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雙極性

  • 三相橋式整流的功率因數(shù)校正技術(shù)的研究.rar

    隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展,交流電源系統(tǒng)的電能質(zhì)量問題受到越來越多的關(guān)注。傳統(tǒng)的整流環(huán)節(jié)廣泛采用二極管不控整流和晶閘管相控整流電路,向電網(wǎng)注入了大量的諧波及無功,造成了嚴(yán)重的污染。提高電網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)以及降低輸入電流諧波成為一個研究熱點(diǎn)。功率因數(shù)校正技術(shù)是減小用電設(shè)備對電網(wǎng)造成的諧波污染,提高功率因數(shù)的一項有力措施。本文所做的主要工作包括以下幾部分: 1.分析了單位功率因數(shù)三相橋式整流的工作原理,這種整流拓?fù)鋸墓ぷ髟砩峡梢苑殖蓛刹糠郑汗β室驍?shù)補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)和常規(guī)整流網(wǎng)絡(luò)。在此基礎(chǔ)上,為整流電路建立了精確的數(shù)學(xué)模型。 2.這種單位功率因數(shù)三相橋式整流的輸入電感是在額定負(fù)載下計算出的,當(dāng)負(fù)載發(fā)生變化時,其功率因數(shù)會降低。針對這種情況,提出了一種新的控制方法。常規(guī)整流網(wǎng)絡(luò)向電網(wǎng)注入的諧波可以由功率因數(shù)補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行補(bǔ)償,所以輸入功率因數(shù)相應(yīng)提高。負(fù)載消耗的有功由電網(wǎng)提供,補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)既不消耗有功也不提供任何有功。根據(jù)功率平衡理論,可以確定參考補(bǔ)償電流。雙向開關(guān)的導(dǎo)通和關(guān)斷由滯環(huán)電流控制確定。在這一方法的控制下,雙向開關(guān)工作在高頻下,因此輸入電感值相應(yīng)降低。仿真和實驗結(jié)果都表明:新的控制方法下,負(fù)載變化時,輸入電流仍接近于正弦,功率因數(shù)接近1。 3.根據(jù)IEEE-519標(biāo)準(zhǔn)對諧波電流畸變率的要求,為單位功率因數(shù)三相橋式整流提出了另一種控制方法。該方法綜合考慮單次諧波電流畸變率、總諧波畸變率、功率因數(shù)、有功消耗等性能指標(biāo),并進(jìn)行優(yōu)化,推導(dǎo)出最優(yōu)電流補(bǔ)償增益和相移。將三相負(fù)載電流通過具有最優(yōu)電流補(bǔ)償增益和相移的電流補(bǔ)償濾波器,得到補(bǔ)償后期望的電網(wǎng)電流,驅(qū)動雙向開關(guān)導(dǎo)通和關(guān)斷。仿真和實驗都收到了滿意的效果,使這一整流橋可以工作在較寬的負(fù)載范圍內(nèi)。 4.單位功率因數(shù)三相橋式整流中直流側(cè)電容電壓隨負(fù)載的波動而波動,為提高其動、靜態(tài)性能,將簡單自適應(yīng)控制應(yīng)用到了直流側(cè)電容電壓的控制中,并提出利用改進(jìn)的二次型性能指標(biāo)修改自適應(yīng)參數(shù)的方法,可以在實現(xiàn)對參考模型跟蹤的同時又不使控制增量過大,與常規(guī)的PI型簡單自適應(yīng)控制相比在適應(yīng)律的計算中引入了控制量的增量和狀態(tài)誤差在k及k+1時刻的采樣值。利用該方法為直流側(cè)電壓設(shè)計了控制器,并進(jìn)行了仿真與實驗研究,結(jié)果表明與PI型適應(yīng)律相比,新的控制器能提高系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)性能,負(fù)載變化時系統(tǒng)的魯棒性更強(qiáng)。

    標(biāo)簽: 三相橋式 整流 功率因數(shù)

