在以節(jié)能、環(huán)保和安全為中心的現(xiàn)代汽車中,電氣設(shè)備越來越多,電氣負荷越來越大,用新的42V車載電源系統(tǒng)取代現(xiàn)有的14V電源系統(tǒng)將是大勢所趨。目前車載開關(guān)電源大都采用模擬控制方案,具有很多缺點,因此非常有必要研究數(shù)字控制方案,以便提高變換性能。鑒于此,開展了以車載數(shù)字開關(guān)電源的理論與設(shè)計為對象的研究內(nèi)容: 基于L4981B的Boost DC/DC變換器的實現(xiàn)。在Boost DC/DC變換器理論分析的基礎(chǔ)上,利用有源PFC電路板,基于模擬控制器L4981B制作成最大輸出功率1kW的24VDC-42VDC變換器。 基于TL494的推挽DC/DC和Boost DC/DC變換器的實現(xiàn)。在推挽變換器理論分析的基礎(chǔ)上,基于模擬控制器TL494進行了功率電路、控制電路和保護電路的原理圖設(shè)計和PCB設(shè)計,制作成最大輸出功率0.5kW、系統(tǒng)效率87%的24VDC-42VDC車載開關(guān)電源。利用此電路板,基于模擬控制器TL494制作成最大輸出功率1kW的24VDC-42VDC變換器。 基于TMS320F2808的Boost DC/DC變換器和單相逆變器的實現(xiàn)。在Boost DC/DC變換器和單相逆變器相關(guān)理論分析的基礎(chǔ)上,采用數(shù)字PI控制,基于數(shù)字控制器TMS320F2808進行了功率電路、輸出電壓閉環(huán)控制電路、檢測電路和驅(qū)動電路的原理圖設(shè)計和PCB設(shè)計以及軟件設(shè)計,制作成額定輸出功率0.5kW、系統(tǒng)效率86%的24VDC-42VDC車載數(shù)字開關(guān)電源和24VDC-97VDC-330VDC、42VDC-24VAC變換器。
標簽: 車載 數(shù)字 開關(guān)電源
上傳時間: 2013-07-04
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本文研究了高頻感應(yīng)加熱電源的鎖相控制技術(shù)。分別建立了定角與定時控制技術(shù)的MOSFET電壓型諧振逆變器仿真模型,分析比較了兩者的優(yōu)缺點,從而得出了定角控制技術(shù)為較優(yōu)的結(jié)論;通過理論分析與實驗測量MOSFET損耗的方法對最優(yōu)鎖相角度的選取進行了探索;最后設(shè)計了以DSP為核心的定角鎖相控制電路,并運用MATLAB軟件進行了仿真研究以及DSP代碼自動生成,驗證了方案的可行性。這種控制方法可以使逆變器工作在小感性準諧振狀態(tài),降低了MOSFET損耗,具有線路簡單、響應(yīng)迅速、控制靈活等優(yōu)點,為工程運用打下了堅實的基礎(chǔ)。
標簽: 高頻感應(yīng) 加熱電源 鎖相
上傳時間: 2013-05-29
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異步電動機直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)是近年來發(fā)展起來的一種新型、高性能交流調(diào)速技術(shù)。它利用電壓源型逆變器的工作過程,控制定子磁鏈的走或停,即調(diào)整定子磁鏈與轉(zhuǎn)子磁鏈的夾角大小,從而對電機轉(zhuǎn)矩進行直接控制以獲得良好的動態(tài)性能。 論文首先探討了直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢,闡述了直接轉(zhuǎn)矩控制的基本原理,分析了常用的圓形磁鏈軌跡控制方法,詳細介紹了直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)主要模塊的設(shè)計和實現(xiàn)。在分析交流異步電機動態(tài)數(shù)學(xué)模型、轉(zhuǎn)矩和磁鏈計算方程的基礎(chǔ)上,分析了直接轉(zhuǎn)矩控制的異步電動機在低速運行時存在轉(zhuǎn)矩脈動和轉(zhuǎn)速波動較大的問題。