本設計首先簡要介紹了MATLAB的特點以及在整流電路中的應用,通過對三相橋式半控整流電路實例進行分析討論了三相橋式整流電路在不同控制角在電路帶電感性負載和電阻性負載時輸出負載電壓的變化。然后利用MATLAB SIMULINK對電力電力電路進行仿真的方法,并給出了三相橋式整流電路在不同控制角在電路帶電感性負載和電阻性負載的仿真波形,證實了該軟件的簡便直觀、高效快捷和真實準確性。與理論分析進行對比,更容易發現電路中一些忽略的東西。用MATLAB系統建立模型和實際系統中的設計過程非常的相似,用戶不用進行編程,也無需推到電路、系統的數學模型,就可以很快地得到系統的仿真結果,整個過程就像用筆在紙上畫一樣簡單,通過對仿真結果分析就可以將系統結構進行改進或將有關參數進行修改使系統達到要求的結果和性能,這樣就可以極大的加快系統的分析或設計過程,并使一些器件變更時對輸出電壓波形的對比更直觀方便快捷關鍵詞:MATLAB 三相半控橋 仿真模型 方便快捷
上傳時間: 2022-06-19
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文檔為單片機C語言編程與實踐--測控接口技術與C51編程講解文檔,是一份不錯的參考資料,感興趣的可以下載看看,,,,,,,,,,,,,,
標簽: 單片機
上傳時間: 2022-07-02
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摘要:根據液壓閥綜合試驗臺的設計要求,基于LabVlEW軟件平臺設計了該試驗臺的測控系統。介紹了該試驗臺的系統結構和硬件設計,重點闡述了測控系統信號采集,信號輸出,信號處理以及與PLC通訊的實現方法。該測控系統滿足對不同種類液壓閥的多種性能測試的要求,并且具有高實時性,工作安全可靠,操作方便等特點。
上傳時間: 2022-07-11
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該文檔為基于VICOR二代模塊的集控系統電源模塊設計精講文檔,是一份不錯的參考資料,感興趣的可以下載看看,,,,,,,,,,,,,,,,,
上傳時間: 2022-07-28
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本文對直驅式變速恒頻風力發電領域的關鍵技術從理論到仿真進行了較為全面深入的研究,在詳細分析直驅式風力發電系統的特點和已有最大功率跟蹤算法的基礎上,確立了由梯形波永磁同步發電機、三相不可控整流橋、直流升壓電路、全橋逆變器構成的并網主電路拓撲結構,提出了通過控制直流升壓電路的占空比,以使風機獲得最大功率的跟蹤算法,同時增加速度估算控制方法,以提高系統的響應速度。 由直流升壓電路中儲能大電感的存在,迫使發電機的各相電流為梯形波,為了發電機輸出功率平穩,減小系統的轉矩脈動,則發電機的電動勢最好是梯形波。梯形波永磁同步發電機發出的三相電壓為梯形波,通過整流橋整流之后,獲得脈動較小的整流直流電壓,特別適合于大電感濾波,同時電磁轉矩脈動小,系統振動噪聲低。該電機可以和風力機直接耦合,適用于大型低速風力發電系統。三相不可控整流具有可靠性高,簡化硬件電路;直流變換電路可將整流后的直流電壓提升到逆變器所需的幅值基本恒定的直流電壓,經逆變器逆變后并網。最大功率跟蹤算法的提出能夠使風電系統快速跟蹤風速的變化,維持最佳葉尖速比,捕獲最大風能。 本文還利用仿真軟件MATLAB/Simulink平臺搭建了仿真模塊并進行了動態仿真,對所設計的最大功率跟蹤算法進行仿真分析。結果表明,該算法具有較快的系統響應,速度估算器也能較快的跟蹤變化的實際轉速。
上傳時間: 2013-04-24