    上傳時間: 2013-06-15

    上傳用戶:WS Rye

  • 基于DSP的人臉檢測和定位算法研究.rar

    人臉檢測和定位是在圖像中進(jìn)行人臉檢測,以及確定圖像中人臉的位置、大小、個數(shù)等信息,最初作為自動人臉識別系統(tǒng)的定位環(huán)節(jié)被提出,近年來由于其在安全訪問、智能監(jiān)測、虛擬現(xiàn)實、基于內(nèi)容的檢索和新一代人機(jī)界面等領(lǐng)域的應(yīng)用需求,作為一個獨(dú)立的課題也備受研究者的重視。 論文針對人臉檢測定位和識別技術(shù)在智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的特殊應(yīng)用,進(jìn)行人臉檢測和定位算法研究,并將這些算法通過DSP進(jìn)行實現(xiàn)。論文工作如下: 1.本文針對人臉檢測和定位問題,提出了基于YUV色彩空間的膚色檢測的改進(jìn)算法,通過在YUV空間對人臉膚色的聚類分析,建立了YUV膚色模型。仿真結(jié)果表明,該模型可以有效地檢測到圖像中的膚色區(qū)域,為人臉的粗定位奠定了基礎(chǔ)。 2.針對圖像中膚色不一定是人臉的問題,在人臉檢測時,利用膚色確定候選區(qū)域,再利用一些規(guī)則對人臉候選區(qū)域進(jìn)行判別或合并。針對圖像只中存在一個人臉的情況,采用改進(jìn)的坐標(biāo)軸投影方法進(jìn)行單個人臉的檢測定位;針對圖像中存在多個人臉的情況,利用改進(jìn)的區(qū)域標(biāo)定算法進(jìn)行多個人臉的檢測定位,使得算法能夠完成單人臉檢測和多人臉的檢測定位,仿真結(jié)果表明了算法的有效性。 3.論文提出了通過DSP圖像處理系統(tǒng)實現(xiàn)以上算法的過程,首先在MATLAB環(huán)境研究算法,然后進(jìn)行算法的DSP移植,采用了有利于DSP處理的圖像存儲格式和算法結(jié)構(gòu),改善了算法的實時性。實際測試結(jié)果表明了算法在DSP上實現(xiàn)的正確性和可行性。 基于DSP的人臉檢測和定位算法的實現(xiàn),對監(jiān)控系統(tǒng)的智能化發(fā)展具有重要的實際意義。

    標(biāo)簽: DSP 人臉檢測 定位

    上傳時間: 2013-05-22

    上傳用戶:sunzhp

  • 基于CANopen協(xié)議的分布式控制系統(tǒng)的研究.rar

    基于現(xiàn)場總線的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究是自動控制領(lǐng)域發(fā)展的一個熱點(diǎn)。在各種工業(yè)現(xiàn)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(diǎn)被廣泛應(yīng)用于各領(lǐng)域。CIA(CAN in Automation)協(xié)會發(fā)布了完整的CANopen協(xié)議,定義了應(yīng)用層和通訊子協(xié)議,為基于現(xiàn)場總線的分布式控制系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用提供了解決之道。 本文研究國內(nèi)外現(xiàn)場總線發(fā)展現(xiàn)狀后,以改善現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)通訊系統(tǒng)的運(yùn)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(xié)議CANopen,分析了主、從節(jié)點(diǎn)的各個功能,說明了功能的設(shè)計和實現(xiàn)方案。 然后,本文將CANopen協(xié)議應(yīng)用于分布式控制系統(tǒng),詳細(xì)論述了基于PIC18控制器的從節(jié)點(diǎn)和基于DSP控制器的主節(jié)點(diǎn)的實現(xiàn)過程。主、從節(jié)點(diǎn)具有基于CANopen協(xié)議的總線通信功能。從節(jié)點(diǎn)具有數(shù)字量和模擬量輸入輸出功能。主節(jié)點(diǎn)可以通過鍵盤對各節(jié)點(diǎn)運(yùn)行狀態(tài)和各節(jié)點(diǎn)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整,還可以通過液晶屏顯示實時控制量和各節(jié)點(diǎn)運(yùn)行狀態(tài)。PC機(jī)能在線監(jiān)測CAN報文數(shù)據(jù)流。本文對兩種類型節(jié)點(diǎn)的設(shè)計思想、硬件組成和軟件設(shè)計均做了詳盡的闡述,并給出了部分關(guān)鍵硬件原理圖和軟件流程圖。 最后,把已開發(fā)的從節(jié)點(diǎn)和主節(jié)點(diǎn)組成一個溫度測控系統(tǒng)和一個電機(jī)控制系統(tǒng)。經(jīng)過實驗室測試,證明系統(tǒng)具有良好的實時性,通訊穩(wěn)定可靠,解決了傳統(tǒng)CAN總線節(jié)點(diǎn)通訊可控性差,無法靈活設(shè)置的問題。對目前國內(nèi)CAN總線應(yīng)用中大多把精力放在硬件之上的底層軟件開發(fā),少有使用上層軟件協(xié)議的習(xí)慣,起到了一定的推動意義,提高了應(yīng)用水平。

