三相電壓不平衡度是衡量電網(wǎng)電能質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)。在三相系統(tǒng)中,引起電壓不平衡的主要原因是發(fā)電機(jī)的輸出電壓不平衡和負(fù)載不平衡兩方面,電壓不平衡比較嚴(yán)重時(shí),會(huì)給系統(tǒng)帶來諸多危害。近年來,STATCOM因其動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度快,電流諧波含量小,裝置體積小等優(yōu)點(diǎn),在電壓不平衡補(bǔ)償中的應(yīng)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(lián)使用。然而在器件串聯(lián)使用時(shí),由于其特性的差異會(huì)產(chǎn)生暫態(tài)電壓分配不均衡,導(dǎo)致個(gè)別器件上產(chǎn)生過電壓而威脅器件的安全,嚴(yán)重時(shí)會(huì)燒毀器件。因此需要采用均壓電路來保證串聯(lián)結(jié)構(gòu)中電壓的平均分配。本文重點(diǎn)對IGCT串聯(lián)均壓電路和緩沖電路進(jìn)行了設(shè)計(jì),在分析串聯(lián)均壓電路的同時(shí),計(jì)算了吸收電容和吸收電阻的取值范圍。而后,對緩沖電路進(jìn)行了Pspice仿真,通過仿真驗(yàn)證了均壓電路的工作效果。結(jié)果表明,吸收電容和吸收電阻的取值合適,能夠?qū)GCT的串聯(lián)運(yùn)行起到很好的保護(hù)作用。本文還對100Kvar/660VSTATCOM的主電路進(jìn)行了參數(shù)設(shè)計(jì),對IGCT的型號(hào)和各主要元件進(jìn)行了選擇。 本文重點(diǎn)研究了不平衡系統(tǒng)中STATCOM的控制策略。建立了基于IGCT的STATCOM的數(shù)學(xué)模型;根據(jù)STATCOM的電流暫態(tài)模型,對電流電壓進(jìn)行序分解,并做D—Q坐標(biāo)變換,建立STATCOM在靜止坐標(biāo)系下的正、負(fù)序數(shù)學(xué)模型。基于建立的負(fù)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(jù)實(shí)際補(bǔ)償時(shí)遇到的問題:收斂速度慢、依賴固定的負(fù)載模型、魯棒性差等,對無差拍控制方法進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。該優(yōu)化方法在傳統(tǒng)無差拍的基礎(chǔ)上引入了參考電流觀測器和狀態(tài)觀測器;文中具體設(shè)計(jì)了這個(gè)改進(jìn)無差拍控制器和其相關(guān)電路。經(jīng)分析與仿真驗(yàn)證了本文提出的優(yōu)化控制方法,將該方法應(yīng)用于STATCOM不平衡補(bǔ)償器,取得了良好的不平衡補(bǔ)償性能、快速的動(dòng)態(tài)響應(yīng)和良好的魯棒性。
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空調(diào)壓縮機(jī)是空調(diào)器的核心部件。傳統(tǒng)定速空調(diào)器中壓縮機(jī)多采用單相異步電動(dòng)機(jī),對電機(jī)采用簡單的開關(guān)式控制,電能損耗、室溫波動(dòng)及噪音都很大,壓縮機(jī)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(xiàn),將變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用于空調(diào)器中,將變頻壓縮機(jī)取代傳統(tǒng)定頻定速壓縮機(jī),對其進(jìn)行變頻調(diào)速將使壓縮機(jī)減少開停次數(shù),降低室溫波動(dòng),提高舒適度,獲得了更好的空氣調(diào)節(jié)效果和實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的要求。 空調(diào)系統(tǒng)是一個(gè)典型的多輸入多輸出、具有大滯后特性的菲線性系統(tǒng)。要對空調(diào)壓縮機(jī)進(jìn)行變頻調(diào)速,需要根據(jù)房間溫度的變化得出壓縮機(jī)的頻率值。由于空調(diào)系統(tǒng)精確的數(shù)學(xué)模型難以取得,且時(shí)間常數(shù)較大,傳統(tǒng)的PID調(diào)整不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力,性能指標(biāo)也不能令人滿意。