統中STATCOM的控制策略。建立了基于IGCT的STATCOM的數學模型;根據STATCOM的電流暫態模型,對電流電壓進行序分解,并做D—Q坐標變換,建立STATCOM在靜止坐標系下的正、負序數學模型。基于建立的負序模型,研究STATCOM在不平衡情況下的控制策略,本文采用無差拍控制方法;根據實際補償時遇到的問題:收斂速度慢、依賴固定的負載模型、魯棒性差等,對無差拍控制方法進行了優化設計。該優化方法在傳統無差拍的基礎上引入了參考電流觀測器和狀態觀測器;文中具體設計了這個改進無差拍控制器和其相關電路。經分析與仿真驗證了本文提出的優化控制方法,將該方法應用于STATCOM不平衡補償器,取得了良好的不平衡補償性能、快速的動態響應和良好的魯棒性。

    標簽: STATCOM 不平衡

    上傳時間: 2013-06-05

    上傳用戶:abc123456.

  • 基于DSPF2812的無刷直流電機模糊控制系統的設計.rar

    無刷直流電機以體積小、重量輕、效率高、調速性能好、無換向火花及無勵磁損耗等諸多優點被大量應用于家電、交通、醫療器械、數控機床及機器人等領域,現代工業的快速發展對無刷直流電機控制系統的性能要求也越來越高。可以預見,隨著永磁材料和電力電子器件價格進一步的降低,無刷直流電機驅動理論的研究不斷深入,無刷直流電機的應用前景將更加廣泛。 本文通過閱讀大量文獻資料,介紹了無刷直流電機的發展現狀、研究動態及工作原理等。在控制策略上,采用了基于智能控制思想的模糊控制,其特點是不依賴于對象模型,利用制定的控制規則進行了模糊推理從而獲得合適的控制量。運用Matlab/Simulink對控制系統進行了建模和仿真,其中速度環采用模糊PI調節,電流環采用傳統的PI調節,為后面的實驗提供了理論分析的基礎。 結合無刷直流電機的結構,利用電機內部的霍爾元件檢測轉子位置。根據模糊控制器的設計方法,給出了模糊控制查詢表。采用TI公司的數字信號處理器TMS320F2812作為主控芯片,在硬件上設計了整流電路、逆變電路、驅動電路、調理及保護電路等;在DSP軟件開發環境CCS下,采用C語言和匯編語言進行了混合編程,實現了轉子位置信號的讀取、PWM波的產生、AD采樣、速度模糊PI調節及電流調節等功能。 通過對整個控制系統的軟硬件聯合調試,進行了相關實驗。相對傳統的控制系統,采用模糊PI控制的系統具有響應速度快、超調量小、穩定性好等優點。實驗結果表明了無刷直流電機模糊控制系統設計的正確性。最后對整個設計進行了總結,對后續的工作給出了自己的見解。

    標簽: DSPF 2812 無刷直流電機

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:R50974

  • 基于模糊控制的SVPWM技術在空調壓縮機變頻調速中的應用.rar

    空調壓縮機是空調器的核心部件。傳統定速空調器中壓縮機多采用單相異步電動機,對電機采用簡單的開關式控制,電能損耗、室溫波動及噪音都很大,壓縮機容易受沖擊損壞。隨著人們生活水平的提高及能源短缺問題的出現,將變頻調速技術應用于空調器中,將變頻壓縮機取代傳統定頻定速壓縮機,對其進行變頻調速將使壓縮機減少開停次數,降低室溫波動,提高舒適度,獲得了更好的空氣調節效果和實現節能降耗的要求。 空調系統是一個典型的多輸入多輸出、具有大滯后特性的菲線性系統。要對空調壓縮機進行變頻調速,需要根據房間溫度的變化得出壓縮機的頻率值。由于空調系統精確的數學模型難以取得,且時間常數較大,傳統的PID調整不僅費時費力,性能指標也不能令人滿意。因此,將模糊控制技術引入空調壓縮機的變頻調速控制,建立模糊控制器,以房間溫度的變化和變化率為輸入,壓縮機的頻率為輸出。對于提高空調系統的控制精度、穩定性和可靠性,無論從學術研究角度出發,還是在工程應用方面,都具有相當的現實意義。 本文分別從三相異步電動機的變頻調速技術、變頻空調控制策略等方面進行了探討分析。首先將模糊控制技術應用到空調壓縮機變頻調速中,根據建立模糊控制規則的基本思想及實際運行經驗,通過模糊控制技術使空調壓縮機具有自調整的智能特性,從而得出最佳的動態控制參數,克服了PID控制器控制精度較低、消除穩態誤差能力差的缺點。 然后詳細闡述了SVPWM的基本原理,對空間矢量調制(SVPWM)方式及其實現方法進行了探討。在變頻壓縮機的控制中采用先進的SVPWM調制技術,壓縮機能根據室內需要的冷(熱)量不同,連續地、動態地、實時地調整其制冷(熱)量,始終保持在較合理的運轉狀態下。能夠進一步提高電壓的利用率和頻率分辨率,并使壓縮機運行更加平穩,提高空調的效率,達到節能降耗的效果。