    標(biāo)簽: CANopen 協(xié)議 分布式控制系統(tǒng)

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:569342831

  • 環(huán)形線圈車檢器防誤檢技術(shù)研究.rar

    為了解決現(xiàn)有環(huán)形線圈車檢器在工程應(yīng)用中出現(xiàn)的誤檢問題,尤其是對同一輛大車的多次誤觸發(fā)問題,本文深入研究導(dǎo)致誤檢現(xiàn)象的具體原因,并在這基礎(chǔ)上提出了一套軟硬件的解決方法,以減少誤觸發(fā)現(xiàn)象,提高檢測的準(zhǔn)確率。 為了方便測量與調(diào)試,本文設(shè)計了一個PC端軟件。它與實驗室原有的頻率采集工具一塊配合工作,能實時而直觀地察看車檢器的工作狀況,從而有利于實驗數(shù)據(jù)的采集與問題分析。通過實驗分析,本文總結(jié)了誤檢現(xiàn)象的若干情形,以及導(dǎo)致誤檢問題的主要原因。 針對上述分析的發(fā)現(xiàn)—車檢器采用的單一閾值法不能適應(yīng)復(fù)雜的應(yīng)用環(huán)境,本文對檢測算法作了改進(jìn):對車輛到達(dá)的檢測,仍采用單一閾值法;對車輛離開的檢測,則采用平坦性判定法。后者利用了在車輛離開時,線圈頻率從非平坦變?yōu)槠教惯@一特征。它有簡單、易移植和防誤檢的特點(diǎn)。 為了從應(yīng)用層面解決問題,本文設(shè)計了一種基于改進(jìn)算法的車檢器。與同類車檢器相比,它除了集成上述車檢算法外,還提供一個RS-232的測試端口,按一定的數(shù)據(jù)協(xié)議與PC端的診斷軟件通訊,能夠幫助現(xiàn)場測試工作的開展。 本文還利用了新車檢器做了兩組的實驗:實驗室環(huán)境與高速公路車輛檢測現(xiàn)場環(huán)境下的實驗。第一組驗證了改進(jìn)算法的防誤檢性能,并計算它的檢測延遲。其中檢測延遲的計算,有助于協(xié)調(diào)車輛檢測系統(tǒng)中線圈、車檢器與攝像頭三者間的工作。第二組驗證了新車檢器的檢測性能,包括識別和延遲兩方面內(nèi)容。兩組實驗結(jié)果都證實了改進(jìn)算法的實用價值。