因此,將模糊控制技術(shù)引入空調(diào)壓縮機(jī)的變頻調(diào)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(jī)的頻率為輸出。對于提高空調(diào)系統(tǒng)的控制精度、穩(wěn)定性和可靠性,無論從學(xué)術(shù)研究角度出發(fā),還是在工程應(yīng)用方面,都具有相當(dāng)?shù)默F(xiàn)實(shí)意義。 本文分別從三相異步電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速技術(shù)、變頻空調(diào)控制策略等方面進(jìn)行了探討分析。首先將模糊控制技術(shù)應(yīng)用到空調(diào)壓縮機(jī)變頻調(diào)速中,根據(jù)建立模糊控制規(guī)則的基本思想及實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),通過模糊控制技術(shù)使空調(diào)壓縮機(jī)具有自調(diào)整的智能特性,從而得出最佳的動(dòng)態(tài)控制參數(shù),克服了PID控制器控制精度較低、消除穩(wěn)態(tài)誤差能力差的缺點(diǎn)。 然后詳細(xì)闡述了SVPWM的基本原理,對空間矢量調(diào)制(SVPWM)方式及其實(shí)現(xiàn)方法進(jìn)行了探討。在變頻壓縮機(jī)的控制中采用先進(jìn)的SVPWM調(diào)制技術(shù),壓縮機(jī)能根據(jù)室內(nèi)需要的冷(熱)量不同,連續(xù)地、動(dòng)態(tài)地、實(shí)時(shí)地調(diào)整其制冷(熱)量,始終保持在較合理的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下。能夠進(jìn)一步提高電壓的利用率和頻率分辨率,并使壓縮機(jī)運(yùn)行更加平穩(wěn),提高空調(diào)的效率,達(dá)到節(jié)能降耗的效果。
標(biāo)簽: SVPWM 模糊控制 變頻調(diào)速
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目前,小波分析在信息技術(shù)和其他學(xué)科方面的應(yīng)用是眾多科技工作者關(guān)心的課題。在理論方面,新觀點(diǎn)、新方法不斷涌現(xiàn)。本文旨在完善小波的基本理論,對原有的小波去噪方法作進(jìn)一步的改進(jìn)。 經(jīng)典的信號(hào)處理方法,例如傅立葉變換、短時(shí)傅立葉變換等具有局限性,因而限定了它們的應(yīng)用范圍。小波分析作為一種全新的信號(hào)處理方法,它將信號(hào)中各種不同的頻率成分分解到互不重疊的頻帶上,為信號(hào)濾波、信噪分離和特征提取提供了有效途徑,特別在信號(hào)去噪方面顯出了獨(dú)特的優(yōu)勢。本文介紹了經(jīng)典的去噪方法,并對其適用范圍和效果進(jìn)行了分析和比較。并且,討論了小波分析的基本理論,介紹了連續(xù)小波變換、離散小波變換和小波變換的快速分解與重構(gòu)算法,最后研究了小波基的數(shù)學(xué)特性,分析了它們對實(shí)際應(yīng)用的影響和作用。進(jìn)而,介紹了小波的幾種去噪方法:小波變換高頻系數(shù)置零去噪方法、小波變換模極大值去噪方法、小波閾值去噪方法、小波空域相關(guān)性去噪方法。用小波變換將高頻系數(shù)強(qiáng)制置零去噪的方法是比較方便的,但它的不足之處是經(jīng)將高頻系數(shù)強(qiáng)制置零去噪后重構(gòu)的信號(hào)會(huì)使信號(hào)丟失一些細(xì)節(jié),且小波基的選擇亦有相當(dāng)?shù)碾y度,只有靠經(jīng)驗(yàn)來確定,不過比傳統(tǒng)的濾波方法所得的效果還是要好。對于小波變換模極大值去噪的原理,分析了去噪過程中幾個(gè)參數(shù)的選取問題,并給出了一些選取依據(jù);對小波閾值去噪方法的幾個(gè)關(guān)鍵問題進(jìn)行了詳細(xì)討論。對閾值去噪進(jìn)行了改進(jìn),利用均值逼近與閾值去噪相結(jié)合的方法來實(shí)現(xiàn)信號(hào)的處理,并通過實(shí)驗(yàn)仿真實(shí)現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該方法提高了信噪比,去噪效果優(yōu)于單獨(dú)應(yīng)用閾值去噪的方法。 在空域相關(guān)去噪算法的基礎(chǔ)上,進(jìn)行了改進(jìn),利用閾值濾波與相關(guān)去噪算法相結(jié)合的一種組合去噪算法,仿真試驗(yàn)結(jié)果表明,由該算法濾波之后得到的小波系數(shù)不僅連續(xù)性好,準(zhǔn)確率高,而且易于重構(gòu)信號(hào)。 本文分別對這四種方法進(jìn)行了算法分析比較,通過實(shí)驗(yàn)仿真來實(shí)現(xiàn),并對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了分析。實(shí)驗(yàn)仿真結(jié)果表明了利用小波分析理論對信號(hào)去噪的可行性和有效性。 關(guān)鍵詞:小波分析,信號(hào)去噪,閾值,均值逼近,空域相關(guān)