基于占空比控制和離散占空比控制的異步電動機直接轉(zhuǎn)矩控制方法,由電機電磁轉(zhuǎn)矩公式和合成電壓矢量理論推導(dǎo)了直接計算占空比的方法,在不影響系統(tǒng)各方面性能指標的情況下使降低轉(zhuǎn)矩脈動的計算量大大減少,方便了計算和使用。兩種方法均具有系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、占空比計算量小等優(yōu)點。研究結(jié)果驗證了這兩種方法的正確性和有效性。在第一種方法中加入了單神經(jīng)元控制器,使系統(tǒng)的動靜態(tài)性能得到了提高。接著對利用空間電壓矢量調(diào)制的直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)進行了研究。仿真結(jié)果表明此種方法能夠有效的降低轉(zhuǎn)矩脈動,使系統(tǒng)性能得到提高。 以TMS320F2812DSP為CPU搭建了直接轉(zhuǎn)矩控制硬件實驗平臺,調(diào)試了硬件電路。編寫了相關(guān)軟件流程圖和程序清單。
標簽: DSP 異步電動機 直接轉(zhuǎn)矩控制
上傳時間: 2013-04-24
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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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隨著綠色工程的實施,在照明領(lǐng)域,已將電力電子技術(shù)廣泛應(yīng)用到電氣照明中去,所以尋找綠色、高效、長壽命、光色好等優(yōu)點的照明設(shè)備已成為必然。高強度氣體放電燈(High-Intensity-Discharge)由于光效高而節(jié)能,已經(jīng)在照明領(lǐng)域取得廣泛的應(yīng)用。但傳統(tǒng)的電感鎮(zhèn)流器存在諸多缺點,故與之配套的HID燈電子鎮(zhèn)流器的開發(fā)成為研究的熱點,本文對基于數(shù)字控制的HID燈電子鎮(zhèn)流器進行了研究與設(shè)計。 本文第二章闡述了氣體放電的基礎(chǔ)知識和電光源的基本參數(shù)。比較了電子電感鎮(zhèn)流器的優(yōu)缺點,針對HID燈對電子鎮(zhèn)流器的要求,介紹了電子鎮(zhèn)流器基本原理和發(fā)展趨勢。第三章對高強度氣體放電燈的關(guān)鍵技術(shù)進行了研究。首先是對電子鎮(zhèn)流器的拓撲結(jié)構(gòu)進行分析與比較,選定了傳統(tǒng)的三級結(jié)構(gòu)進行設(shè)計,其次是對電子鎮(zhèn)流器的核心-逆變器的結(jié)構(gòu)進行了分析,選定了全橋逆變結(jié)構(gòu),再次是對HID燈的各種點火電路的結(jié)構(gòu)進行分析,本文選定了用單片機進行控制的點火的方式;最后是對燈的聲諧振進行了各種方式的比較與分析,給出通過數(shù)字調(diào)頻的方式來抑制聲諧振理論分析。第四章主要通過比較各種功率因數(shù)校正的優(yōu)缺點,并采取了基于boost結(jié)構(gòu)的臨界功率因數(shù)校正。第五章對HID燈啟動工作過程進行了分析,提出了三段線性控制的策略,給出了控制的理論分析;比較了間接和直接兩種控制恒功率的方法,選定間接控制方式。第六章主要對數(shù)字控制的250W金鹵燈的樣機的實現(xiàn)中的部分電路(保護、驅(qū)動、逆變)進行分析與設(shè)計并給出了部分電路圖和軟件設(shè)計的流程圖以及部分仿真與試驗波形。最后在第七章對試驗結(jié)果進行分析,對本文的設(shè)計進行小結(jié)以及對未來的展望。
標簽: 氣體 電子鎮(zhèn)流器
上傳時間: 2013-07-16