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隨著電力電子技術的迅速發展和推廣應用,利用計算機仿真對電力電子電路進行分析和研究得到了日益廣泛的重視。盡管目前一些仿真軟件都有比較強大的功能,可以利用它們來完成某些電力電子裝置的某些分析工作,但是由于器件模型的限制和電力電子裝置負載的復雜性,使得這些軟件并不能完成對于電力電子裝置所要進行的所有分析要求,特別是當其被用于電力電子裝置故障運行的仿真。針對上述問題,本論文在研究器件建模方法和裝置仿真方法的基礎上,運用C++語言開發了一個可專門用于電力電子裝置仿真分析的程序。 本課題首先對于各種電力電子器件進行建模。在對各種元器件特性深入研究的基礎上利用已知的電路原理和建模方法,抓住各具體電力電子器件的主要特征,建立其電路及邏輯仿真模型。由于本論文中研究的是電力電子裝置作為一個整體的特性,所以在對器件電路模型的建模過程采用高層次的電路模型,即理想開關模型和雙極性電阻模型。器件的邏輯模型則是通過皮特里網絡來實現,根據仿真的目的可建立不同精細程度的邏輯模型。因為器件邏輯模型的建模過程中采取的逐步細化的原則與面向對象程序設計中自頂而下,逐步求精的思想不謀而合,所以在仿真程序中采用C++語言對所建立的器件模型進行描述。 針對電力電子裝置的非線性,病態特性和其負載的復雜性,使用階段仿真的思想進行程序設計。確定了仿真程序的總體結構,并實現了程序的模塊化設計。利用通用的狀態變化檢測模塊和兼容性檢測模塊在程序中確定電路結構發生變化的精確時刻,它們獨立于具體的電路結構。狀態方程模塊和輸出方程模塊雖然與具體的電路結構相關,但是亦可將其設計為模塊的形式,針對不同的電路結構僅需改變模塊中對于狀態方程和輸出方程的描述。鑒于數值計算方法對于仿真結果的重要性,本論文中討論了幾種數值積分方法的特點及適用范圍,并在程序用編寫了幾種常用的算法,以供用戶選擇。通過對于瓦格納斬波器、三相全控整流橋和三相半控整流橋的仿真驗證仿真程序的正確性和實用性。
上傳時間: 2013-07-16
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變電站自動化系統在我國應用發展十多年來,為保障電網安全經濟運行發揮了重要作用。但目前也多少存在著二次接線復雜,自動化功能獨立、堆砌,缺少集成應用和協同操作,數據缺乏有效利用等問題。這些問題大多是由變電站整體數字化水平不高、缺乏能夠完備實現信息標準化和設備之間互操作的變電站通信標準造成的。 電力工業發展和市場化改革的深入對供電質量和電網安全經濟運行的要求不斷提高,作為輸配電系統的信息源和執行終端,變電站數字化、信息化的要求越發迫切,數字化變電站成為變電站自動化系統的發展方向。電子式電流/電壓互感器、智能開關等智能化一次設備的誕生使建設數字化變電站成為可能,高速、可靠和開放的通信網絡以及完備的通信系統標準是數字化變電站實現的保障,特別是最新頒布的變電站通信網絡與系統的國際標準-IEC 61850為建設數字化變電站提供了全面規范。本文以IEC 61850和基于IEC 61850的數字化變電站通信網絡為研究對象,結合新架構的全網絡化數字保護平臺與試驗系統研制的具體實踐,展開專門研究,主要內容包括: ◇ IEC 61850的理論分析①揭示了IEC 61850與數字化變電站的內在關聯。 ②總結了IEC 61850的內涵,通過分析說明IEC 61850不再是簡單的通信協議,更多意味的是變電站自動化系統的功能建模方法。 ③歸納了IEC 61850的主要技術特征,包括功能分層的變電站、面向對象的信息模型、功能與通信的解耦、變電站配置語言和面向對象的數據自描述等。 ④從“類”的角度入手分析了IEC 61850信息模型,指出信息模型具備了類的共性和特性。以合并單元為例,對信息模型的屬性和服務進行了具體分析。 ◇ IEC 61850的應用研究①從系統和設備兩個層面總結了實踐IEC 61850的一般步驟。 ②分析了采樣值傳輸(SVC)和通用變電站事件(GSE)2類重要的通信服務。 ③研究了核心ACSI、GOOSE、SMV、GSE管理、GSSE,時間及時間同步等通信模型的特殊通信服務映射。 ④討論了信息模型實體的構建方法,即如何讓設備的實際功能、運行機制和數據能夠準確和完備的實現設備對應信息模型的所有細節。