感應(yīng)電機(jī)雙饋調(diào)速系統(tǒng)是一種性能優(yōu)越的電力拖動(dòng)控制系統(tǒng),它不僅降低了功率變換器的額定功率,而且能夠通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子電壓的幅值、相位和頻率來實(shí)現(xiàn)電機(jī)定子側(cè)功率因數(shù)的調(diào)節(jié)。由于系統(tǒng)控制方法的靈活性和多樣性,使得雙饋電機(jī)在工業(yè)傳動(dòng)領(lǐng)域、風(fēng)力發(fā)電以及抽水蓄能電站中擁有廣闊的應(yīng)用前景。 本文主要對(duì)雙饋電機(jī)矢量控制系統(tǒng)進(jìn)行了相關(guān)研究。首先,比較雙饋調(diào)速系統(tǒng)和傳統(tǒng)的異步電機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)的異同點(diǎn),闡述了雙饋電機(jī)的工作原理,各種不同的磁場(chǎng)定向控制方式,并分析了它的穩(wěn)態(tài)特性;接著,利用雙饋調(diào)速系統(tǒng)控制方法靈活多樣的特點(diǎn),構(gòu)建了一套交直交變換器勵(lì)磁的矢量調(diào)速系統(tǒng),系統(tǒng)模型建立在以轉(zhuǎn)子磁鏈定向了同步旋轉(zhuǎn)的坐標(biāo)軸系中,可以實(shí)現(xiàn)雙饋電機(jī)轉(zhuǎn)速與無功功率的解耦控制,同時(shí),控制交直交變換器能量的雙向流動(dòng),雙饋電機(jī)可以在超同步、亞同步方式下運(yùn)行,通過計(jì)算機(jī)仿真,驗(yàn)證了這種控制方式的可行性和正確性;隨后,闡述了雙饋電機(jī)的功角特性,通過功角特性分析了電機(jī)的靜態(tài)穩(wěn)定性,并建立了雙饋電機(jī)的開環(huán)電壓控制、開環(huán)電流控制以及矢量控制的小信號(hào)模型,對(duì)上述幾種控制方式下的雙饋電機(jī)暫態(tài)穩(wěn)定性進(jìn)行了深入研究;最后,綜合上述討論結(jié)果,設(shè)計(jì)了雙饋電機(jī)的控制系統(tǒng)硬件部分,并給出了部分軟件設(shè)計(jì)流程。
標(biāo)簽: 感應(yīng)電機(jī) 雙饋 仿真
上傳時(shí)間: 2013-07-25
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本文論述了基于ST7FMC的電動(dòng)摩托車控制系統(tǒng)的研究。 近年來,由于燃油交通工具尾氣排放對(duì)城市空氣造成的嚴(yán)重污染,以及人們生活水平、環(huán)保意識(shí)的逐漸提高,綠色交通工具己成為時(shí)代發(fā)展的重要課題。考慮到我國(guó)目前的國(guó)情,發(fā)展電動(dòng)車具有重要的環(huán)保意義。 隨著電機(jī)技術(shù)及功率器件性能的不斷提高,電動(dòng)車的控制器發(fā)展迅速。但是目前市場(chǎng)上大多數(shù)的電動(dòng)車產(chǎn)品均采用低集成度元件控制裝置,功能過于簡(jiǎn)單,不能充分發(fā)揮系統(tǒng)潛力及處理一些特殊的控制問題。 提出了基于意法半導(dǎo)體芯片ST7FMC的永磁無刷直流電動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案,進(jìn)行了低成本、高智能的無刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì),能滿足更多應(yīng)用場(chǎng)合的需要。主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行了分析與研究: 首先,建立無刷直流電機(jī)的數(shù)學(xué)模型,并分析其電機(jī)運(yùn)行特性。 其次,根據(jù)ST專用單片機(jī)的特點(diǎn)詳細(xì)設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的控制策略:將調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)為電流、速度雙閉環(huán)的PI算法控制,以保證調(diào)速性能和電流控制精度;采用ST芯片固有的寄存器進(jìn)行速度的檢測(cè),比較精確;將相電流檢測(cè)設(shè)計(jì)成母線電流PWM On中點(diǎn)檢測(cè);采用了高性能的驅(qū)動(dòng)集成電路IR2136來驅(qū)動(dòng)MOSFET組成的全橋逆變電路;驅(qū)動(dòng)方式采用新型的凸形波驅(qū)動(dòng)控制方法。 最后,組裝了試驗(yàn)樣車,通過實(shí)驗(yàn)室觀測(cè)及實(shí)地運(yùn)行,驗(yàn)證了系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。 由此得出結(jié)論:本課題設(shè)計(jì)的基于ST7FMC的電動(dòng)摩托車控制系統(tǒng)具有運(yùn)行性能良好、可靠性高的特點(diǎn),為后續(xù)的研究工作提供了一定的基礎(chǔ)。
標(biāo)簽: ST7FMC 電動(dòng)摩托車 控制系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-05-17