標(biāo)簽: 小波分析 信號(hào)去噪 中的應(yīng)用
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隨著全球汽車保有量的與日俱增,能源危機(jī)和環(huán)境污染正逐漸成為制約世界汽車工業(yè)發(fā)展的瓶頸。而新興的混合動(dòng)力汽車(HEV)在節(jié)能和排放上的優(yōu)越性正逐步體現(xiàn)出來。由于采用“油、電”配合的方式來驅(qū)動(dòng)車體,其所搭載電動(dòng)機(jī)及其驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的研究則成為混合動(dòng)力汽車研發(fā)中的關(guān)鍵技術(shù)之一,它直接決定著整車的動(dòng)力性,燃油經(jīng)濟(jì)性和排放指標(biāo)。 論文首先比較了常見的幾種電動(dòng)汽車的性能,概括了混合動(dòng)力汽車的優(yōu)點(diǎn),介紹了混合動(dòng)力汽車電機(jī)及其控制系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀;其次探討了幾種常用交流電動(dòng)機(jī)的性能優(yōu)劣,由于永磁同步電機(jī)具有高效、高功率密度以及良好的調(diào)速性能,本文混合動(dòng)力汽車傳動(dòng)系統(tǒng)選用永磁同步電機(jī);根據(jù)混合動(dòng)力汽車所搭載電動(dòng)機(jī)在功率和扭矩上的要求以及永磁同步電機(jī)在結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn),選取了發(fā)動(dòng)機(jī)電機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)布置形式;論文建立了永磁同步電動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型,分析了永磁同步電動(dòng)機(jī)矢量控制的原理;設(shè)計(jì)了基于TMS320F2812DSP的永磁同步電動(dòng)機(jī)矢量控制系統(tǒng),詳細(xì)闡述了功率驅(qū)動(dòng)電路,速度及位置檢測電路,電流反饋及過流保護(hù)電路,CAN通訊模塊等系統(tǒng)中重要的組成單元;軟件采用模塊化的結(jié)構(gòu),闡述了關(guān)鍵子程序如電流采集、位置檢測程序和SVPWM產(chǎn)生子程序。 最后,搭建了實(shí)驗(yàn)平臺(tái),對硬件進(jìn)行了調(diào)試和修改,通過樣機(jī)及系統(tǒng)臺(tái)架試驗(yàn),取得了大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),檢驗(yàn)了所設(shè)計(jì)樣機(jī)的特性,發(fā)現(xiàn)其制作過程中的不足,并實(shí)現(xiàn)了電機(jī)控制系統(tǒng)的閉環(huán)控制,從而達(dá)到了對混合動(dòng)力汽車用永磁同步電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的探索與研究的目的。
標(biāo)簽: 2812 DSP 混合動(dòng)力
上傳時(shí)間: 2013-05-23
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隨著低壓供電系統(tǒng)中感性負(fù)荷越來越多,電網(wǎng)對無功電流的需求量急劇增加,為了提高系統(tǒng)供電質(zhì)量和供電效率,必須對電網(wǎng)進(jìn)行無功補(bǔ)償。晶閘管投切電容器(TSC)一種簡單易行的補(bǔ)償措施,并已得到廣泛應(yīng)用。但是長期以來無功補(bǔ)償裝置中的電容器投切開關(guān)存在功能單一、使用壽命短、開關(guān)沖擊大等不足,這些不足嚴(yán)重制約了補(bǔ)償裝置的發(fā)展。因此開發(fā)大容量快速的集多種功能于一體的電子開關(guān)功率單元將是晶閘管投切電容器(TSC)技術(shù)中長期研究的主要內(nèi)容,具有很高的實(shí)用價(jià)值。 首先,本文回顧了投切開關(guān)的發(fā)展歷史,并指出它們存在的優(yōu)點(diǎn)和弊端。闡述了晶閘管投切電容器(TSC)的基本工作原理及主電路的組成和實(shí)現(xiàn)手段。 