IEC 61850沒有對實現標準的具體方法作出規定,這給各廠商在技術實現上留出了足夠的自由發揮空間。但同時我們注意到若僅在“形態”層面上實踐IEC 61850,而不顧及IEC 61850的內涵和應用價值,則可能無法實現IEC 61850的預定目標或使IEC 61850的有益效果大打折扣。出于如此考慮,在提出3種可能的構建方案的基礎上,經過分析從中選擇出作者認為最優的方案,并給出了示例。 ◇基于IEC 61850的數字化變電站通信網絡(CNDS)的研究①在分析以太網介質訪問控制方法的基礎上,針對標準以太網存在延時不確定的問題,總結了提高以太網實時性能的主要措施,并從中選擇出適用于CNDS的措施。 ②分析了CNDS的特征,特別是與同樣基于以太網的一般局域網的區別,針對CNDS在網絡可靠性和安全性等方面的特殊要求,提出了應對措施和解決方案。 ③提出了過程子網和全站惟一網絡2種組網方案。通過分析各自的特點與實現難度,指出過程子網目前較易實現,而全站惟一網絡將憑借信息高度共享等優勢成為CNDS的最終形態。闡述了VLAN、由交換機實現網絡冗余等組網技術在SAS中的應用方法及IED自身通信冗余的實現方法。 ④歸納了CNDS數據流的類型和到達時間規律:建立了簡單數據流模型為表征數據流、研究數據流業務特征和分析CNDS性能提供了有用工具;分析了TcP協議及其運行機制,提出了TcP應用于CNDS的優化方法。 ⑤利用OPNET網絡仿真技術,建立了EMAC和TCP/IP仿真節點模型,對以太網、TCP和交換式以太網的基本特征等進行了仿真研究;依據CNDS實際承載的功能,建立了過程子網和站級網絡的動態仿真模型,圍繞網絡延時和端到端延時等網絡性能指標,對不同組網方式和應用功能下的網絡性能進行了考察,得出了具有普遍適用性的結論和建議,為分析解決此類問題提供了通用方法。 ◇可接入CNDS的全網絡化數字保護平臺與試驗系統的設計與實現①闡述了一種新架構的、能夠無縫接入CNDS并具有多種運行方式的全網絡化數字保護平臺與試驗系統的軟硬設計和實現方法。提出了適用于數字保護的RTOS多任務劃分方法。 ②以饋線保護測控裝置為例,建立了平臺的IEC 61850信息模型。以此為基礎,在平臺內部實現了利用SMV和GOOSE報文傳輸采樣值和開入/開出信息,即實現了遵循IEC 61850的過程層通信,為平臺接入IEC 61850系統和數字化變電站做好了準備。 ③進行了保護測量功能和過程層通信試驗,驗證了平臺的可用性和過程層通信的可靠性,為類似設計方法在間隔層IED上的應用提供了可信依據。
上傳時間: 2013-05-28
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本文設計的變頻調速恒壓供水系統由上位機、PLC、變頻器、壓力變送器等組成。本系統包含三臺水泵電動機,采用通用變頻器來實現對三相水泵電動機組的軟啟動和變頻調速,運行切換采用“先開先停”的原則。壓力變送器檢測當前水壓信號,送入PLC與設定值經PID比較運算,從而控制變頻器的輸出電壓和頻率,進而改變水泵電動機組的轉速來改變供水量,最終保持管網壓力恒定在設定值附近。把模糊控制算法引入到控制系統中,從而改善了系統的靜動態特性。 模糊控制是一種不依賴于被控過程數學模型的仿人思維的控制技術。它可以利用領域專家的操作經驗或知識建立被控系統的模糊規則,有較好的知識表達能力。但傳統的模糊控制同PID算法一樣,均為“事后調節”,因而對大遲延對象的控制效果不是很理想。預測控制的核心是不僅注意過去及現在的目標值,而且注意將來的目標值,使受控量和目標值的偏差盡可能地小,從而提高系統的控制性能。預測控制和模糊控制是各自獨立發展起來的兩類控制方法,在二者充分發展的基礎上,提出將預測的思想和模糊的思想結合起來,形成一種新的控制方法——模糊預測控制FPC。 本文將FPC技術應用于供水系統,設計出自調整修正因子模糊PID控制器,克服了傳統PID控制設計中的參數調整困難的問題。模糊PID控制是在大誤差范圍內采用模糊控制,以提高動態響應速度;在小誤差范圍內采用PID控制,引入積分控制作用以消除靜態誤差,提高控制精度。