    標簽: SVPWM 模糊控制 變頻調速

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:as275944189

  • 繞組勵磁同步電機無傳感器矢量控制的研究.rar

    繞組勵磁同步電機具有功率因數可調、效率高等優點,在工業大功率場合獲得了廣泛應用,因此研究和開發高性能的繞組勵磁同步電機驅動系統具有重大的經濟價值和社會效益。目前開發高性能繞組勵磁同步電機驅動系統所采用的控制方案主要有兩種:一種是直接轉矩控制(DTFC);另一種是磁場定向矢量控制(FOC)。繞組勵磁同步電機的矢量控制策略具有控制結構簡單,物理概念清晰,電流、轉矩波動小,轉速響應迅速,易實現數字控制等優點。因此,在交流傳動領域中,越來越受到學者的關注。但是,無論在國內還是國外,交直交型繞組勵磁同步電機矢量控制系統的研究還缺乏全面深入的理論研究,還沒有建造起矢量控制系統的理論體系構架。本文對繞組勵磁同步電機矢量控制系統進行了初步的理論探討,并進行了詳細的實踐研究,為以后更深入、廣泛地研究此系統,打好堅實的基礎。本論文主要研究內容如下: @@ 通過廣泛的查找文獻,對幾種常見的同步電機傳動系統進行了綜述,分析了同步電機變頻調速原理,在此基礎上,講述了無傳感器技術在同步電機中的應用現狀。無傳感器技術主要有兩大類:基于基波量的檢測方法和基于外加信號的激勵法。隨后,對轉子初始位置的估計進行了綜述,其方法有:基于電機定子鐵芯飽和效應的轉子位置估計,高頻信號注入法,基于定子繞組感應電壓的估計法和基于相電感計算法等。繞組勵磁同步電機轉子初始位置估計的研究還很少。 @@ 對繞組勵磁同步電機矢量控制的理論進行了全面深入地研究,建立起矢量控制的理論體系構架。 @@ 首先,基于磁勢等效原理,將三相靜止交流信號等效變換為兩相旋轉直流信號,將交流電機等效為直流電機進行控制。在Clarke變換和Park變換的基礎上,得到凸極同步電機轉子磁場定向的電壓矩陣方程、功率方程和運動方程。根據上述方程,繪出dq軸的等值電路及矢量圖,得到狀態空間描述的dq軸數學模型。 @@ 其次,根據模型參考自適應原理,對同步電機轉速進行估計。忽略同步電機d軸阻尼繞組的作用,取同步轉速為零,得到同步電機αβ靜止坐標系下 的數學模型。將不含有轉子轉速信息的方程作為參考模型,將含有轉速參數的方程作為可調模型,根據波波夫超穩定性和正性原理,對轉子轉速進行估計。@@ 最后,根據模型參考自適應估計的轉子轉速,設計磁通觀測器來估計轉子磁通,實現磁通反饋閉環控制。磁通觀測器采用降維觀測器,僅對轉子磁通分量進行重構,并通過極點配置算法,合理配置觀測器的極點,使觀測器滿足系統的性能指標,達到磁通觀測的目的。 @@ 新穎的空間矢量脈寬調制算法。從空間矢量的基本概念入手,深入分析了定子三相對稱電壓與空間電壓矢量之間的關系。由三相電壓源型逆變器輸出電壓波形得到六個有效開關狀態矢量,這六個開關矢量和兩個零矢量合成一組等幅不同相的電壓空間矢量,去逼近圓形旋轉磁場。其次,根據空間電壓矢量所在的扇區,選擇相鄰有效開關矢量,在伏秒平衡的法則下,計算各有效開關矢量的作用時間。并且,探討了扇區判斷和扇區過渡問題,定性分析了空間矢量脈寬調制(SVPWM)的性能。最后,根據每個扇區中開關矢量作用時間,采用軟件構造法,在TMS320LF2407A硬件上實現了SVPWM。實驗結果表明,該算法簡單易實現,能夠有效的提高直流母線的電壓利用率,具有在低頻運行穩定,逆變器輸出電流正弦度好等優點。 @@ 空間矢量過調制算法的研究。在上述線性調制的基礎上,提出一種基于電壓空間矢量的過調制方法。過調制區域根據調制度分成兩種不同的模式,分別為模式Ⅰ(0.907

