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雙線性

  • 位置伺服控制系統.rar

    隨著國內交流伺服電機等硬件技術逐步成熟,高運算能力的控制芯片與電機控制技術相結合,具有高效、節能和可移植性好等特點,這樣使得交流伺服系統成為現代電機伺服驅動系統的一個發展趨勢。 本文主要是基于MCU研究和設計了交流永磁電機位置伺服控制系統。針對三相永磁同步電機的物理方程,通過坐標轉換,在d-q旋轉坐標系下建立轉矩方程,采用Id=0的矢量控制策略,建立一套完整的全數字交流位置伺服控制系統。 硬件方面,采用的是瑞薩公司專用電機控制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實現功率驅動,簡化了系統電路,縮小了系統的體積,提高了系統的可靠性。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子位置,并設計一種比較快速的轉子初始檢測方法。 軟件方面,采用結構化語言C和單片機M16C匯編語言混編,實現了單片機初始化、三環控制、電流跟隨型PWM控制,提高編寫代碼的效率,同時保證系統的實時控制性能;由軟件方式實現經典PID控制和簡單模糊控制相結合構成“串聯校正”閉環控制系統,提高了系統的快速性和抗干擾能力。此外,本文對控制策略進行了研究,闡述了模糊PID控制策略;還介紹了SPWM、SVPWM和跟隨型PWM調制。 實驗結果表明,本文所設計的伺服控制系統能實現電機的啟動,調速和定位等,并能達到系統的性能指標。

    標簽: 位置伺服 控制系統

    上傳時間: 2013-05-19

    上傳用戶:327000306

  • 基于DSP的300MW同步發電機勵磁系統研究.rar

    勵磁系統是電力系統控制的重要組成部分,它直接影響著發電機的運行可靠性、經濟性和電力系統運行的穩定性。勵磁系統性能的優化與控制策略的研究,對發電機乃至整個電力系統的安全運行具有決定性的意義。 本文針對300MW同步發電機的技術特點,全面論述了勵磁系統主電路拓撲及輔助電路的工作原理。為提高勵磁系統的控制精度與實時性,本文以16位DSP為控制核心,對勵磁調節單元軟硬件的實現進行研究,以滿足發電機在不同運行工況下對勵磁系統控制性能的要求。 其次,本文在詳細闡述PID+PSS控制和線性最優勵磁控制理論的基礎上,客觀分析了兩種控制方式的優點與不足,綜合二者的優點引出了綜合勵磁控制的研究方法并在微機上成功實現。通過實驗發現,綜合勵磁控制器的性能更優越,其提高了勵磁系統的控制精度,改善了機組運行的穩定性。同時針對單參量PSS存在反調的不足,進行了算法改進,給出了加速功率型PSS的數學推理與軟件實現;根據機組的運行結果可知,該算法的改進不僅解決了傳統PSS的反調問題,而且優化了PSS抑制低頻振蕩的性能。 最后,本文利用發電機park微分方程,推導了發電機起勵與滅磁的數學方程。在Matlab/Simulink仿真環境下,建立了起勵與滅磁的仿真模型。給出了發電機自并起勵、他勵起勵和故障滅磁的仿真結果,并對結果進行客觀地分析,得出了有用的結論。

    標簽: DSP 300 MW

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:SimonQQ

  • 基于LabVIEW的優化濾波方法研究.rar

    本文以濾波技術飛速發展,小波濾波優越性的凸現,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缺點的基礎上,本文提出了一種新的優化濾波方法,包括以下三個方面: 首先,將靜態小波變換(SWT)應用于濾波處理。利用SWT的平移不變性和冗余性來進行含噪信號的分解,這樣不僅彌補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的優化閾值函數濾波算法。該算法把小波系數間的相關性應用于閾值濾波。它是在構造出基于空域相關的顯著性函數和基于顯著性函數的閾值濾波過程的基礎上,提出了基于空域相關的優化閾值函數,并且把極小化廣義交叉驗證(GCV)得到均方差(MSE)意義下的最優閾值作用于該優化閾值函數。該濾波算法不僅實現了噪聲的有效去除,而且信號的重要特征也保留完好; 最后,引入了新型鎖相環--正交鎖相環(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的引入達到了信號鎖定和優化濾波的目的,使優化濾波方法的設計更具新意,而且取得了更好的濾波效果。 為了驗證優化濾波方法,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成。通過傳感器采集信號,經過A/D轉換后送入FPGA。以FPGA為CPU控制A/D轉換,并進行波形數據緩存,在接收到LabVIEW的命令后,將存儲的數據送給串口。在LabVIEW中,從串口檢測所需的波形數據,然后通過優化濾波方法將數據進行濾波處理,最后在前面板中把實驗結果顯示出來。 實驗結果表明,該優化濾波方法不僅能實現優良的濾波功能,而且簡單易行,是一種有效的濾波方法。