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隨著能源的緊張和環(huán)境污染日益嚴重,開發(fā)和利用太陽能已受到越來越多的重視。通過光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)將太陽能轉(zhuǎn)換為電能,并將電能輸送到電網(wǎng)上,是太陽能利用的主要形式。 本文對光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的控制策略進行了深入的研究。首先,分析了太陽能電池發(fā)電的基本原理,得出了太陽能電池的等效模型,通過分析太陽能電池的I-V特性,可以看出太陽能電池是一非線性電源,而且輸出電能受環(huán)境溫度和光照強度的影響,為了使太陽能電池能夠最大效率地將太陽能轉(zhuǎn)化為電能,需要對其進行最大功率點跟蹤。通過分析和對比各種最大功率點跟蹤方法的優(yōu)缺點,采用了改進擾動觀察法結(jié)合BOOST升壓電路來對電池板進行最大功率點跟蹤的方案。其次,分析對比并網(wǎng)電流的各種控制方式,確定采用滯環(huán)比較方式對并網(wǎng)電流進行控制,為了使并網(wǎng)電流穩(wěn)定可靠地向電網(wǎng)送電,采用雙閉環(huán)控制策略對并網(wǎng)逆變器進行控制,使逆變器輸出電流能與電網(wǎng)電壓同頻同相,以單位功率因數(shù)向電網(wǎng)輸電。最后,對光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的孤島效應(yīng)進行了研究,介紹了各種孤島檢測方法,分析了基于正反饋的主動移頻式孤島檢測方法(AFDPF)的參數(shù)優(yōu)化方案,為AFDPF檢測盲區(qū)的分析提供理論依據(jù)。 本文在MATLAB/Simulink仿真環(huán)境下,利用SimPowerSystems功能模塊建立了仿真模型,對太陽能電池板的數(shù)學(xué)模型,最大功率點跟蹤控制策略,并網(wǎng)控制策略進行驗證仿真。仿真結(jié)果證明了本文的方案和控制策略的正確性。
標簽: 光伏并網(wǎng) 發(fā)電系統(tǒng) 控制策略
上傳時間: 2013-07-14
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隨著全球能源危機和環(huán)境污染問題的日益嚴重,開發(fā)利用清潔的可再生能源勢在必行。太陽能是當前世界上最清潔、最現(xiàn)實、大規(guī)模開發(fā)利用最有前景的可再生能源之一。其中太陽能光伏利用受到世界各國的普遍關(guān)注,而太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電是太陽能光伏利用的主要發(fā)展趨勢,必將得到快速的發(fā)展。此外,高性能的數(shù)字信號處理芯片(DSP)的出現(xiàn),使得一些先進的控制策略應(yīng)用于光伏并網(wǎng)逆變器成為可能。本論文就是在此背景下,對太陽能并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中的核心器件并網(wǎng)逆變器進行了較為深入的研究,具有重要的現(xiàn)實意義。 太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的兩個核心部分是太陽能電池板的最大功率點跟蹤(MPPT)控制和光伏并網(wǎng)逆變控制。 首先,本文對太陽能電池的工作原理及工作特性進行介紹,詳細分析太陽能電池工作的等效電路和數(shù)學(xué)模型。 其次,本文對幾種傳統(tǒng)的最大功率點跟蹤(MPPT)控制算法進行了研究、分析和比較,提出各自優(yōu)缺點。基于最大功率跟蹤過程的快速性和穩(wěn)定性,設(shè)計采用改進的間歇掃描法來實現(xiàn)光伏發(fā)電系統(tǒng)中太陽能電池的最大功率輸出,以提高系統(tǒng)的性能和最大功率點跟蹤速度。 再次,針對既可獨立運行又可并網(wǎng)運行的單相光伏逆變器,本文采用有效值外環(huán)、瞬時值內(nèi)環(huán)的控制方法,既保證了逆變器輸出的靜態(tài)誤差為零,又保證了逆變器良好的輸出波形。給出了同時滿足獨立和并網(wǎng)兩種運行模式的輸出濾波器結(jié)構(gòu)和元件參數(shù)的計算過程,并通過仿真和實驗驗證了設(shè)計的合理性。 隨后,詳細討論了并網(wǎng)過程中的軟件鎖相環(huán)技術(shù),對鎖相環(huán)電路的組成、工作原理進行了研究,實驗結(jié)果表明此方法可靠有效,能使逆變器輸出電流與電網(wǎng)電壓完全同相,達到功率因數(shù)為1的目的。 最后,采用TI公司的TMS320LF2407A作為主控芯片,研制完成1.5kW實驗樣機,分別得出了獨立運行和并網(wǎng)運行時的實驗結(jié)果,結(jié)果表明,所采用的控制策略和設(shè)計的硬件電路能夠滿足設(shè)計要求,系統(tǒng)可安全、穩(wěn)定運行。