    標(biāo)簽: 環(huán)形 技術(shù)研究 線圈

    上傳時間: 2013-06-16

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  • 位置伺服控制系統(tǒng).rar

    隨著國內(nèi)交流伺服電機(jī)等硬件技術(shù)逐步成熟,高運(yùn)算能力的控制芯片與電機(jī)控制技術(shù)相結(jié)合,具有高效、節(jié)能和可移植性好等特點(diǎn),這樣使得交流伺服系統(tǒng)成為現(xiàn)代電機(jī)伺服驅(qū)動系統(tǒng)的一個發(fā)展趨勢。 本文主要是基于MCU研究和設(shè)計了交流永磁電機(jī)位置伺服控制系統(tǒng)。針對三相永磁同步電機(jī)的物理方程,通過坐標(biāo)轉(zhuǎn)換,在d-q旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下建立轉(zhuǎn)矩方程,采用Id=0的矢量控制策略,建立一套完整的全數(shù)字交流位置伺服控制系統(tǒng)。 硬件方面,采用的是瑞薩公司專用電機(jī)控制Tiny系列芯片M30262F8作為控制芯片,并由三菱公司的第三代IPM模塊PS21564實現(xiàn)功率驅(qū)動,簡化了系統(tǒng)電路,縮小了系統(tǒng)的體積,提高了系統(tǒng)的可靠性。由交流電流傳感器檢測三相定子繞組電流;由增量式磁性編碼器檢測永磁轉(zhuǎn)子位置,并設(shè)計一種比較快速的轉(zhuǎn)子初始檢測方法。 軟件方面,采用結(jié)構(gòu)化語言C和單片機(jī)M16C匯編語言混編,實現(xiàn)了單片機(jī)初始化、三環(huán)控制、電流跟隨型PWM控制,提高編寫代碼的效率,同時保證系統(tǒng)的實時控制性能;由軟件方式實現(xiàn)經(jīng)典PID控制和簡單模糊控制相結(jié)合構(gòu)成“串聯(lián)校正”閉環(huán)控制系統(tǒng),提高了系統(tǒng)的快速性和抗干擾能力。此外,本文對控制策略進(jìn)行了研究,闡述了模糊PID控制策略;還介紹了SPWM、SVPWM和跟隨型PWM調(diào)制。 實驗結(jié)果表明,本文所設(shè)計的伺服控制系統(tǒng)能實現(xiàn)電機(jī)的啟動,調(diào)速和定位等,并能達(dá)到系統(tǒng)的性能指標(biāo)。

    標(biāo)簽: 位置伺服 控制系統(tǒng)

    上傳時間: 2013-05-19

    上傳用戶:327000306

  • 基于DSP的300MW同步發(fā)電機(jī)勵磁系統(tǒng)研究.rar

    勵磁系統(tǒng)是電力系統(tǒng)控制的重要組成部分,它直接影響著發(fā)電機(jī)的運(yùn)行可靠性、經(jīng)濟(jì)性和電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。勵磁系統(tǒng)性能的優(yōu)化與控制策略的研究,對發(fā)電機(jī)乃至整個電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行具有決定性的意義。 本文針對300MW同步發(fā)電機(jī)的技術(shù)特點(diǎn),全面論述了勵磁系統(tǒng)主電路拓?fù)浼拜o助電路的工作原理。為提高勵磁系統(tǒng)的控制精度與實時性,本文以16位DSP為控制核心,對勵磁調(diào)節(jié)單元軟硬件的實現(xiàn)進(jìn)行研究,以滿足發(fā)電機(jī)在不同運(yùn)行工況下對勵磁系統(tǒng)控制性能的要求。 其次,本文在詳細(xì)闡述PID+PSS控制和線性最優(yōu)勵磁控制理論的基礎(chǔ)上,客觀分析了兩種控制方式的優(yōu)點(diǎn)與不足,綜合二者的優(yōu)點(diǎn)引出了綜合勵磁控制的研究方法并在微機(jī)上成功實現(xiàn)。通過實驗發(fā)現(xiàn),綜合勵磁控制器的性能更優(yōu)越,其提高了勵磁系統(tǒng)的控制精度,改善了機(jī)組運(yùn)行的穩(wěn)定性。同時針對單參量PSS存在反調(diào)的不足,進(jìn)行了算法改進(jìn),給出了加速功率型PSS的數(shù)學(xué)推理與軟件實現(xiàn);根據(jù)機(jī)組的運(yùn)行結(jié)果可知,該算法的改進(jìn)不僅解決了傳統(tǒng)PSS的反調(diào)問題,而且優(yōu)化了PSS抑制低頻振蕩的性能。 最后,本文利用發(fā)電機(jī)park微分方程,推導(dǎo)了發(fā)電機(jī)起勵與滅磁的數(shù)學(xué)方程。在Matlab/Simulink仿真環(huán)境下,建立了起勵與滅磁的仿真模型。給出了發(fā)電機(jī)自并起勵、他勵起勵和故障滅磁的仿真結(jié)果,并對結(jié)果進(jìn)行客觀地分析,得出了有用的結(jié)論。

