在現代社會，自動控制系統遍及我們生活領域的各個方面，如在工業自動化中的應用:軋鋼設備、機床設備、礦井設備、數控設備、工業機器人等等。而這些設備應用的動力系統基本都是直流電機，因此直流電機在當今工業領域得到了廣泛的應用。 直流電機是最早發明并得到廣泛應用的電機中的一種。在各種類型的電機中，直流電機因良好的啟動性能、制動性能和調速性能而在航天、工業、數字化控制等領域得到了廣泛應用。PWM(脈寬調制)調速技術是直流電機最常用的一種調速技術，PWM調速技術具有調速精度高、調速響應快、范圍廣和平滑調速以及節約電能的優點，因而PWM技術是直流電機的主流調速技術之一。 論文主要介紹直流電機調速系統，該系統是基于STC89C52RC微控制器發生PWM信號并輸出給驅動模塊L298來實現控制直流電機的調速系統。其中主要介紹單片機STC89C52RC的特點和應用以及PWM的工作原理和實現方法。還介紹了通過改變PWM信號占空比來實現直流電機調速以及怎么利用單片機改變占空比(具體見程序中)。其次介紹了4個獨立按鍵，這4個按鍵與單片機的4個引腳相連接，通過單片機對這4個引腳進行實時掃描，單片機根據按鍵的狀態發出不同的命令產生PWM信號，同時將PWM信號作為輸入信號輸入給驅動芯片L298，然后以L298的輸出作為直流電機的電壓輸入來控制電機的啟動、停止、加速、減速以及正向運轉、反向運轉。 最后是程序的設計，主要程序包括鍵盤掃描、PWM信號的產生、單片機定時器0的設置等方面，具體內容見本設計程序。
上傳時間： 2022-06-11
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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DSPTMS320F2812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。
上傳時間： 2022-06-18
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本設計針對目前市場上傳統充電控制器對蓄電池的充放電控制不合理，同時保護也不夠充分，使得蓄電池的壽命縮短這種情況，研究確定了一種基于單片機的太陽能充電控制器的方案。在太陽能對蓄電池的充放電方式、控制器的功能要求和實際應用方面做了一定分析，完成了硬件電路設計和軟件編制，實現了對蓄電池的高效率管理。設計一種太陽能LED照明系統充電控制器，既能實現太陽能電池的最大功率點跟蹤（MPPT）又能滿足蓄電池電壓限制條件和浮充特性。構建實驗系統，測試表明，控制器可以根據蓄電池狀態準確地在MPPT、恒壓、浮充算法之間切換，MPPT充電效率較恒壓充電提高約16%，該充電控制器既實現了太陽能的有效利用，又延長了蓄電池的使用壽命。在總體方案的指導下，本設計使用STMSS系列8位微控制器是STM8系列的主流微控制器產品，采用意法半導體的130納米工藝技術和先進的內核架構，主頻達到16MHz（105系列），處理能力高達20MTPS。內置EEPROM、阻容（RC）振蕩器以及完整的標準外設，性價比高，STMSS指令格式和意法半導體早期的ST7系列基本類似，甚至兼容，內嵌單線仿真接口模塊，支持STWM仿真，降低了開發成本；擁有多種外設，而且外設的內部結構、配置方式與意法半導體的同樣是Cortex-M3內核的32位嵌入式微處理器STM32系列的MCU基本相同或者相似。另外系列芯片功耗低、功能完善、性價比高，可廣泛應用在家用電器、電源控制和管理、電機控制等領域，是8位機為控制器控制系統較為理想的升級替代控制芯片"261，軟件部分依據PWM（Pulse Wiath Modulation）脈寬調制控制策略，編制程序使單片機輸出PMM控制信號，通過控制光電耦合器通斷進而控制MOSFET管開啟和關閉，達到控制蓄電池充放電的目的，同時按照功能要求實現了對蓄電池過充、過放保護和短路保護。實驗表明，該控制器性能優良，可靠性高，可以時刻監視太陽能電池板和蓄電池狀態，實現控制蓄電池最優充放電，達到延長蓄電池的使用壽命。
上傳時間： 2022-06-19