本設計通過變頻調速實現恒水壓控制,并針對系統的時滯特點采用Smith預估控制器進行補償。利用Matlab對其模型進行仿真,仿真結果與傳統控制算法相比較,該算法具有魯棒性好,實現簡單,易于在線調整等優點,系統響應曲線沒有超調,系統的建立時間比較短,抗干擾能力強。 通過對上位機和PLC之間通信的分析和研究,完成了上、下位機的通信設置,給出了上位機監控程序編寫方法,通過通信模塊實現了對供水系統的遠程監控及故障報警。 所開發的系統將FPC與PLC相結合,克服了傳統的調節器的缺點,充分發揮了PLC控制靈活、編程方便、適應性強的優點,提高了控制的精確度。實驗結果表明,該系統能對異步電動機轉速實現精確控制,實用性強,具有一定的推廣價值。
上傳時間: 2013-05-19
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基于現場總線的網絡技術研究是自動控制領域發展的一個熱點。在各種工業現場總線中,CAN總線以其成本低、速度快、實時性和可靠性較高等特點被廣泛應用于各領域。CIA(CAN in Automation)協會發布了完整的CANopen協議,定義了應用層和通訊子協議,為基于現場總線的分布式控制系統的廣泛應用提供了解決之道。 本文研究國內外現場總線發展現狀后,以改善現場總線網絡通訊系統的運行效率,提高實時性和信息處理能力為前提,淺析CAN總線高層通訊協議CANopen,分析了主、從節點的各個功能,說明了功能的設計和實現方案。 然后,本文將CANopen協議應用于分布式控制系統,詳細論述了基于PIC18控制器的從節點和基于DSP控制器的主節點的實現過程。主、從節點具有基于CANopen協議的總線通信功能。從節點具有數字量和模擬量輸入輸出功能。主節點可以通過鍵盤對各節點運行狀態和各節點參數進行調整,還可以通過液晶屏顯示實時控制量和各節點運行狀態。PC機能在線監測CAN報文數據流。本文對兩種類型節點的設計思想、硬件組成和軟件設計均做了詳盡的闡述,并給出了部分關鍵硬件原理圖和軟件流程圖。 最后,把已開發的從節點和主節點組成一個溫度測控系統和一個電機控制系統。經過實驗室測試,證明系統具有良好的實時性,通訊穩定可靠,解決了傳統CAN總線節點通訊可控性差,無法靈活設置的問題。對目前國內CAN總線應用中大多把精力放在硬件之上的底層軟件開發,少有使用上層軟件協議的習慣,起到了一定的推動意義,提高了應用水平。
上傳時間: 2013-04-24
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本文致力于可并聯運行的斬控式單相交流斬波變換器的研究。交交變換技術作為電力電子技術一個重要的領域一直得到人們的關注,但大都將目光投向AC-DC-AC兩級變換上面。AC/AC直接變換具有單級變換、功率密度高、拓撲緊湊簡單、并聯容易等優勢,并且具有較強擴展性,故而在工業加熱、調光電源、異步電機啟動、調速等領域具有重要應用。斬控式AC/AC 電壓變換是一種基于自關斷半導體開關器件及脈寬調制控制方式的新型交流調壓技術。 本文對全數字化的斬控式AC/AC 變換做了系統研究,工作內容主要有:對交流斬波電路的拓撲及其PWM方式做了詳細的推導,著重對不同拓撲的死區效應進行了分析,并且推導了不同負載情況對電壓控制的影響。重點推導了單相Buck型變換器和Buck-Boost 變換器的拓撲模型,并將單相系統的拓撲開關模式推導到三相的情況,然后分別對單相、三相的情況進行了Matlab仿真。建立了單相Buck 型拓撲的開關周期平均意義下的大信號模型和小信號模型,指導控制器的設計。建立了適合電路工作的基于占空比前饋的電壓瞬時值環、電壓平均值環控制策略。在理論分析和仿真驗證的基礎上,建立了一臺基于TMS320F2808數字信號處理器的實驗樣機,完成樣機調試,并完成各項性能指標的測試工作。
上傳時間: 2013-04-24
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