    標(biāo)簽: DSP 300 MW

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:SimonQQ

  • 基于LabVIEW的優(yōu)化濾波方法研究.rar

    本文以濾波技術(shù)飛速發(fā)展,小波濾波優(yōu)越性的凸現(xiàn),以及虛擬儀器的易操作等良好特性為背景,以簡單易行和濾波效果良好為研究目的,展開本文信號濾波處理的研究工作。 在深入研究三種小波濾波方法原理和優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上,本文提出了一種新的優(yōu)化濾波方法,包括以下三個方面: 首先,將靜態(tài)小波變換(SWT)應(yīng)用于濾波處理。利用SWT的平移不變性和冗余性來進(jìn)行含噪信號的分解,這樣不僅彌補(bǔ)了正交小波變換的不足,而且提高了濾波性能。 然后,提出了基于空域相關(guān)的優(yōu)化閾值函數(shù)濾波算法。該算法把小波系數(shù)間的相關(guān)性應(yīng)用于閾值濾波。它是在構(gòu)造出基于空域相關(guān)的顯著性函數(shù)和基于顯著性函數(shù)的閾值濾波過程的基礎(chǔ)上,提出了基于空域相關(guān)的優(yōu)化閾值函數(shù),并且把極小化廣義交叉驗證(GCV)得到均方差(MSE)意義下的最優(yōu)閾值作用于該優(yōu)化閾值函數(shù)。該濾波算法不僅實現(xiàn)了噪聲的有效去除,而且信號的重要特征也保留完好; 最后,引入了新型鎖相環(huán)--正交鎖相環(huán)(QPLL)。鑒于QPLL不僅具有鎖定范圍寬、入鎖速度快、鎖定后精度高的性能,而且還具有良好的抑制諧波、噪聲的能力,以及對波形畸變不敏感等良好特性,所以QPLL的引入達(dá)到了信號鎖定和優(yōu)化濾波的目的,使優(yōu)化濾波方法的設(shè)計更具新意,而且取得了更好的濾波效果。 為了驗證優(yōu)化濾波方法,本文搭建了實驗平臺,它是由FPGA信號采集部分和LabVIEW軟件濾波處理兩個部分構(gòu)成。通過傳感器采集信號,經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換后送入FPGA。以FPGA為CPU控制A/D轉(zhuǎn)換,并進(jìn)行波形數(shù)據(jù)緩存,在接收到LabVIEW的命令后,將存儲的數(shù)據(jù)送給串口。在LabVIEW中,從串口檢測所需的波形數(shù)據(jù),然后通過優(yōu)化濾波方法將數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波處理,最后在前面板中把實驗結(jié)果顯示出來。 實驗結(jié)果表明,該優(yōu)化濾波方法不僅能實現(xiàn)優(yōu)良的濾波功能,而且簡單易行,是一種有效的濾波方法。

    標(biāo)簽: LabVIEW 濾波 方法研究

    上傳時間: 2013-07-20

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  • 基于電力電子網(wǎng)絡(luò)的變流系統(tǒng)研究.rar