標簽: 太陽能光伏 分 并網(wǎng)發(fā)電
上傳時間: 2013-05-18
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由于世界能源危機的日益嚴重和全球環(huán)境的不斷惡化,大規(guī)模開發(fā)清潔可再生能源成為當前能源戰(zhàn)略的主要方向。太陽能作為當前世界上最清潔、最現(xiàn)實、最有大規(guī)模開發(fā)利用前景的可再生能源之一,得到了各界的廣泛關(guān)注。在太陽能的利用中,光伏發(fā)電并網(wǎng)又是其主要發(fā)展方向之一。 由于光伏產(chǎn)業(yè)界目前還沒有統(tǒng)一的標準,又因為功率等級及應(yīng)用場合的不同,使各種拓撲結(jié)構(gòu)的光伏并網(wǎng)變流器都得以嘗試使用。本文就是在此背景下,對當前使用的各類光伏并網(wǎng)變流器的拓撲結(jié)構(gòu)和控制方法進行比較,并結(jié)合光伏并網(wǎng)系統(tǒng)實際應(yīng)用中暴露的主要缺陷,從適應(yīng)光伏陣列輸出特性和提高系統(tǒng)整體的可靠性兩方面入手,提出Z-source變換器結(jié)合PWM整流器的拓撲結(jié)構(gòu)。 文章首先介紹了光伏并網(wǎng)系統(tǒng)中并網(wǎng)變流器的三種隔離回路方式,及應(yīng)用于小功率和中大功率場合的不同主電路拓撲結(jié)構(gòu)及控制策略,比較其優(yōu)缺點,提出了Z-source變換器結(jié)合PWM整流組成的光伏發(fā)電系統(tǒng)。這種拓撲結(jié)構(gòu)可以減小系統(tǒng)中電解電容的體積容量,并解決由太陽能電池板輸出電壓大范圍變化所帶來一系列問題,同時可以在一定程度上改善系統(tǒng)的可靠性問題。其次,文中分析介紹了Z-source變換器的工作原理,對比了三種升壓控制的實現(xiàn)方式和性能差異,并簡述了逆變器的三種SPWM電流控制策略及其優(yōu)缺點。最后,結(jié)合整體系統(tǒng)需要,將Z-source變換器的升壓控制與PWM整流器的并網(wǎng)控制融合,提出完成逆變并網(wǎng)功能和最大功率點跟蹤的控制思想。 根據(jù)上述分析和研究,選定整體光伏系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)和控制方案。詳細闡述了系統(tǒng)硬件部分的設(shè)計計算,提供了系統(tǒng)主電路結(jié)構(gòu)、參數(shù)計算、元件選型和控制電路的設(shè)計的詳細說明,并完成了主電路硬件的制作。根據(jù)空間狀態(tài)方程法對光伏發(fā)電系統(tǒng)進行仿真建模,仿真模型包括主電路拓撲及各控制子模塊,文中簡要說明各控制模塊的功能,給出仿真結(jié)果并進行分析。驗證該系統(tǒng)可以較好的實現(xiàn)本文提出的控制方案所應(yīng)完成的各項功能,系統(tǒng)工作穩(wěn)定可靠,性能良好。
上傳時間: 2013-07-12
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無刷直流電機具有體積小、重量輕、效率高和轉(zhuǎn)動慣量小等優(yōu)點,另外它還具有和直流電機一樣的調(diào)速特性,而沒有直流電機復(fù)雜的機械換相設(shè)備,所以被廣泛應(yīng)用于伺服控制、數(shù)控機床、機器人等工業(yè)領(lǐng)域,現(xiàn)代工業(yè)的快速發(fā)展對無刷直流電機控制系統(tǒng)的性能提出了更高的要求。因此,研究具有響應(yīng)速度快、調(diào)節(jié)能力強、控制精度高的無刷直流電機控制系統(tǒng)具有十分重要的意義。 