    標簽: 繞組 勵磁 同步電機

    上傳時間: 2013-07-25

    上傳用戶:gaorxchina

  • 逆變器數字控制技術研究與實現.rar

    逆變器廣泛應用于工業生產的各個方面,數字控制具有方便實現復雜算法、抗干擾性強和產品容易升級等優點,已成為未來逆變器的發展趨勢。使用數字技術控制設計逆變器,控制器的性能決定了逆變系統系統的性能。然而在很多高頻應用的場合,目前常用的控制器的速度往往不能完全達到要求。與傳統單片機和DSP芯片相比,FPGA器件具有更高的處理速度。同時FPGA應用在數字化逆變器設計中,還可以大大簡化控制系統結構,并可實現多種高速算法,具有較高的性價比。在逆變器的全數字化控制領域,FPGA具有很好的應用價值。 論文首先介紹了SPWM基本原理及其控制方式,SPWM的生成方法,并結合本課題給出了查表法生成SPWM波的一般方法,且以單相全橋逆變器為例進行了仿真。分析其的電路特點,建立PWM逆變器的統一電路模型、連續狀態空間以及離散狀態空間模型,在此數學模型基礎上,針對逆變器研究分析了目前用于逆變器設計的各種數字控制技術、控制方案,討論了其控制方法的優缺點,相關控制器設計的一般問題,最后比較了其優缺點,指出其存在的共性問題,總結了使用FPGA設計逆變器數字控制器的優勢。然后以單相電壓型PWM逆變器為控制模型采用新型模數結合現場可編程門陣列FPGA實現數字化控制器的方案,給出了純正正弦波逆變器的設計方案。 論文詳細論述了采用模數混合型FPGA作為主控芯片的高頻逆變器設計方法與實現過程。系統主控芯片采用Fusion系列AFS600,世界上首個模數混合型FPGA。主要設計要點包括:逆變器硬件電路設計以及SPWM數字控制系統軟件設計。外圍強電電路的設計的難點在于用于前端升壓的高頻變壓器的設計以及輸出端LC濾波電感與電容的選取。另外,SPWM“H”字全橋逆變電路中的高懸浮電壓也是設計中需要值得注意的重要環節。在控制系統軟件設計方面,采用FPGA自上而下的設計方法,對其控制系統進行了功能劃分,完成了SPWM產生器以及加入死區補償的PWM發生器、和反饋等模塊的設計。 論文的結束部分給出了設計結果,并指出了進一步的工作的思路和方向。

    標簽: 逆變器 數字控制 技術研究

    上傳時間: 2013-05-19

    上傳用戶:小碼農lz

  • 基于西門子PLC的實驗室網絡控制系統的研究.rar

    隨著技術的發展,基于PLC的控制系統呈現綜合化、網絡化的發展趨勢。為了適應當今PLC課程教學的需要,我們應提供具有現場控制對象的控制層、監控管理層、遠程監控層三層結構的實驗控制系統,并將組態軟件技術、先進的數據交互技術、單片機技術、通信技術集成在控制系統中,構建現代大綜合設計性實驗系統,以培養全面的高素質的綜合性人才。 本文提出了一種多功能、大綜合的實驗平臺的方案和技術實現。本課題由市場占有率高的西門子PLC及其通信網絡模塊組成,采用具有很高的性價比的系統集成技術,構成了覆蓋面較大的全集成的網絡控制系統,可提供PPI網絡、PROFIBUS-DP網絡和以太網等多種網絡形式的實驗平臺;采用多種工業組態軟件如Wincc、組態王和MCGS,構成了豐富的上位監控模式;通過OPC技術實現對PROFIBuS-DP網絡的遠程監控。在此基礎上,結合單片機技術、CPLD技術,設計了可自定義I/O口的多路模擬采集卡,擴展了PLC的信息控制功能;采用網絡技術,將PLC技術與變頻器、步進電機控制相結合,對標準的PLC對象TM2和機械手設備進行二次開發,構成相關的運動控制系統,模擬生產線的控制,展示PLC的運動控制功能;將PLC技術與無線控制技術相結合,實現PLC的無線遙控功能;完成了三菱Q系列PLC與PROFIBUS-DP網絡的聯網,實現了不同品牌的PLC網絡的互聯互通。在此基礎上,還開發了多個實驗程序,展示其豐富的網絡構架和綜合的實驗模式。 系統調試和實驗效果表明,該系統接近當今工業技術實踐,可為學生的課程設計、畢業設計以及PLC技術研究提供先進的集多種技術于一體的大綜合設 計性實驗平臺。關鍵詞:PLC;業網絡;OPC

    標簽: PLC 西門子 實驗室

    上傳時間: 2013-05-22

    上傳用戶:歸海惜雪

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