    電力電子系統(tǒng)的集成化是現(xiàn)今電力電子技術(shù)發(fā)展的趨勢,系統(tǒng)的模塊化和標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)是目前電力電子領(lǐng)域的重要研究方向。研究基于電力電子網(wǎng)絡(luò)的變流系統(tǒng),對復(fù)雜電力電子裝置的系統(tǒng)級集成具有重要意義,是電力電子系統(tǒng)集成技術(shù)的基本組成部分。本文從變流系統(tǒng)的功率流和信息流雙重分布性的角度出發(fā)。對電力電子系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)(Power Electronics System Network,PES—Net)的模型和變流系統(tǒng)的通信需求進(jìn)行分析,提出實時電力電子系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)(Real—time power electronics system network,RT—PES—Net);并對基于新網(wǎng)絡(luò)的分布式控制及管理方案和模塊化軟件方案等內(nèi)容進(jìn)行系統(tǒng)的研究,提出基于棧操作的實時軟件構(gòu)建方案。本文的研究將為變流系統(tǒng)的控制結(jié)構(gòu)和軟件方案標(biāo)準(zhǔn)化提供參考和理論依據(jù),為應(yīng)用系統(tǒng)的集成提供解決方案。 復(fù)雜中大功率變流系統(tǒng)是網(wǎng)絡(luò)化分布式控制系統(tǒng)的應(yīng)用對象。首先,論文以復(fù)雜系統(tǒng)為研究對象,分析了應(yīng)用系統(tǒng)的功率流和信息流在空間結(jié)構(gòu)上的對偶關(guān)系和雙重分布的特性;在電力電子集成模塊(Power Electronics Building Blocks,PEBB)的基礎(chǔ)上,研究了變流系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化分布式控制方案,并得出系統(tǒng)組構(gòu)的初步構(gòu)想,總結(jié)出適合復(fù)雜電力電子系統(tǒng)集成的標(biāo)準(zhǔn)化理論。 接著,論文對電力電子網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行了研究。分析了現(xiàn)有各類總線網(wǎng)絡(luò)和目前用于電力電子應(yīng)用系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò),從結(jié)構(gòu)、速率和協(xié)議等各個方面將兩類網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了系統(tǒng)的對比。明確了電力電子系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)(PES—Net)的定義,分析并總結(jié)復(fù)雜電力電子實時系統(tǒng)所需網(wǎng)絡(luò)必需具備的條件。根據(jù)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)技術(shù)背景,綜合控制結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)需求,提出了電力電子系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)(PES—Net)的模型。 為滿足變流系統(tǒng)的實時控制,論文對分布式控制結(jié)構(gòu)的通信需求進(jìn)行了研究。以網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)(Networked Control System,NCS)為背景,對變流器系統(tǒng)控制信息延時因素進(jìn)行了分析;通過對典型電力電予系統(tǒng)的分析,歸納和總結(jié)了系統(tǒng)的控制功能和控制內(nèi)容,對系統(tǒng)不同層次的控制任務(wù)進(jìn)行了響應(yīng)時間需求分析和網(wǎng)絡(luò)的分層配置;通過對仿真結(jié)果的分析,研究了應(yīng)用系統(tǒng)內(nèi)模塊控制信息延時對不同應(yīng)用系統(tǒng)的性能影響和對開關(guān)頻率的限制。根據(jù)變流系統(tǒng)對控制延時的接受程度,將電力電子復(fù)雜系統(tǒng)歸為兩大類:1)零延時系統(tǒng);2)定延時系統(tǒng)。針對上述兩類系統(tǒng),論文給出了電力電子網(wǎng)絡(luò)(PES—Net)的通道容量和應(yīng)用系統(tǒng)開關(guān)周期的計算方法。 論文對開放式、分布式的電力電子系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)(PES—Net)的硬件組成和同步方案進(jìn)行了研究,提出新的實時網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)級集成方案。