直接轉(zhuǎn)矩控制是一種高性能的電機控制方法,它已經(jīng)成熟的應(yīng)用在感應(yīng)電機和永磁同步電機上,實現(xiàn)了優(yōu)良的穩(wěn)態(tài)性能和動態(tài)響應(yīng)特性。本文通過大量的文獻資料閱讀,對無刷直流電機及其相關(guān)技術(shù)的發(fā)展、現(xiàn)狀和趨勢有了一個比較全面的理解,在此基礎(chǔ)上,詳細分析了無刷直流電機的數(shù)學(xué)模型,并提出了一套相應(yīng)的直接轉(zhuǎn)矩控制方案,建立了仿真和試驗平臺,進行了仿真分析和實驗研究,獲得了有價值的研究成果。 本文的主要研究內(nèi)容包括: (1)詳細分析了無刷直流電機的運行機理和數(shù)學(xué)模型,在此基礎(chǔ)上闡述無刷直流電機直接轉(zhuǎn)矩控制的基本控制機理,包括基于逆變器二二導(dǎo)通模式的空間電壓矢量的定義和針對無刷直流電機具有非正弦波反電動勢這一特點而推導(dǎo)的轉(zhuǎn)矩計算公式等。 (2)提出了一套無刷直流電機直接轉(zhuǎn)矩控制的具體實施方案,并根據(jù)這套方案建立了基于Simulink(Matlab)的無刷直流電機直接轉(zhuǎn)矩控制的仿真模型,對所提出的控制方案進行了仿真分析。仿真結(jié)果驗證了該方案在理論上的可行性。 (3)在理論研究的基礎(chǔ)之上,設(shè)計研制了一套基于DSP+IPM的無刷直流電機直接轉(zhuǎn)矩控制實驗系統(tǒng),編寫了控制程序軟件,進行了無刷直流電機直接轉(zhuǎn)矩控制的實驗。實驗結(jié)果達到了預(yù)期的要求,證實了直接轉(zhuǎn)矩控制在改善無刷直流電機動態(tài)調(diào)速性能上的優(yōu)勢。 本論文開展了繼異步電機和永磁同步電機之后對無刷直流電機實現(xiàn)直接轉(zhuǎn)矩控制的探索性研究工作。通過理論分析、計算機仿真和實驗得出了一些有意義的經(jīng)驗和結(jié)論,為課題的進一步深入開展奠定了基礎(chǔ)。
標簽: 無刷直流電機 直接轉(zhuǎn)矩控制
上傳時間: 2013-07-11
上傳用戶:再見大盤雞
直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)在電力機車牽引、汽車工業(yè)以及家用電器等工業(yè)控制領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。在運動控制系統(tǒng)中,直接轉(zhuǎn)矩控制作為一種新型的交流調(diào)速技術(shù),其控制思想新穎、控制結(jié)構(gòu)簡單、控制手段直接、轉(zhuǎn)矩響應(yīng)迅速,正在運動控制領(lǐng)域中發(fā)揮著巨大的作用。雖然直接轉(zhuǎn)矩控制的優(yōu)勢是矢量控制所不能實現(xiàn)的,但是直接轉(zhuǎn)矩控制依然存在一系列不能忽視的問題。直接轉(zhuǎn)矩控制采用兩點式轉(zhuǎn)矩和磁鏈滯環(huán)控制器,使轉(zhuǎn)矩和磁鏈被控制在給定值的一定范圍以內(nèi),這種控制方法不可避免地帶來電機輸出轉(zhuǎn)矩脈動過大和逆變器開關(guān)頻率不恒定等問題。直接轉(zhuǎn)矩控制采用定子磁鏈定向,只用便于測量的定子電阻來估計定子磁鏈,這樣在低速運行時會帶來磁鏈估計的誤差。雖然在全速范圍內(nèi)估計定子磁鏈運用低速時采用的電流-轉(zhuǎn)速模型和高速時采用的電壓-電流模型的合成模型,即電壓-轉(zhuǎn)速模型,然而兩種模型的平滑切換又是一個新的問題。直接轉(zhuǎn)矩控制在基頻以下調(diào)速的理論和應(yīng)用已經(jīng)實現(xiàn),在基頻以上的弱磁調(diào)速范圍內(nèi)的理論和應(yīng)用還需要進一步的研究。 為了解決這些問題,本文針對異步電動機在兩相靜止坐標系下的數(shù)學(xué)模型,對傳統(tǒng)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)和兩種改進的直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)進行了研究。