繞組勵磁同步電機具有功率因數(shù)可調(diào)、效率高等優(yōu)點,在工業(yè)大功率場合獲得了廣泛應(yīng)用,因此研究和開發(fā)高性能的繞組勵磁同步電機驅(qū)動系統(tǒng)具有重大的經(jīng)濟價值和社會效益。目前開發(fā)高性能繞組勵磁同步電機驅(qū)動系統(tǒng)所采用的控制方案主要有兩種:一種是直接轉(zhuǎn)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(jié)構(gòu)簡單,物理概念清晰,電流、轉(zhuǎn)矩波動小,轉(zhuǎn)速響應(yīng)迅速,易實現(xiàn)數(shù)字控制等優(yōu)點。因此,在交流傳動領(lǐng)域中,越來越受到學(xué)者的關(guān)注。但是,無論在國內(nèi)還是國外,交直交型繞組勵磁同步電機矢量控制系統(tǒng)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(tǒng)的理論體系構(gòu)架。本文對繞組勵磁同步電機矢量控制系統(tǒng)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(tǒng),打好堅實的基礎(chǔ)。本論文主要研究內(nèi)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(tǒng)進行了綜述,分析了同步電機變頻調(diào)速原理,在此基礎(chǔ)上,講述了無傳感器技術(shù)在同步電機中的應(yīng)用現(xiàn)狀。無傳感器技術(shù)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(zhuǎn)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(yīng)的轉(zhuǎn)子位置估計,高頻信號注入法,基于定子繞組感應(yīng)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(zhuǎn)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(gòu)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(zhuǎn)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(chǔ)上,得到凸極同步電機轉(zhuǎn)子磁場定向的電壓矩陣方程、功率方程和運動方程。根據(jù)上述方程,繪出dq軸的等值電路及矢量圖,得到狀態(tài)空間描述的dq軸數(shù)學(xué)模型。 @@ 其次,根據(jù)模型參考自適應(yīng)原理,對同步電機轉(zhuǎn)速進行估計。忽略同步電機d軸阻尼繞組的作用,取同步轉(zhuǎn)速為零,得到同步電機αβ靜止坐標(biāo)系下 的數(shù)學(xué)模型。將不含有轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速信息的方程作為參考模型,將含有轉(zhuǎn)速參數(shù)的方程作為可調(diào)模型,根據(jù)波波夫超穩(wěn)定性和正性原理,對轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速進行估計。@@ 最后,根據(jù)模型參考自適應(yīng)估計的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速,設(shè)計磁通觀測器來估計轉(zhuǎn)子磁通,實現(xiàn)磁通反饋閉環(huán)控制。磁通觀測器采用降維觀測器,僅對轉(zhuǎn)子磁通分量進行重構(gòu),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(tǒng)的性能指標(biāo),達到磁通觀測的目的。 @@ 新穎的空間矢量脈寬調(diào)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(guān)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(guān)狀態(tài)矢量,這六個開關(guān)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(zhuǎn)磁場。其次,根據(jù)空間電壓矢量所在的扇區(qū),選擇相鄰有效開關(guān)矢量,在伏秒平衡的法則下,計算各有效開關(guān)矢量的作用時間。并且,探討了扇區(qū)判斷和扇區(qū)過渡問題,定性分析了空間矢量脈寬調(diào)制(SVPWM)的性能。最后,根據(jù)每個扇區(qū)中開關(guān)矢量作用時間,采用軟件構(gòu)造法,在TMS320LF2407A硬件上實現(xiàn)了SVPWM。實驗結(jié)果表明,該算法簡單易實現(xiàn),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(wěn)定,逆變器輸出電流正弦度好等優(yōu)點。 @@ 空間矢量過調(diào)制算法的研究。在上述線性調(diào)制的基礎(chǔ)上,提出一種基于電壓空間矢量的過調(diào)制方法。過調(diào)制區(qū)域根據(jù)調(diào)制度分成兩種不同的模式,分別為模式Ⅰ(0.907
上傳時間: 2013-07-25