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本書著眼于現代永磁同步電機控制原理分析及 MATLAB 仿真應用，系統地介紹了永磁同步電機控 制 系統的基本理論、基本方法和應用技術 。全 書分為 3 部分共 10 章，主要內容包括 三 相永磁同步電 機 的數學建模及矢量控制技術、 三 相電壓源逆變器 PWM 技術、 三 相永磁同步電機的直接轉矩控制、 三 相永磁同步電機的無傳感器控制技術、六相永磁同步電機的數學建模及矢量控制技術、六相電壓源逆變器 PWM 技術和五相永磁同步電機的數學建模及矢量控制技術等。每種控制技術都通過了 MATLAB 仿真建模并進行了仿真分析 。 本書各部分既有聯系又相互獨立，讀者可 根據自己的需要選擇學習 。本書可作為從事電氣傳動自動化、永磁同步電機控制、電力電子技術的工程技術人員的參考書，也可作為大專院校相關專業的教師、研究生和高年級本科生的參考書 。
上傳時間： 2022-06-21
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摘要：通過分析三相脈寬調制（PWM）整流器在dq旋轉坐標系下的數學模型，設計了具有前饋解禍控制的PWM整流器雙閉環控制系統。根據系統對電流內環的控制要求設計電流比例積分（P）調節器，提出按閉環幅頻特性峰值（M.）最小準則來確定調節器參數的方法；根據系統對電壓外環的控制要永，采用模最佳整定法來設計電壓PI調節器。最后對整個PWM整流器雙閉環控制系統進行仿真，仿真結果驗證了PI調節器設計的正確性。關鍵詞：PWM整流器；雙閉環；P1調節器；電流環；電壓環
上傳時間： 2022-06-22
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請波抑制在提升電能質量以及保障供用電設備的安全穩定運行等方面有若關鍵性作用；無功功率不僅對于供電側來說十分重要，而且在負載的正常運行過程中扮演著不可替代的角色。伴隨功率半導體開關器件的飛速發展，大量的非線性負載涌現在電力系統中，由此帶來的諧波污染和無功功率問題愈發嚴峻。在上述背景下，一方面可以對諧波進行抑制，另一方面又可以補償無功功率的有源電力濾波器則受到了國內外學者們的青睞。有源電力濾波器的主電路拓撲結構是系統中最基礎的部分，本文將由此出發，分別介紹各主電路的結構特征以及基本原理。簡單敘述了有源電力濾液器常用的語波檢測方法，比較其各白的優劣，其中著重突出本文所用到的基于瞬時無功功率的改進的ip-i法。針對傳統電流跟蹤控制策略對諧波信號跟蹤動態效果差、控制目標單一的問題，在三相四線制不對稱負載系統中，提出了一種多目標優化模型預測電流控制策略。首先建立四橋臂有源電力濾波器基于ap坐標系的離散化數學模型.以此來實現自然解耦控制：其次對預測電流進行兩步預測，實現對數字處理延時效應的補償，設置電流跟蹤偏差和開關頻率為目標函數，量化控制目標，預先評估各開關狀態的控制效果，根據評估結果決定變流器的開關狀態，去了PWM調制環節；再次討論了采樣頻率以及加權系數這兩個系統變量的取值對開關頻率和電流畸變率所造成的影響；文章的最后，為了驗證所提方法的有效性，在Matlab/Simulink仿真環境下進行實驗，結果證實所提策略諧波電流跟蹤性能良好
上傳時間： 2022-06-22
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無刷直流電動機是現代工業設備中重要的運動部件，保留了有刷直流電動機寬闊而平滑的優良調速性能，同時又克服了有刷直流電動機機械換向帶來的一系列的缺點，在各個領域中得到廣泛應用。本論文闡述了無刷直流電動機的系統構成和工作原理，分析了無刷直流電動機的數學模型、等效電路、傳遞函數以及調速原理。采用轉速電流雙閉環控制與H PWM．L ON的脈寬調制方法驅動控制無刷直流電機，并在MATLAB／Simulink平臺上進行了計算機仿真。仿真結果表明，控制系統有較好的動靜態特性。論文還分析了經典PID控制和模糊控制各自的優缺點，并介紹了結合二者優點的模糊自適應PID控制的優點。在MATLAB／Simulink平臺進行了基于模糊自適應PID控制器的無刷直流電機控制系統的計算機建模仿真。與采用經典PID控制器的控制系統相比，采用模糊自適應PID控制器的控制系統的動靜態特性都得到改善。本論文設計了無刷直流電機控制系統的硬件，包括控制單元、功率變換單元，并進行了電磁兼容性設計。