    標簽: LabVIEW 濾波 方法研究

    上傳時間: 2013-07-20

    上傳用戶:gokk

  • 基于電力電子網絡的變流系統研究.rar

    電力電子系統的集成化是現今電力電子技術發展的趨勢,系統的模塊化和標準化技術是目前電力電子領域的重要研究方向。研究基于電力電子網絡的變流系統,對復雜電力電子裝置的系統級集成具有重要意義,是電力電子系統集成技術的基本組成部分。本文從變流系統的功率流和信息流雙重分布性的角度出發。對電力電子系統網絡(Power Electronics System Network,PES—Net)的模型和變流系統的通信需求進行分析,提出實時電力電子系統網絡(Real—time power electronics system network,RT—PES—Net);并對基于新網絡的分布式控制及管理方案和模塊化軟件方案等內容進行系統的研究,提出基于棧操作的實時軟件構建方案。本文的研究將為變流系統的控制結構和軟件方案標準化提供參考和理論依據,為應用系統的集成提供解決方案。 復雜中大功率變流系統是網絡化分布式控制系統的應用對象。首先,論文以復雜系統為研究對象,分析了應用系統的功率流和信息流在空間結構上的對偶關系和雙重分布的特性;在電力電子集成模塊(Power Electronics Building Blocks,PEBB)的基礎上,研究了變流系統的網絡化分布式控制方案,并得出系統組構的初步構想,總結出適合復雜電力電子系統集成的標準化理論。 接著,論文對電力電子網絡模型進行了研究。分析了現有各類總線網絡和目前用于電力電子應用系統的網絡,從結構、速率和協議等各個方面將兩類網絡進行了系統的對比。明確了電力電子系統網絡(PES—Net)的定義,分析并總結復雜電力電子實時系統所需網絡必需具備的條件。根據現有網絡技術背景,綜合控制結構和網絡需求,提出了電力電子系統網絡(PES—Net)的模型。 為滿足變流系統的實時控制,論文對分布式控制結構的通信需求進行了研究。以網絡控制系統(Networked Control System,NCS)為背景,對變流器系統控制信息延時因素進行了分析;通過對典型電力電予系統的分析,歸納和總結了系統的控制功能和控制內容,對系統不同層次的控制任務進行了響應時間需求分析和網絡的分層配置;通過對仿真結果的分析,研究了應用系統內模塊控制信息延時對不同應用系統的性能影響和對開關頻率的限制。根據變流系統對控制延時的接受程度,將電力電子復雜系統歸為兩大類:1)零延時系統;2)定延時系統。針對上述兩類系統,論文給出了電力電子網絡(PES—Net)的通道容量和應用系統開關周期的計算方法。 論文對開放式、分布式的電力電子系統網絡(PES—Net)的硬件組成和同步方案進行了研究,提出新的實時網絡和系統級集成方案。根據主節點和從節點的控制任務需求,分別從功能和系統結構的角度對開放式網絡的硬件構成進行研究;根據控制系統的接口需求分析,對節點的通用性設計進行重點討論。針對網絡的同步問題,本文分析了簡單有效的解決方法,即基于數據結構的同步補償方案;此外,論文提出基于實時高速電力電子系統同絡(RT-PES-Net)的同步方案,研究適合變流器實時控制的網絡結構和相應的硬件配置。根據應用控制和通信系統所需的各種操作,論文對實時網絡的管理進行了討論,研究了信息幀管理和相應的硬件設置,并對各種工作模式下所需的通信時間進行了計算和比較。基于實時網絡系統及其管理方案,論文給出了組構以PEBB為基礎的變流系統的方案。 論文對基于RT-PES-Net的模塊化軟件方案進行了研究。首先,將控制軟件與功率硬件進行解耦,使得軟件設計與硬件部分分離。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,增加子程序實時構件的內聚性;對軟件模塊化的通用性進行研究,分析模塊接口參數和變量的申明和配置,并研究參數的定標,對構件進行分類;分析子程序實時構件在執行速度上的優點。論文對電力電子系統控制軟件(Powerr Electronics System Control Software,PES-CS)的組構和集成進行研究,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行了相應的實驗研究和分析。論文對提出的實時電力電子系統網絡(RT-PES-Net)進行了通信實驗,將新網絡拓撲對變流系統的延時影響與舊網絡系統的延時影響進行比較,總結新網絡系統在控制實時性、提高開關頻率、網絡可擴展性和管理靈活度等方面的優勢。論文針對RT-PES-Net進行應用研究,驗證該網絡可解決網絡通信失步所造成的問題。論文對基于通用型實時構件和棧操作的模塊化軟件方案進行實驗驗證,為標準化軟件庫的建立和系統級集成提供參考方案。 網絡化的控制結構研究是復雜電力電子系統級集成研究的關鍵。本課題針對復雜變流系統提出了實時電力電子系統網絡(RT-PES-Net),并以該網絡為基礎對分布式控制結構及相應的網絡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提供標準化、開放式的網絡參考體系,并以此結構來快速構建終端復雜變流系統,為實現標準的應用系統組構提供參考方案,有助于解決電力電子標準化推廣所面臨的難題。論文為應用系統的即插即用和動態重構提供了研究基礎,從而為最終實現復雜變流器的應用系統級集成提供系統化的理論和方法依據。同時,論文的研究開拓了電力電子系統集成和標準化研究的一個新方向。