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隨著用戶對供電質(zhì)量要求的進一步提高,模塊化UPS 并聯(lián)系統(tǒng)獲得了越來越廣泛的應(yīng)用。本文以模塊化UPS為研究對象,根據(jù)電路結(jié)構(gòu),將其分為直流部分模塊化和交流部分模塊化分別進行討論。整流環(huán)節(jié)對Boost-PFC 電路進行并聯(lián)控制,實現(xiàn)直流部分的模塊化;逆變環(huán)節(jié)在瞬時電壓PID 控制的基礎(chǔ)上,引入了瞬時均流的并聯(lián)控制策略,實現(xiàn)交流部分的模塊化。 介紹了有源功率因數(shù)校正技術(shù)的基本原理和控制思路,分析了單管雙Boost-PFC電路的工作過程,并將其簡化等效成常規(guī)的Boost 電路進行分析和控制。根據(jù)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),分別對電流控制環(huán)和電壓控制環(huán)進行了分析,得出了電感電流主要受電流指令的影響,而輸入輸出電壓差的影響則相對比較小;輸出電壓主要受參考給定指令電壓、緩啟給定指令電壓以及輸出電流等因素的影響。根據(jù)電流環(huán)和電壓環(huán)的解析表達式,給出了并聯(lián)控制的方法及原理。 對單相電路、三相電路以及多模塊并聯(lián)電路分別進行了仿真驗證,對多模塊的并聯(lián)系統(tǒng)進行了實驗驗證。建立了單相逆變器的數(shù)學(xué)模型,并加入PID 控制器,得到了輸出電壓的解析表達式,得出逆變器輸出電壓與參考給定電壓和輸出電流有關(guān)。利用極點配置的方法得到了模擬域PID 控制器參數(shù)的計算公式,并采用后向差分法,將其轉(zhuǎn)換到數(shù)字域,得到了數(shù)字PID 控制器參數(shù)與模擬域參數(shù)的換算關(guān)系。通過實驗測試和曲線擬合的辦法,得到了實際逆變器的電路參數(shù)。通過對所設(shè)計的數(shù)字PID 控制器進行仿真和實驗,驗證了理論分析和計算。建立了PID 電壓閉環(huán)的多逆變器并聯(lián)系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型,分析得出并聯(lián)系統(tǒng)的輸出電壓主要由系統(tǒng)中各模塊的平均給定電壓決定,同時也受較高次的輸出諧波電流影響,受輸出基波電流影響相對較小;環(huán)流主要受模塊的給定電壓與系統(tǒng)平均給定電壓的偏差影響。針對環(huán)流產(chǎn)生的原因,提出了一種瞬時均流控制策略來減小系統(tǒng)環(huán)流對給定電壓偏差的增益,從而達到瞬時均流的目的。 對兩逆變模塊并聯(lián)的系統(tǒng)在各種工況下進行了仿真和實驗,驗證了理論分析的正確性和這種瞬時均流控制策略的可行性。
上傳時間: 2013-04-24
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·摘要: 以IPC+DSP作為六自由度工業(yè)機器人的控制器,設(shè)計了一種基于可編程多軸控制器PMAC(Programmable Multi-Axies Controller)的開放式機器人控制系統(tǒng).采用Visual C++編制控制程序,將機器人系統(tǒng)中管理、控制功能的實現(xiàn)分為若干個模塊,負責(zé)底層伺服驅(qū)動的函數(shù)利用PMAC運動語言編寫,可直接調(diào)用.整個控制軟件能完成數(shù)據(jù)及運動狀態(tài)顯示、伺服驅(qū)動、
上傳時間: 2013-05-25
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介紹了由兩個DC/DC開關(guān)電源模塊并聯(lián)構(gòu)成的供電系統(tǒng)電路結(jié)構(gòu)和工作原理。該系統(tǒng)采用ARM芯片STM32為主控芯片產(chǎn)生驅(qū)動功率開關(guān)器件MOSFET的PWM脈沖[1],對供電系統(tǒng)的輸出電壓和各個模塊的輸出電流均實現(xiàn)了全數(shù)字閉環(huán)PI控制。系統(tǒng)輸出電壓穩(wěn)定,能實現(xiàn)兩個模塊電流的比例分配,同時具有輸出負載短路及延時恢復(fù)功能。仿真和實驗結(jié)果驗證了控制技術(shù)的正確性和可行性。
標(biāo)簽: DC_DC 開關(guān)電源模塊 并聯(lián)供電系統(tǒng) 均流
上傳時間: 2013-11-20
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在電源設(shè)計中,工程人員時常會面臨控制 IC 驅(qū)動電流不足的問題,或者因為閘極驅(qū)動損耗導(dǎo)致控制 IC 功耗過大。為解決這些問題,工程人員通常會採用外部驅(qū)動器。目前許多半導(dǎo)體廠商都有現(xiàn)成的 MOSFET 積體電路驅(qū)動器解決方案,但因為成本考量,工程師往往會選擇比較低價的獨立元件。
上傳時間: 2013-11-19
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載波相移SPWM 調(diào)制法目前是級聯(lián)型逆變器的主流調(diào)制方法,其等效載波頻率高,諧波特性好,功率單元之間輸出功率平衡。而移相空間矢量調(diào)制法基于傳統(tǒng)的兩電平空間矢量調(diào)制法,并采用載波移相的思想,因此兼有空間矢量法和載波相移SPWM 法的優(yōu)勢,諧波特性好,電壓利用率高,且控制方法簡單便于數(shù)字實現(xiàn),可與矢量控制和直接轉(zhuǎn)矩控制等各種現(xiàn)代方法相結(jié)合應(yīng)用于電機的變頻調(diào)速系統(tǒng)中。本文以三級級聯(lián)型逆變器為例對載波相移SPWM 調(diào)制法和移相空間矢量調(diào)制法分別進行了研究,通過仿真對比,總結(jié)出移相空間矢量調(diào)制法與載波相移SPWM 調(diào)制法的異同和所具有的優(yōu)勢。