控制單元以TI的TMS320F2812DSP控制器為核心，設計了位置傳感器接口電路、人機界面電路、電平轉換電路、電流采樣電路以及采樣調理電路等。功率變換單元以三菱的IPM PS21 563．P為核心，設計了整流電路、逆變電路、能耗制動電路以及多項保護電路。設計了基于TMS320F281 2 DSP控制器的速度電流雙閉環電機驅動控制程序、位置檢測程序、電流采樣程序、人機界面程序以及各項安全保護程序等。在對硬件部分和軟件部分進行調試后，對控制系統進行了實驗，通過實驗波形，檢驗了控制系統的工作性能。本文最后對整個系統的設計進行了總結，并對本系統存在的問題和后續的研究工作提出了自己的看法看法。
上傳時間： 2022-06-28
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本課題采用了基于高頻電壓信號注入法的永磁同步電動機的無傳感器矢量控制方法，此種方法利用內置式電機的凸極性的特性，適合于電機在低速運行狀態下對轉子位置和轉速進行估算，對運行中的電機參數變化不敏感，系統具有較強的魯棒性。本文采用了以內置式電動機為研究對象，首先分析了永磁同步電動機的結構和數學模型，并介紹了矢量控制坐標變換方法、空間矢量脈寬調制技術（SVPWM）。進而闡述高頻電壓信號注入法的原理，建立數學模型。然后提出高頻電壓信號注入的方式，通過對載有轉子位置信息的高頻信號進行處理，對轉子的磁極位置和轉速等信息進行估計計算。本文還通過使用Matlab/Simulink仿真平臺，建立了基于高頻信號注入法原理的永磁同步電動機的無傳感器控制仿真模型，實驗結果驗證了此種算法的可行性。最后通過使用德州儀器公司生產的TMS320F28335為核心芯片，搭建了控制系統電路，并同時介紹了系統的電源電路、控制電路、電流檢測電路、電流保護電路等硬件電路。另外對控制算法中的主要部分，包括PWM中斷程序、矢量控制程序、數字濾波器的算法都進行了介紹。最后的實驗結果表明，這種無傳感器的矢量控制方法適用于電機在低速時的控制要求，動態性能較好，能夠準確跟蹤轉子的實際位置，估算轉子轉速，控制系統的魯棒性較好，實現了無傳感器控制的實驗目的。
上傳時間： 2022-06-30
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FOC的控制核心——坐標變換■坐標系口一定子坐標系（靜止）一A-B-C坐標系（三相定子繞組、相差120度）一a-β坐標系（直角坐標系：a軸與A軸重合、β軸超前a軸90度）口一轉子坐標系（旋轉）-d-q坐標系（d軸一轉子磁極的軸線、q軸超前d軸90度）口一定向坐標系（旋轉）M-T坐標系（M軸固定在定向的磁鏈矢量上，T軸超前M軸90度）轉子磁場定向控制一-M-T坐標系與d-q坐標系重合FOC的控制核心——SVPWM■空間矢量口根據功率管的開關狀態（上管導通是“1"，關閉是“0"）定義了8個空間矢量。其中000和111是零矢量。■扇區口空間矢量構成6個扇區口確定Vref位于哪個扇區，才能知道用哪對相鄰的基本電壓空間矢量去合成Vref。■參考電壓矢量合成口利用基本電壓空間矢量的線性時間組合得到定子參考電壓Vref。■七段式SVPWM，由3段零矢量和4段相鄰的兩個非零矢量組成。3段零矢量分別位于PWM的開始、中間和結尾。■非零電壓空間矢量能使電機磁通空間矢量產生運動，而零電壓空間矢量使磁通空間矢量靜止
標簽： foc
上傳時間： 2022-06-30
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《現代永磁同步電機控制原理及MATLAB仿真》的隨書matlab仿真文件，囊括了各種電機的不同控制算法的仿真模型，對于電機控制的算法理解十分有用。主要內容包括三相永磁同步電機的數學建模及矢量控制技術、三相電壓源逆變器PWM 技術、三相永磁同步電機的直接轉矩控制、三相永磁同步電機的無傳感器控制技術、六相永磁同步電機的數學建模及矢量控制技術、六相電壓源逆變器WM 技術和五相永磁同步電機的數學建模及矢量控制技術等。每種控制技術都通過了MATLAB 仿真建模并進行了仿真分析。
上傳時間： 2022-06-30
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