    標簽: 電力電子 網絡 系統研究

    上傳時間: 2013-06-15

    上傳用戶:silenthink

  • 太陽能光伏并網發電系統的分析與研究.rar

    隨著全球能源危機和環境污染問題的日益嚴重,開發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、最現實、大規模開發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注,而太陽能光伏并網發電是太陽能光伏利用的主要發展趨勢,必將得到快速的發展。此外,高性能的數字信號處理芯片(DSP)的出現,使得一些先進的控制策略應用于光伏并網逆變器成為可能。本論文就是在此背景下,對太陽能并網發電系統中的核心器件并網逆變器進行了較為深入的研究,具有重要的現實意義。 太陽能光伏并網發電系統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學模型。 其次,本文對幾種傳統的最大功率點跟蹤(MPPT)控制算法進行了研究、分析和比較,提出各自優缺點。基于最大功率跟蹤過程的快速性和穩定性,設計采用改進的間歇掃描法來實現光伏發電系統中太陽能電池的最大功率輸出,以提高系統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運行的單相光伏逆變器,本文采用有效值外環、瞬時值內環的控制方法,既保證了逆變器輸出的靜態誤差為零,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兩種運行模式的輸出濾波器結構和元件參數的計算過程,并通過仿真和實驗驗證了設計的合理性。 隨后,詳細討論了并網過程中的軟件鎖相環技術,對鎖相環電路的組成、工作原理進行了研究,實驗結果表明此方法可靠有效,能使逆變器輸出電流與電網電壓完全同相,達到功率因數為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運行時的實驗結果,結果表明,所采用的控制策略和設計的硬件電路能夠滿足設計要求,系統可安全、穩定運行。