根據(jù)主節(jié)點(diǎn)和從節(jié)點(diǎn)的控制任務(wù)需求,分別從功能和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的角度對開放式網(wǎng)絡(luò)的硬件構(gòu)成進(jìn)行研究;根據(jù)控制系統(tǒng)的接口需求分析,對節(jié)點(diǎn)的通用性設(shè)計進(jìn)行重點(diǎn)討論。針對網(wǎng)絡(luò)的同步問題,本文分析了簡單有效的解決方法,即基于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的同步補(bǔ)償方案;此外,論文提出基于實時高速電力電子系統(tǒng)同絡(luò)(RT-PES-Net)的同步方案,研究適合變流器實時控制的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和相應(yīng)的硬件配置。根據(jù)應(yīng)用控制和通信系統(tǒng)所需的各種操作,論文對實時網(wǎng)絡(luò)的管理進(jìn)行了討論,研究了信息幀管理和相應(yīng)的硬件設(shè)置,并對各種工作模式下所需的通信時間進(jìn)行了計算和比較?;趯崟r網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及其管理方案,論文給出了組構(gòu)以PEBB為基礎(chǔ)的變流系統(tǒng)的方案。 論文對基于RT-PES-Net的模塊化軟件方案進(jìn)行了研究。首先,將控制軟件與功率硬件進(jìn)行解耦,使得軟件設(shè)計與硬件部分分離。在分析電力電子軟件特性的前提下,論文提出基于棧操作的模塊化軟件方案,增加子程序?qū)崟r構(gòu)件的內(nèi)聚性;對軟件模塊化的通用性進(jìn)行研究,分析模塊接口參數(shù)和變量的申明和配置,并研究參數(shù)的定標(biāo),對構(gòu)件進(jìn)行分類;分析子程序?qū)崟r構(gòu)件在執(zhí)行速度上的優(yōu)點(diǎn)。論文對電力電子系統(tǒng)控制軟件(Powerr Electronics System Control Software,PES-CS)的組構(gòu)和集成進(jìn)行研究,簡化軟件主框架。 最后,論文分別對RT-PES-Net和模塊化軟件方案進(jìn)行了相應(yīng)的實驗研究和分析。論文對提出的實時電力電子系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)(RT-PES-Net)進(jìn)行了通信實驗,將新網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋵ψ兞飨到y(tǒng)的延時影響與舊網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的延時影響進(jìn)行比較,總結(jié)新網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在控制實時性、提高開關(guān)頻率、網(wǎng)絡(luò)可擴(kuò)展性和管理靈活度等方面的優(yōu)勢。論文針對RT-PES-Net進(jìn)行應(yīng)用研究,驗證該網(wǎng)絡(luò)可解決網(wǎng)絡(luò)通信失步所造成的問題。論文對基于通用型實時構(gòu)件和棧操作的模塊化軟件方案進(jìn)行實驗驗證,為標(biāo)準(zhǔn)化軟件庫的建立和系統(tǒng)級集成提供參考方案。 網(wǎng)絡(luò)化的控制結(jié)構(gòu)研究是復(fù)雜電力電子系統(tǒng)級集成研究的關(guān)鍵。本課題針對復(fù)雜變流系統(tǒng)提出了實時電力電子系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)(RT-PES-Net),并以該網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)對分布式控制結(jié)構(gòu)及相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)化管理方案和模塊化軟件方案展開一系列研究,為電力電子控制系統(tǒng)提供標(biāo)準(zhǔn)化、開放式的網(wǎng)絡(luò)參考體系,并以此結(jié)構(gòu)來快速構(gòu)建終端復(fù)雜變流系統(tǒng),為實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用系統(tǒng)組構(gòu)提供參考方案,有助于解決電力電子標(biāo)準(zhǔn)化推廣所面臨的難題。論文為應(yīng)用系統(tǒng)的即插即用和動態(tài)重構(gòu)提供了研究基礎(chǔ),從而為最終實現(xiàn)復(fù)雜變流器的應(yīng)用系統(tǒng)級集成提供系統(tǒng)化的理論和方法依據(jù)。同時,論文的研究開拓了電力電子系統(tǒng)集成和標(biāo)準(zhǔn)化研究的一個新方向。