其次,提出功率單元的概念,并介紹了它的組成、功能和作用、對功率單元各個(gè)組成部分進(jìn)行研究,主要包括根據(jù)系統(tǒng)電壓和電流選擇晶閘管型號(hào)、根據(jù)TSC無過渡過程原理的分析來設(shè)計(jì)過零觸發(fā)模塊、利用補(bǔ)償電容上的工作電壓波形設(shè)計(jì)多功能卡上的工作指示電路、故障檢測電路,根據(jù)TSC的保護(hù)特點(diǎn)將溫度開關(guān)串入到控制信號(hào)和冷卻風(fēng)扇電路,在溫度過高時(shí)起到對功率單元的保護(hù)作用。然后在理論及設(shè)計(jì)參數(shù)的基礎(chǔ)上制造功率單元。在已有的TSC補(bǔ)償裝置上對功率單元的性能進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,論文所設(shè)計(jì)功率單元能很好的實(shí)現(xiàn)投切電容器的作用,還實(shí)現(xiàn)各種保護(hù)和顯示功能,提高效率和補(bǔ)償效果。 最后,系統(tǒng)地闡述了功率單元作為集成化開關(guān)模塊在無功補(bǔ)償領(lǐng)域的優(yōu)越性,并指出設(shè)計(jì)中需要完善的地方。
上傳時(shí)間: 2013-07-19
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社會(huì)發(fā)展對內(nèi)燃機(jī)車柴油機(jī)安全、節(jié)能、低污染等方面提出了更高的要求,傳統(tǒng)的機(jī)械式控制已很難滿足這些新要求。對機(jī)車柴油機(jī)采用電子控制技術(shù)成為當(dāng)前提高柴油機(jī)乃至整車性能的一種有效方法。柴油機(jī)電子控制技術(shù)包含的范圍很廣,其中標(biāo)定技術(shù)決定了電控系統(tǒng)中最佳控制參數(shù)的獲取,從而影響著柴油機(jī)的工作性能,而噴油泵特性的標(biāo)定是標(biāo)定眾多內(nèi)容中首先要解決的問題,因此本文將機(jī)車柴油機(jī)電控系統(tǒng)中的油量特性標(biāo)定作為研究重點(diǎn),首先對電控單體泵的組成和原理進(jìn)行了分析,確定了其作為機(jī)車應(yīng)用的合理性;其次完成了電子燃油噴射控制單元的設(shè)計(jì),并對其實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行了研究。 噴油泵在匹配任何一種類型柴油機(jī)之前,其數(shù)學(xué)模型和控制特性應(yīng)該基本確定,能不能使得被匹配的柴油機(jī)性能達(dá)到最佳水平,將取決于能否通過有效的標(biāo)定方法來獲得準(zhǔn)確的噴油控制參數(shù)。本文在電子控制單元基本功能完成的基礎(chǔ)上,充分利用現(xiàn)場總線技術(shù)的優(yōu)勢,在實(shí)現(xiàn)物理層和數(shù)據(jù)鏈路層接口的同時(shí),針對標(biāo)定應(yīng)用進(jìn)行了擴(kuò)展,制訂出一套完整的通信協(xié)議,并開發(fā)出上位機(jī)標(biāo)定軟件,使得電子控制單元與上位機(jī)之間建立起了良好的通信平臺(tái)。標(biāo)定系統(tǒng)的建立同時(shí)為機(jī)車故障診斷技術(shù)帶來了新思路,本文提出了一種基于分布式機(jī)車控制網(wǎng)絡(luò)的故障診斷策略,多個(gè)智能化節(jié)點(diǎn)可以共同來完成復(fù)雜的故障診斷操作,性能完備的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成和通訊協(xié)議使得大量故障信息的交互顯得有條不紊。這種思路,對電控系統(tǒng)乃至整車的故障診斷技術(shù)的發(fā)展產(chǎn)生著深遠(yuǎn)的影響。 方案的確定,軟硬件的設(shè)計(jì),實(shí)驗(yàn)方法的分析,都必須結(jié)合真正的臺(tái)架實(shí)驗(yàn),在實(shí)驗(yàn)過程中不斷的改進(jìn)。本文最后,介紹了在機(jī)車廠單體泵試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行的電磁閥驅(qū)動(dòng)和油泵特性標(biāo)定實(shí)驗(yàn),從中獲得了機(jī)車柴油機(jī)電控系統(tǒng)研究的寶貴經(jīng)驗(yàn),為后期的柴油機(jī)匹配實(shí)驗(yàn)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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電梯在垂直升降的過程中,由于功率變化范圍很大,節(jié)能潛力巨大。