    標簽: 太陽能光伏 并網發電

    上傳時間: 2013-05-18

    上傳用戶:uuuuuuu

  • 動態匹配換能器的超聲波電源控制策略.rar

    超聲波電源廣泛應用于超聲波加工、診斷、清洗等領域,其負載超聲波換能器是一種將超音頻的電能轉變為機械振動的器件。由于超聲換能器是一種容性負載,因此換能器與發生器之間需要進行阻抗匹配才能工作在最佳狀態。串聯匹配能夠有效濾除開關型電源輸出方波存在的高次諧波成分,因此應用較為廣泛。但是環境溫度或元件老化等原因會導致換能器的諧振頻率發生漂移,使諧振系統失諧。傳統的解決辦法就是頻率跟蹤,但是頻率跟蹤只能保證系統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,此時換能器內部動態支路工作在非諧振狀態,導致換能器功率損耗和發熱,致使輸出能量大幅度下降甚至停振,在實際應用中受到限制。所以,在跟蹤諧振點調節逆變器開關頻率的同時應改變匹配電感才能使諧振系統工作在最高效能狀態。針對按固定諧振點匹配超聲波換能器電感參數存在的缺點,本文應用耦合振蕩法對換能器的匹配電感和耦合頻率之間的關系建立數學模型,證實了匹配電感隨諧振頻率變化的規律。給出利用這一模型與耦合工作頻率之間的關系動態選擇換能器匹配電感的方法。經過分析比較,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節電抗值。并給出了實現這一方案的電路原理和控制方法。最后本文以DSP TMS320F2812為核心設計出實現這一原理的超聲波逆變電源。實驗結果表明基于磁通控制的可控電抗器可以實現電抗值隨電抗控制度線性無級可調,由于該電抗器輸出正弦波,理論上沒有諧波污染。具體采用復合控制策略,穩態時,換能器工作在DPLL鎖定頻率上;動態時,逐步修改匹配電抗大小,搜索輸出電流的最大值,再結合DPLL鎖定該頻率。配合PS-PWM可實現功率連續可調。該超聲波換能系統能夠有效的跟隨最大電流輸出頻率,即使頻率發生漂移系統仍能保持工作在最佳狀態,具有實際應用價值。

    標簽: 動態 換能器 超聲波電源

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:lacsx

  • 基于CAN總線的三相逆變電源并聯運行研究.rar

    近年來隨著能源短缺和供電設備對供電電源的性能和可靠性要求的提高,逆變電源并聯運行技術得到了大力發展。在逆變電源并聯技術中,最重要的是如何限制模塊間的環流,并使并聯模塊最終達到同步運行。傳統方法被證明已經不能滿足要求,隨著DSP數字信號處理器運算速度越來越快,將DSP應用到逆變電源并聯系統中已經成為一種趨勢。本文在比較了國內外的并聯系統控制策略的基礎上,提出了將工業自動化領域熱門的現場CAN總線技術引用到系統中,實現了真正的分布式控制和并聯逆變電源系統的智能化,提高了實際運行中系統的可靠性。在研究和分析了單臺三相逆變電源的數學模型的基礎上,設計了基于SVPWM調制和電壓閉環反饋控制的三相逆變電源,作為并聯系統的基礎。在并聯運行技術的研究中,重點分析了并聯系統的環流特性,電壓特性和功率特性,提出了一種基于CAN總線的功率均分控制策略。仿真結果證明,這種方法對于環流的抑制和并聯模塊的同步運行是行之有效的。針對并聯逆變電源系統,本文設計了CAN總線的接口電路和相應的通信模塊,并在DSP上實現,確保了在并聯運行過程中數據傳輸的完整性和實時性。最后在TMS320LF2407平臺上,給出了逆變器控制和并聯相關的硬件電路和軟件流程圖,并用MATLAB對本文涉及到的關鍵算法進行了仿真分析,給出了相應的波形。

    標簽: CAN 總線 三相逆變電源

    上傳時間: 2013-06-08

    上傳用戶:nbdedu

  • 充電機監控系統通信總線及上位機軟件設計.rar

    充電系統對于實際的電動汽車而言是不可缺少的子系統,當蓄電池的電能用完之后,就必須使用充電系統對電池進行再充電。對于這種電動車充電系統的監控,目前國內尚處于起步階段。 本文以電動車充電站的建設為背景,對充電機監控系統的通信總線和上位機軟件設計進行了研究。首先介紹了系統的整個網絡規劃,然后對工業現場總線的特點、CAN2.0總線技術、涉及到的通信協議分別做了詳細的描述,重點介紹了CAN總線的相關設計和系統的硬件、軟件設計及實驗結果。設計過程中參考了目前比較成熟的CAN2.0與J1939協議,并創新性的將這一用于汽車內部的通信總線移植到充電站內充電機與上位機之間的通信系統中。整個設計的創新在于將CAN總線這一現有成熟技術應用在充電站監控系統建設這一新領域,成功的實現了總線的移植。 整個系統中,系統前端執行數據采集、充電控制等任務,同時通過CAN總線和以太網分別實現前端數據采集模塊與監控計算機、監控計算機與數據服務器的數據傳輸,實現站內充電機的統一監控。本文圍繞系統整體網絡組建,CAN網絡通信以及系統軟硬件設計進行了討論,并提供了一套完整的、先進的、可行的充電機監控系統通信總線及軟件的解決方案。這種監控方案提高了系統通信的實時性、準確性、安全性,同時極大的提高了充電工人的工作效率。 目前系統的各項參數及功能已在實驗室測試完畢,性能已基本達到設計目標,即將被用于奧運會電動汽車充電站的建設。