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隨著非線性負(fù)載在電網(wǎng)應(yīng)用中的不斷增加,給電網(wǎng)造成的諧波污染日益嚴(yán)重,已成為影響電能質(zhì)量的重要因素之一。與無源濾波器相比,有源濾波器具有濾波特性好,受電網(wǎng)阻抗影響小,可同時(shí)補(bǔ)償諧波和無功等優(yōu)點(diǎn),所以,有源電力濾波裝置作為一項(xiàng)有效措施,被廣泛地研究和應(yīng)用。 本文首先介紹了諧波產(chǎn)生及其嚴(yán)重的危害性,綜述了國(guó)內(nèi)外電力系統(tǒng)諧波抑制技術(shù)的發(fā)展概況以及有源電力濾波器在諧波抑制中的應(yīng)用前景。闡明了以DSP為核心控制芯片的有源電力濾波器數(shù)字控制系統(tǒng)的特點(diǎn)。介紹了有源電力濾波器的結(jié)構(gòu)和工作原理,在瞬時(shí)無功功率理論的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了諧波電流的檢測(cè)方案,提出了有源電力濾波器全數(shù)字化控制系統(tǒng)的實(shí)施方案,包括信號(hào)調(diào)理、過零檢測(cè)、交流采樣、鎖相和濾波等,同時(shí)給出部分程序框圖及程序和程序運(yùn)行結(jié)果。為了進(jìn)行更加深入的理論分析,本文在MATLAB的SIMULINK仿真環(huán)境下建立了有源電力濾波器系統(tǒng)的仿真模型,并對(duì)諧波電流檢測(cè)方法進(jìn)行了仿真對(duì)比。同時(shí),重點(diǎn)進(jìn)行了軟件設(shè)計(jì),包括數(shù)字鎖相環(huán)、低通濾波器等,程序運(yùn)行結(jié)果取得了令人滿意的效果。 本文以三相并聯(lián)有源電力濾波器為研究對(duì)象,設(shè)計(jì)了基于DSP芯片的數(shù)字化控制方案,該方案用一片DSP芯片TMS320F2812實(shí)現(xiàn)諧波指令電流計(jì)算和控制環(huán)節(jié)。并詳細(xì)介紹了該控制方案的軟件設(shè)計(jì)。 從目前國(guó)外的研究和使用情況來看,有源電力濾波器具有廣闊的應(yīng)用前景。本題目今后的重點(diǎn)發(fā)展方向是進(jìn)行實(shí)用化研究。
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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由于直流調(diào)速的局限性和交流調(diào)速的優(yōu)越性,以及計(jì)算機(jī)技術(shù)和電力電子器件的不斷發(fā)展,異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速技術(shù)正在快速發(fā)展之中。在現(xiàn)代微機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展下,計(jì)算機(jī)運(yùn)行速度不斷提高,指令的執(zhí)行速度也達(dá)到了前所未有的高度,使得復(fù)雜算法應(yīng)用計(jì)算機(jī)來進(jìn)行實(shí)時(shí)運(yùn)算、執(zhí)行成為可能。經(jīng)過最近十幾年的應(yīng)用開發(fā),交流異步電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速性能已經(jīng)優(yōu)于直流調(diào)速系統(tǒng)。 目前廣泛研究應(yīng)用的異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速技術(shù)有恒壓頻比控制方式、矢量控制、直接轉(zhuǎn)矩控制等。本論文中所討論的是異步電動(dòng)機(jī)矢量控制調(diào)速方法,相對(duì)于恒壓頻比控制和直接轉(zhuǎn)矩控制,它有動(dòng)態(tài)性能和低速性能好、調(diào)速范圍寬等優(yōu)點(diǎn)。 本文對(duì)異步電動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型的建立進(jìn)行了詳細(xì)的分析和闡述。通過對(duì)異步電動(dòng)機(jī)的動(dòng)態(tài)電磁關(guān)系的分析以及坐標(biāo)變換原理概念的介紹,建立了異步電動(dòng)機(jī)在不同坐標(biāo)系上的數(shù)學(xué)模型,指出了異步電動(dòng)機(jī)的模型特點(diǎn)是一多變量、強(qiáng)藕合的非線性系統(tǒng)。 在對(duì)異步電動(dòng)機(jī)的矢量控制原理進(jìn)行闡述時(shí),給出了矢量變換方法實(shí)現(xiàn)的步驟,并依次說明了三相異步電動(dòng)機(jī)數(shù)學(xué)模型是如何解耦的。在論述了二相異步電功機(jī)的磁場(chǎng)定向原理后,介紹了轉(zhuǎn)子磁鏈的計(jì)算方法并設(shè)計(jì)了轉(zhuǎn)子磁鏈觀測(cè)器。 詳細(xì)地分析了磁通調(diào)節(jié)器,轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)器和轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的工作原理,并設(shè)計(jì)了磁通調(diào)節(jié)器,轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)器,轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器。以DSP為控制核心,設(shè)計(jì)了異步電動(dòng)機(jī)的矢量控制系統(tǒng)的硬件,并編制了軟件程序。 運(yùn)用MATLAB的工具軟件SIMULINK對(duì)磁通閉環(huán)的矢量控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真,給出了仿真結(jié)果,并對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行了分析。
