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矢量控制<b>系统</b>

  • 火电厂单元机组协调控制系统的研究.rar

    本文以单元机组协调控制系统为研究对象,在分析了协调控制系统特性的基础上,总结了实际运行的协调控制系统中存在的问题和影响控制效果的原因。把汽包锅炉单元机组简化为一个具有双输入、双输出的被控对象以及做了一些合理假设的前提下对协调控制系统建立的动态数学模型进行分析。 从快速满足电网负荷指令的需求,抑制各种干扰,保证机组的稳定运行的中心任务出发,首次提出采用智能PID控制器作为汽机的主控制器,解决常规单自由度PID控制器不能兼顾目标跟踪特性和抗干扰特性的问题,并在一定程度上解决了协调控制系统对锅炉前馈回路过分依赖的问题。 针对锅炉对象大迟延特性,利用模糊预估策略对过程的输出进行预测。补偿了锅炉侧纯延迟带来的不利影响;而且还具备了模糊控制不依赖于系统的数学模型,具有对系统参数变化不敏感,对于非线性、时变时滞等特性,呈现出较好的鲁棒性等特点,当出现较大的误差时,可以把系统从很大的偏离中拉回来,提高了系统的响应速度和安全性。仿真试验表明采用模糊预估能够降低系统的超调,取得较好的控制效果。 由于单元机组中的锅炉与汽机为强耦合系统,为了实现一对一的单一控制,决定采用神经网络多变量解祸控制,通过仿真证明,达到了很好的解耦效果。 为了从全局上优化系统的控制行为,采用模糊控制策略对锅炉和汽机的指令进行智能化的调整和约束。根据不同的负荷阶段、主要参数的变化情况及时调整有关的指令,使协调控制系统向着有利于全局优化的方向调节。 本文将神经网络、模糊控制思想引入协调控制系统,并在此基础上构造神经网络、模糊自适应控制的智能PID控制方案。通过理论分析和仿真实验证明了这一控制方法在电厂协调控制系统中的实用价值,和传统的PID控制比较,这种智能控制算法有效的提高了负荷的响应速率,保证了系统的品质,取得了很好的控制效果。

    标签: 火电厂 单元机组 协调控制

    上传时间: 2013-04-24

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  • 小型并网风力发电系统的建模与仿真研究.rar

    风能作为一种清洁可再生能源,迅速发展,已经成为世界新能源最主要的发展方向之一。风力发电系统按照容量可以分为小型风力发电系统和大型风力发电系统,按照是否并网又分为离网系统和并网系统,文章着重研究小型并网风力发电系统。 本文在分析国内外风力发电系统的现状以及风电产业现状的基础上,研究了风力发电系统的总体结构、风力机的主要机型以及发电系统的分类。通过研究风力机和永磁同步发电机各自的特性,基于它们的数学模型分别建立了各自的仿真模型。基于上述仿真模型,分别建立了整个电压源型逆变器并网风力发电系统和电流源型逆变器并网风力发电系统的仿真模型。 在风力发电并网系统中,并网逆变器是核心部分,可以分为电流源型逆变器和电压源型逆变器。本文研究了三相电压源型逆变器实现并网所采用的控制方法,包括空间矢量调制法和锁相环技术。针对电流源型并网逆变器风力发电系统,研究了PWM电流源型整流器的空间矢量调制和PWM电流源型逆变器的三种脉宽调制策略。 文中电压源型逆变器并网风力发电系统的仿真模型,采用BOOST变换器稳定逆变器输入直流电压,采用SPWM方法控制电压源型逆变器实现风机的并网;在电流源型逆变器并网风力发电系统仿真模型中,用空间矢量调制方法控制PWM电流源型整流器和用SPWM控制电流源型逆变器的方法实现了系统的并网。本文对采用的控制方法进行了仿真验证,比较了两种并网系统的并网优缺点,最后对两种并网逆变器的区别进行了总结。