    標簽: 充電 上位機 監控系統

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:gtzj

  • 自抗擾控制器在溫控系統中的實用化研究及應用.rar

    本文在此背景下,針對非線性PID控制、自抗擾控制以及Smith預估器和前饋控制展開研究。為了提高控制器的穩定性和魯棒性,設計了ADRC-Smith預估控制器和前饋ADRC控制器,將其應用于大時滯溫度控制系統,并在此基礎上設計了吹塑機控制系統解決方案,通過大量的理論研究、仿真和實驗,實現了良好的控制效果。論文的主要工作有: 1.研究了自抗擾技術和溫度控制的現狀以及溫度控制的特點。 2.研究了ADRC的發展史,深入了解ADRC的原理與優點。ADRC在控制非線性對象時比PID具有更好的控制性能,但是參數調節理論不完善,阻礙了其廣泛應用。 3.通過MATLAB仿真,得到ADRC參數之間的內在規律,通過將ADRC的參數統一到一個時間因子上,達到簡化調節參數個數的目的,從而降低調試難度,同時,在無時滯溫控實驗平臺上進行實驗,驗證了參數調節規律的可行性。 4.自抗擾控制器在大時滯溫控上的應用,以前文獻一般將時滯環節等效成一階慣性環節,這樣就要求增加ADRC的階次,增加了調節參數個數,在參數調節理論不完善的情況下無疑是增加了調試難度。本文將ADRC分別與Smith預估器和前饋控制器相結合,設計了ADRC-Smith預估控制器和前饋ADRC控制器來解決具有大時滯控制問題。這兩類新控制器的優點是不增加ADRC的階次,是解決不確定大時滯被控對象的新途徑,也是ADRC控制器實際應用上的一次創新。 5.在可編程計算機控制器(PCC)搭建的大時滯溫控實驗平臺上進行實驗,將前饋ADRC控制器和貝加萊專用溫度控制器PIDXH的控制效果進行比較,實驗結果表明前饋ADRC控制器在穩定性、魯棒性等方面都優于PIDXH控制器。 6.研究了吹塑機控制系統解決方案,并在吹塑機上實驗前饋ADRc控制器,得到了良好的控制效果,進一步驗證了算法的可行性。

    標簽: 自抗擾 控制器 溫控系統

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:1234xhb

  • 基于H264的視頻壓縮算法在DM642上的實現.rar

    H.264/AVC規范是由國際電聯(ITU-T)和國際標準化組織(ISO)聯合制定的新一代視頻編解碼標準。它具有如下四個特點:低碼流,和MPEG2等壓縮技術相比,在同等圖像質量下,采用H.264技術壓縮后的數據量只有MPEG2的1/8;高圖象質量,復雜的算法保證了低碼流條件下圖像仍能保留豐富的細節;容錯能力強,提供了解決在不穩定網絡環境下容易發生的丟包等錯誤的必要工具;網絡適應性強,提供了網絡適應層,數據能在不同網絡上傳輸。但由此帶來的代價是復雜度極高的編碼過程,尤其是在嵌入式系統中實現具有很大的挑戰性。 本文主要介紹了基于H.264標準的開源代碼T264向DM642平臺的移植和優化。優化綜合運用了上層和底層的實現方法實現。上層的方法例如使用CCS提供的條件優化代碼優化功能,使用IMGLIB中高度優化的函數等,其特點是簡便易行,效果良好;底層的實現方法例如使用DM642特有的內聯函數,用線性匯編的方式實現算法等,特點是提高了代碼運行的并行性,但需要對DM642和H.264有很深刻的理解。 目前本設計已成功完成H.264.算法在DM642開發板上的運行,壓縮QCIF格式視頻的速度隨圖像復雜度的不同達到了35-50幀每秒。此后本設計還繼續使用優化后的編碼器實現了監控用視頻服務器的原型,使得攝像頭采集的視頻數據在DM642開發板上壓縮后傳輸至PC機,且能夠在PC端用配套的程序成功解碼并播放。

    標簽: H264 642 DM

    上傳時間: 2013-06-23

    上傳用戶:qqiang2006

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