在傳統(tǒng)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)中,詳細討論了定子磁鏈估計的三種基本模型,設(shè)計了定子磁鏈估計的加權(quán)模型,使電機在全速運行的范圍內(nèi)都能夠得到準確的定子磁鏈。針對轉(zhuǎn)矩脈動過大和逆變器開關(guān)頻率不恒定的問題,本文設(shè)計了兩種改進的直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)。在基于占空比控制的直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)中,通過對一個采樣周期內(nèi)非零電壓矢量作用時間占采樣周期的占空比的優(yōu)化,解決了轉(zhuǎn)矩脈動過大的問題;在一個采樣周期內(nèi),從非零電壓矢量到零電壓矢量的轉(zhuǎn)換只有一次,實現(xiàn)了開關(guān)頻率的恒定。在基于滑模變結(jié)構(gòu)的直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)中,本文設(shè)計了轉(zhuǎn)矩和磁鏈滑模變結(jié)構(gòu)控制器代替?zhèn)鹘y(tǒng)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)矩和磁鏈滯環(huán)控制器;運用空間矢量脈寬調(diào)制技術(shù),實現(xiàn)了開關(guān)頻率的恒定。本文把傳統(tǒng)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)和兩種改進的直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)擴展到基頻以上的弱磁范圍內(nèi)的異步電動機調(diào)速系統(tǒng)中,對其進行了相關(guān)研究。 為了驗證上述各種控制系統(tǒng)的正確性和有效性,本文采用Matlab/Simulink仿真軟件對其進行了仿真驗證。針對傳統(tǒng)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng),對定子磁鏈估計的加權(quán)模型進行了仿真驗證。仿真結(jié)果表明所設(shè)計的定子磁鏈的加權(quán)模型能夠在電機運行的全速范圍內(nèi)準確地估計定子磁鏈。針對基于占空比控制的直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)和基于滑模變結(jié)構(gòu)的直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng),本文分別對負載轉(zhuǎn)矩有擾動和無擾動、給定轉(zhuǎn)速為恒定值和不為恒定值四種情況進行了仿真驗證,并分別和傳統(tǒng)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的仿真結(jié)果進行了對比。仿真結(jié)果表明,兩種改進的直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)均能有效的減小轉(zhuǎn)矩脈動和轉(zhuǎn)速的穩(wěn)態(tài)誤差。針對電機運行在基頻以上的弱磁調(diào)速情形,本文運用三種不同的直接轉(zhuǎn)矩控制方法分別進行了仿真驗證。仿真結(jié)果表明,兩種改進的直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)在弱磁調(diào)速范圍內(nèi)依然優(yōu)于傳統(tǒng)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng),依然能夠減小轉(zhuǎn)矩脈動和轉(zhuǎn)速的穩(wěn)態(tài)誤差。
標簽: 異步電機 直接轉(zhuǎn)矩 控制理論
上傳時間: 2013-04-24
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