    標(biāo)簽: 電力電子 網(wǎng)絡(luò) 系統(tǒng)研究

    上傳時間: 2013-06-15

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  • 太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的分析與研究.rar

    隨著全球能源危機(jī)和環(huán)境污染問題的日益嚴(yán)重,開發(fā)利用清潔的可再生能源勢在必行。太陽能是當(dāng)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(jìn)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(jìn)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(diǎn)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(jìn)行介紹,詳細(xì)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(diǎn)跟蹤(MPPT)控制算法進(jìn)行了研究、分析和比較,提出各自優(yōu)缺點(diǎn)?;谧畲蠊β矢欉^程的快速性和穩(wěn)定性,設(shè)計采用改進(jìn)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(diǎn)跟蹤速度。 再次,針對既可獨(dú)立運(yùn)行又可并網(wǎng)運(yùn)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(dú)立和并網(wǎng)兩種運(yùn)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(xì)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(jìn)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(dá)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(jī),分別得出了獨(dú)立運(yùn)行和并網(wǎng)運(yùn)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(yùn)行。

    標(biāo)簽: 太陽能光伏 并網(wǎng)發(fā)電

    上傳時間: 2013-05-18

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  • 動態(tài)匹配換能器的超聲波電源控制策略.rar

    超聲波電源廣泛應(yīng)用于超聲波加工、診斷、清洗等領(lǐng)域,其負(fù)載超聲波換能器是一種將超音頻的電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械振動的器件。由于超聲換能器是一種容性負(fù)載,因此換能器與發(fā)生器之間需要進(jìn)行阻抗匹配才能工作在最佳狀態(tài)。串聯(lián)匹配能夠有效濾除開關(guān)型電源輸出方波存在的高次諧波成分,因此應(yīng)用較為廣泛。但是環(huán)境溫度或元件老化等原因會導(dǎo)致?lián)Q能器的諧振頻率發(fā)生漂移,使諧振系統(tǒng)失諧。傳統(tǒng)的解決辦法就是頻率跟蹤,但是頻率跟蹤只能保證系統(tǒng)整體電壓電流同頻同相,由于工作頻率改變了而匹配電感不變,此時換能器內(nèi)部動態(tài)支路工作在非諧振狀態(tài),導(dǎo)致?lián)Q能器功率損耗和發(fā)熱,致使輸出能量大幅度下降甚至停振,在實際應(yīng)用中受到限制。所以,在跟蹤諧振點(diǎn)調(diào)節(jié)逆變器開關(guān)頻率的同時應(yīng)改變匹配電感才能使諧振系統(tǒng)工作在最高效能狀態(tài)。針對按固定諧振點(diǎn)匹配超聲波換能器電感參數(shù)存在的缺點(diǎn),本文應(yīng)用耦合振蕩法對換能器的匹配電感和耦合頻率之間的關(guān)系建立數(shù)學(xué)模型,證實了匹配電感隨諧振頻率變化的規(guī)律。給出利用這一模型與耦合工作頻率之間的關(guān)系動態(tài)選擇換能器匹配電感的方法。經(jīng)過分析比較,選擇了基于磁通控制原理的可控電抗器作為匹配電感,通過改變電抗控制度調(diào)節(jié)電抗值。并給出了實現(xiàn)這一方案的電路原理和控制方法。最后本文以DSP TMS320F2812為核心設(shè)計出實現(xiàn)這一原理的超聲波逆變電源。實驗結(jié)果表明基于磁通控制的可控電抗器可以實現(xiàn)電抗值隨電抗控制度線性無級可調(diào),由于該電抗器輸出正弦波,理論上沒有諧波污染。具體采用復(fù)合控制策略,穩(wěn)態(tài)時,換能器工作在DPLL鎖定頻率上;動態(tài)時,逐步修改匹配電抗大小,搜索輸出電流的最大值,再結(jié)合DPLL鎖定該頻率。配合PS-PWM可實現(xiàn)功率連續(xù)可調(diào)。該超聲波換能系統(tǒng)能夠有效的跟隨最大電流輸出頻率,即使頻率發(fā)生漂移系統(tǒng)仍能保持工作在最佳狀態(tài),具有實際應(yīng)用價值。

    標(biāo)簽: 動態(tài) 換能器 超聲波電源

    上傳時間: 2013-04-24

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