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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論文針對(duì)兩輪電動(dòng)車輛(EV)用稀土永磁(REPM)無刷同步電動(dòng)機(jī)(SM),分別進(jìn)行了正弦波和方波兩種工作方式下的控制技術(shù)研究。論文在全面分析正弦波和方波無刷電機(jī)工作原理、調(diào)速控制方法及其性能特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,分別對(duì)36VDC電動(dòng)自行車和96VDC電動(dòng)摩托車用稀土永磁無刷同步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行了正弦波、方波驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的構(gòu)建和控制電路設(shè)計(jì)。 論文采用高集成度智能專用芯片與廉價(jià)的EEPROM配合作為核心控制單元,生成穩(wěn)定的SPWM脈沖信號(hào),構(gòu)成36VDC正弦波驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),其外圍電路簡(jiǎn)單緊湊,克服了傳統(tǒng)SPWM信號(hào)產(chǎn)生方法中微處理機(jī)程序容易“跑飛”和模擬系統(tǒng)復(fù)雜的缺陷。同時(shí),采用專用PWM調(diào)制芯片和硬件邏輯器件構(gòu)成96VDC方波驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),采用寬范圍輸入電壓的開關(guān)電源實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的控制供電,將直流電機(jī)系統(tǒng)常用的電流截止負(fù)反饋電路引入無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中,提高了大功率方波驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的可靠性,其原理樣機(jī)性能穩(wěn)定,負(fù)載電流可達(dá)30A。 兩種系統(tǒng)測(cè)試結(jié)果分析對(duì)比表明:相同結(jié)構(gòu)的稀土永磁無刷同步電動(dòng)機(jī),采用正弦波或方波驅(qū)動(dòng)控制各有利弊。正弦波驅(qū)動(dòng)采用變頻調(diào)速,電機(jī)運(yùn)行平穩(wěn),利用弱磁調(diào)速,還可實(shí)現(xiàn)超高速恒功率運(yùn)行,但易于失步;而方波驅(qū)動(dòng)采用PWM調(diào)壓調(diào)速,電機(jī)則具有良好的控制特性,機(jī)械特性較硬,起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大,車輛提速快,適于爬坡,但轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)較大。 綜上所述,采用方波驅(qū)動(dòng)更適合于兩輪電動(dòng)車輛的運(yùn)行特點(diǎn),論文介紹的方波驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在電動(dòng)車輛應(yīng)用領(lǐng)域有著較好的發(fā)展前景。
標(biāo)簽: 電動(dòng)車輛 驅(qū)動(dòng)控制 系統(tǒng)研究
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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介紹了單相全橋逆變器的工作原理, 闡述產(chǎn)生SPWM波和實(shí)現(xiàn)PI 控制的算法, 給出以DSP(數(shù)字信號(hào)處理器) 實(shí)現(xiàn)控制的軟件流程。實(shí)驗(yàn)表明利用軟件完成逆變器控制是可行的
標(biāo)簽: 正弦 逆變器控制 軟件設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間: 2013-06-30
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基于TMS320F2812的三相異步電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-07-10