本文主要工作在于結(jié)合電梯系統(tǒng)的特點(diǎn),對超級(jí)電容儲(chǔ)能系統(tǒng)中超級(jí)電容容量需求及其他相關(guān)參數(shù)的設(shè)置進(jìn)行詳細(xì)討論。也對與之配套的雙向DC/DC變換器進(jìn)行研究。 本文在研究了電梯系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,對其運(yùn)行過程中能量狀態(tài)的變化進(jìn)行了詳細(xì)分析,得到了儲(chǔ)能裝置中超級(jí)電容器容量的計(jì)算方法,并在此基礎(chǔ)上,根據(jù)超級(jí)電容器容量需求與系統(tǒng)前級(jí)雙向整流器功率的關(guān)系,提出了一套簡單有效的能量管理方案,減少了儲(chǔ)能裝置中超級(jí)電容器的容量需求。并且對于超級(jí)電容容量設(shè)置給出了一般的原則。 儲(chǔ)能裝置與系統(tǒng)直流母線之間需要雙向變換器進(jìn)行能量傳遞,本文對于各種雙向直流變換器拓?fù)涞膬?yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了比較,結(jié)合在超級(jí)電容儲(chǔ)能裝置中的具體應(yīng)用需要,得出BUCK/BOOST型變換器更適合本文中的應(yīng)用。 本文為儲(chǔ)能裝置設(shè)計(jì)了基于DSP(數(shù)字信號(hào)處理器)全數(shù)字控制的具有多種工作方式的雙向DC/DC變換器的小功率樣機(jī),在電容器放電時(shí),以恒流模式向直流母線輸送能量;在電容器充電時(shí),以分段恒流模式或恒壓模式進(jìn)行充電。文中給出了詳細(xì)的硬件電路以及數(shù)字控制部分的設(shè)計(jì)過程,并通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了驗(yàn)證。
標(biāo)簽: 電梯系統(tǒng) 儲(chǔ)能 超級(jí)電容
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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功率因數(shù)補(bǔ)償裝置中FFT諧波檢測算法研究,很有參考意義
標(biāo)簽: FFT 功率因數(shù) 補(bǔ)償裝置
上傳時(shí)間: 2013-06-29
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這本書列舉了matlab在27個(gè)實(shí)例中的使用說明和各種技巧。
標(biāo)簽: matlab 中的應(yīng)用
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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由于絕緣柵雙極晶體管IGBT具有工作頻率高、處理功率大和驅(qū)動(dòng)簡單等諸多優(yōu)點(diǎn),在電力電子設(shè)備、尤其是中大型功率的電力電子設(shè)備中的應(yīng)用越來越廣泛。但是,IGBT失效引發(fā)的設(shè)備故障往往會(huì)對生產(chǎn)帶來巨大影響和損失,因此,對IGBT的失效研究具有十分重要的應(yīng)用意義。 本文在深入分析IGBT器件工作原理和工作特性的基礎(chǔ)上,采用雙極傳輸理論聯(lián)立求解電子和空穴的傳輸方程,得到了穩(wěn)態(tài)時(shí)電子和空穴電流的表達(dá)式,對造成IGBT失效的各種因素進(jìn)行了詳細(xì)分析。應(yīng)用MATLAB軟件,對硅參數(shù)的熱導(dǎo)率、載流子濃度、載流子壽命、電子遷移率、空穴遷移率和雙極擴(kuò)散系數(shù)等進(jìn)行了仿真,深入研究了IGBT的失效因素,得到了IGBT失效的主要原因是發(fā)生擎住效應(yīng)以及泄漏電流導(dǎo)致IGBT延緩失效的有用結(jié)論。并且,進(jìn)行了IGBT動(dòng)態(tài)模型的設(shè)計(jì)和仿真,對IGBT在短路情況下的失效機(jī)理進(jìn)行了深入研究。 考慮到實(shí)際設(shè)備中的IGBT在使用中經(jīng)常會(huì)發(fā)生反復(fù)過流這一問題,通過搭建試驗(yàn)電路,著重對反復(fù)過流對IGBT可能帶來的影響進(jìn)行了試驗(yàn)研究,探討了IGBT因反復(fù)過流導(dǎo)致的累積失效的變化規(guī)律。本文研究結(jié)果對于正確判斷IGBT失效以及失效程度、進(jìn)而正確判斷和預(yù)測設(shè)備的可能故障,具有一定的應(yīng)用參考價(jià)值。
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