    标签: 并网 仿真研究 风力发电系统

    上传时间: 2013-06-29

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  • 智能光伏充电控制系统的研究.rar

    在能源日渐枯竭、环境污染日益严重的今天,太阳能作为一种新兴的绿色能源,以其取之不竭、用之不尽、无污染等优点,受到人们越来越多的重视。作为太阳能利用的一种有效方式,光伏发电技术得到了迅速地发展。 光伏充电控制系统是光伏发电系统中重要的组成部分,光伏电池将太阳能转变为电能,蓄电池将转化出来的电能储存起来,充电控制系统在该过程中起着枢纽作用。本文以光伏充电控制系统作为研究对象,从系统的参数选择、拓扑结构、控制策略、最大功率跟踪及蓄电池的保护等方面作了详细的分析和研究。论文主要工作如下: 1)本文详细介绍了最大功率点跟踪技术在光伏充电系统中的应用,分析和比较了常用的最大功率点跟踪方法的优缺点,讨论了一种改进的MPPT算法--“山峰”逼近法。与原有的跟踪方法相比,该方法具有良好的启动特性,最大功率点跟踪精度、系统对外界条件变化的响应速度和运行的稳定性都有一定的提高。仿真结果表明这种算法能够准确地找到最大功率点。 2)通过对蓄电池充电特性和常用充电方法的分析,制定了本文所采用光伏充电方法,其充电过程分为最大功率充电、恒压充电和浮充电三种状态。该方法综合了恒流充电快速、安全的优点和恒压充电能够控制过充电以及在浮充状态保持电池100%电量的优点。 3)分析和比较了不同光伏充电控制系统的结构、性能和特点,确定采用Buck拓扑作为智能光伏充电系统的主电路结构,该电路结构简单,运行可靠,可以满足最大功率跟踪和光伏充电的要求。给出了该系统主电路、控制电路各元件参数的选择和系统的软件设计流程图。 4)根据前面的理论研究,本文设计制作了智能光伏充电控制系统的实验样机,并进行了实验研究,获得了良好的实验结果。

    标签: 智能光伏 充电控制系统

    上传时间: 2013-07-20

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  • 用于便携式呼吸机的无位置传感器无刷直流电机控制系统.rar

    随着人们生活水平的提高,肥胖逐渐成为一种社会疾病,肥胖容易使人患上阻塞性睡眠呼吸暂停综合症,严重影响生活质量,严重时甚至危及生命。研制性能良好低成本的呼吸机有很好的实际意义。本论文论述了一种基于dsPIC30F3010控制器及无刷直流电机(BrushlessDirectCurrentMotor,简称BLDCM)的呼吸机控制器,实现了反电势法无位置传感器无刷直流电机的运行控制。 论文从基本电磁定律出发,分析了无刷直流电动机结构和工作原理,建立了无刷直流电动机的数学模型,在此基础上详细分析了“反电势法”无刷直流电机控制原理,深入研究了三种反电势过零检测方法,并对检测电路移相产生的转子位置误差进行了分析,给出了补偿方法。 对无刷直流电动机无位置传感器控制中的关键问题——起动方法进行研究,介绍了“反电势法”无刷直流电机控制常用的起动方法,深入讨论了“三段式”起动技术。针对传统“三段式”起动的缺点,论文提出了一种新的外同步到自同步的切换方式。 综合上述,本系统以dsPIC30F3010单片机为控制器,设计了“反电势法”无刷直流电机无位置传感器控制系统的硬件电路,详细介绍了电路各个组成部分的工作原理,同时介绍了控制系统中采用的硬件抗干扰措施。结合dsPIC30F3010的特点,充分利用其片内的资源,设计了系统的软件。实验结果表明系统能够控制电机顺利起动,而且实现了电机正确的换相和稳定的运行。

    标签: 便携式 呼吸机 无位置传感器

    上传时间: 2013-07-26

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  • 基于CANopen协议的分布式控制系统的研究.rar