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針對(duì)空間電壓欠量脈寬調(diào)制過程中存在的問題,采用理論推演與軟件設(shè)計(jì)方法,在介紹了s V P w M 的基本原理的基礎(chǔ)上,利用T I 公司的 D S P電機(jī)控制芯片 T M S 3 2 0 L F 2 4 0 7設(shè)計(jì)了S V P W M的實(shí)現(xiàn)方法,并給出 j - 變頻調(diào)速系統(tǒng)的全數(shù)字化實(shí)現(xiàn)。 通過對(duì)永磁同步電機(jī)進(jìn)行控制仿真實(shí)驗(yàn),得到的結(jié)果表明此方法是切實(shí)可行V , J ,控制系統(tǒng)具有優(yōu)良的動(dòng)靜態(tài)性能,較高的控制效果,有廣泛的應(yīng)用前景。
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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基于TMS320F2812高精度跟蹤伺服控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間: 2013-08-03
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超聲波電機(jī)是上個(gè)世紀(jì)八十年代逐步發(fā)展起來的新型微電機(jī)。它利用壓電陶瓷逆壓電效應(yīng)激發(fā)的超聲振動(dòng)作為驅(qū)動(dòng)力,通過定轉(zhuǎn)子間的摩擦力來驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)。與傳統(tǒng)的電磁馬達(dá)相比,它具有低速大轉(zhuǎn)矩、無電磁干擾、動(dòng)作相應(yīng)快、運(yùn)行無噪聲、無輸入時(shí)能自鎖等卓越特性,在非連續(xù)運(yùn)動(dòng)領(lǐng)域、精密控制領(lǐng)域要比傳統(tǒng)的電磁電機(jī)性能優(yōu)越得多。目前,旋轉(zhuǎn)型超聲波電機(jī),尤其是環(huán)形行波型超聲波電機(jī),在工業(yè)、辦公、過程自動(dòng)化等領(lǐng)域的伺服系統(tǒng)中作為直接驅(qū)動(dòng)執(zhí)行器得到廣泛的關(guān)注。 本論文主要研究并設(shè)計(jì)了用于超聲波電機(jī)控制驅(qū)動(dòng)的小型控制系統(tǒng)。其目的是針對(duì)市場(chǎng)需要,提供給用戶一種價(jià)格較低、體積小、性能指標(biāo)適中,操作簡(jiǎn)便,能夠?qū)崿F(xiàn)快速定位,速度可調(diào)節(jié)的標(biāo)準(zhǔn)的閉環(huán)控制器。 控制器的核心為MSP430F167。課題對(duì)外圍檢測(cè)、控制、驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行相關(guān)的研究和設(shè)計(jì),并按照控制器的需求設(shè)計(jì)相應(yīng)的軟件。最后給出實(shí)驗(yàn)結(jié)果:系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定,速度曲線較為理想,達(dá)到了最初的設(shè)計(jì)要求。 系統(tǒng)總結(jié)了超聲波電機(jī)的發(fā)展、特點(diǎn)、分類,通過與傳統(tǒng)電磁電機(jī)的對(duì)比給出了超聲波電機(jī)的廣闊的應(yīng)用前景。在此基礎(chǔ)上,指出了超聲波電機(jī)研究的發(fā)展方向,明確了本文的研究?jī)?nèi)容。 總結(jié)了環(huán)形行波型超聲波電機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、運(yùn)行機(jī)理,并在此基礎(chǔ)上總結(jié)了環(huán)形行波型超聲波電機(jī)調(diào)頻、調(diào)相、調(diào)幅等控制方法以及推挽、半橋和全橋驅(qū)動(dòng)逆變電路的優(yōu)缺點(diǎn)。 本課題設(shè)計(jì)了基于超聲波電機(jī)的控制驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)電路。首先,提出了本次設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)思想及目的;其次,介紹了本設(shè)計(jì)的控制器硬件電路具體設(shè)計(jì)過程以及調(diào)頻調(diào)速的實(shí)現(xiàn)方式。然后,詳細(xì)介紹了該控制系統(tǒng)的軟件構(gòu)成,包括上位機(jī)軟件、下位機(jī)軟件以及通訊部分。詳細(xì)闡述了在本控制系統(tǒng)中的調(diào)速、定位原理。最后通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明了該小型控制系統(tǒng)的有效性。
標(biāo)簽: 超聲波 電機(jī) 控制驅(qū)動(dòng)
上傳時(shí)間: 2013-07-18
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