標(biāo)簽: SPWM 電平逆變器 控制策略 載波相移
上傳時間: 2014-12-24
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本文設(shè)計出一種新型燈光調(diào)光控制系統(tǒng)。系統(tǒng)采用先進的智能功率模塊((IPM)取代以往的可控硅作為功率變換器件,以Intel16 位單片機為核心控制器采用AC-DC-AC 變換技術(shù)使輸出的波形較可控硅斬波后的波形有很大的改善,這不僅降低了變壓器的損耗而且延長了燈的壽命,提高了系統(tǒng)的運行質(zhì)量。現(xiàn)場總線CAN 的運用使得整個系統(tǒng)便于集中監(jiān)控、管理。調(diào)光器是機場助航燈光系統(tǒng)的核心控制設(shè)備。目前,國內(nèi)外使用的調(diào)光器主要采用可控硅斬波技術(shù),這種調(diào)光器存在波形畸變大、電網(wǎng)要求高、對電網(wǎng)污染嚴重、效率低、負載適應(yīng)能力差等缺點。針對以往系統(tǒng)存在的不足,提出了正弦波調(diào)光器,它采用逆變技術(shù),輸出標(biāo)準(zhǔn)正弦電壓,它的優(yōu)點是對負載適應(yīng)能力強、對電網(wǎng)要求低、污染輕、效率高、輸出波形好等。正弦波調(diào)光器采用逆變技術(shù),輸出幅度可調(diào)的標(biāo)準(zhǔn)正弦電壓,通過控制算法實現(xiàn)對燈光回路的高精度恒流控制。“正弦波調(diào)光器”將極大地提高調(diào)光器的技術(shù)水平,改善調(diào)光器的性能,增強市場競爭能力。
標(biāo)簽: 單片機 燈光 調(diào)光控制 系統(tǒng)開發(fā)
上傳時間: 2013-11-02
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為了實現(xiàn)快速準(zhǔn)確地觀測電機轉(zhuǎn)速,在直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,采用了基于電機轉(zhuǎn)子磁鏈的MRAS速度辨識方法對系統(tǒng)進行速度估計,并通過DSP實現(xiàn)無速度傳感器的直接轉(zhuǎn)矩控制。利用Matlab對系統(tǒng)進行仿真分析,仿真結(jié)果表明,該方案的設(shè)計方法正確可行。
標(biāo)簽: DSP 速度傳感器 控制 系統(tǒng)研究
上傳時間: 2013-11-17
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特點 精確度0.05%滿刻度 ±1位數(shù) 顯示范圍-19999-99999可任意規(guī)劃 可直接量測直流4至20mA電流,無需另接輔助電源 尺寸小(24x48x50mm),穩(wěn)定性高 分離式端子,配線容易 CE 認證 主要規(guī)格 輔助電源: None 精確度: 0.05% F.S. ±1 digit(DC) 輸入抗阻: approx. 250 ohm with 20mA input 輸入電壓降: max. DC5V with 20mA input 最大過載能力: < ±50mA 取樣時間: 2.5 cycles/sec. 顯示值范圍: -19999 - 99999 digit adjustable 歸零調(diào)整范圍: -999-999 digit adjustable 最大值調(diào)整范圍: -999-999 digit adjustable 過載顯示: " doFL " or "-doFL" 極性顯示: " 一 " for negative readings 顯示幕 : Brigh Red LEDs high 8.6mm(.338") 溫度系數(shù) : 50ppm/℃ (0-50℃) 參數(shù)設(shè)定方式: Touch switches 記憶型式: Non-volatile E2 外殼材料: ABS 絕緣耐壓能力: 2KVac/1 min. (input/case) 使用環(huán)境條件: 0-50℃(20 to 90% RH non-condensed) 存放環(huán)境條件: 0-70℃(20 to 90% RH non-condensed) 外型尺寸: 24x48x50mm CE認證: EN 55022:1998/A1:2000 Class A EN 61000-3-2:2000 EN 61000-3-3:1995/A1:2001 EN 55024:1998/A1:2001
上傳時間: 2013-10-09
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特點 精確度0.05%滿刻度 ±1位數(shù) 可量測 交直流電流/交直流電壓/電位計/傳送器/Pt-100/荷重元/電阻 等信號 顯示范圍0- ±19999可任意規(guī)劃 具有自動歸零與保持(開根號)功能 具有9段線性折補功能 4組警報功能 15BIT 類比輸出功能 數(shù)位RS-485界面
上傳時間: 2013-10-12
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