    基于现场总线的网络技术研究是自动控制领域发展的一个热点。在各种工业现场总线中,CAN总线以其成本低、速度快、实时性和可靠性较高等特点被广泛应用于各领域。CIA(CAN in Automation)协会发布了完整的CANopen协议,定义了应用层和通讯子协议,为基于现场总线的分布式控制系统的广泛应用提供了解决之道。 本文研究国内外现场总线发展现状后,以改善现场总线网络通讯系统的运行效率,提高实时性和信息处理能力为前提,浅析CAN总线高层通讯协议CANopen,分析了主、从节点的各个功能,说明了功能的设计和实现方案。 然后,本文将CANopen协议应用于分布式控制系统,详细论述了基于PIC18控制器的从节点和基于DSP控制器的主节点的实现过程。主、从节点具有基于CANopen协议的总线通信功能。从节点具有数字量和模拟量输入输出功能。主节点可以通过键盘对各节点运行状态和各节点参数进行调整,还可以通过液晶屏显示实时控制量和各节点运行状态。PC机能在线监测CAN报文数据流。本文对两种类型节点的设计思想、硬件组成和软件设计均做了详尽的阐述,并给出了部分关键硬件原理图和软件流程图。 最后,把已开发的从节点和主节点组成一个温度测控系统和一个电机控制系统。经过实验室测试,证明系统具有良好的实时性,通讯稳定可靠,解决了传统CAN总线节点通讯可控性差,无法灵活设置的问题。对目前国内CAN总线应用中大多把精力放在硬件之上的底层软件开发,少有使用上层软件协议的习惯,起到了一定的推动意义,提高了应用水平。

    标签: CANopen 协议 分布式控制系统

    上传时间: 2013-04-24

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  • 混合动力汽车驱动系统设计及控制系统的研究.rar

    混合动力汽车采用内燃机和电机作为动力源,成为解决排污和能源问题最具现实意义的途径之一,集成一体化起动/发电机(ISG)技术是当前国际公认的未来汽车的先进技术之一,也是当代汽车发展的重要方向。论文以ISG型混合动力汽车为研究对象,进行了混合动力汽车驱动系统和动力总成控制系统等方面的研究。 本文系统地分析了串联式、并联式以及混联式混和动力汽车动力总成构型的优缺点,介绍了ISG型混合动力汽车结构及主要特点的基础上,首先通过对各总成选型分析,选择了发动机、电机、电池等部件,接着根据性能指标,确定了发动机、电机、电池等部件参数匹配。 动力总成控制系统作为HEV控制系统的关键,主要负责对行驶需求功率的合理分配,保证HEV高效运行,使发动机燃油消耗和排放达到最优。动力总成控制系统的硬件采用了TMS320F2812芯片,由于它功能强大,I/O资源丰富,并且支持广泛用于汽车电控的CAN通讯,因此,非常适合于混合动力汽车的实时控制。本文研究了动力总成控制系统的总体结构,以TMS320F2812型DSP为核心,组建了混合动力总成控制系统的硬件系统。在充分利用DSP内部模块的基础上对它的外部总线进行扩展。并设计了电源模块、A/O模块、IO模块、CAN总线模块和串口通讯模块。在模块化设计方式基础上建立了混合动力控制策略的软件设计。 为了证明设计方案的可行性和DSP总成控制系统的控制性能,在MATIAB/Simulink环境下,以hdvisor为仿真平台,依据系统的结构、控制策略,对相关模块进行修改,建立了ISG型混合动力汽车整车的仿真模型。利用建立的模型,在Advisor仿真软件中输人仿真参数,设置仿真性能,汽车动力性、经济性以及一些重要性能曲线的仿真结果。与同样参数设置的传统燃油汽车仿真结果进行比较表明,油耗和排放都得到了很好的降低。

    标签: 混合动力 汽车驱动 控制系统

    上传时间: 2013-07-08

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  • 光伏并网发电系统及其控制策略的研究.rar

    随着能源的紧张和环境污染日益严重,开发和利用太阳能已受到越来越多的重视。通过光伏并网发电系统将太阳能转换为电能,并将电能输送到电网上,是太阳能利用的主要形式。 本文对光伏并网发电系统的控制策略进行了深入的研究。首先,分析了太阳能电池发电的基本原理,得出了太阳能电池的等效模型,通过分析太阳能电池的I-V特性,可以看出太阳能电池是一非线性电源,而且输出电能受环境温度和光照强度的影响,为了使太阳能电池能够最大效率地将太阳能转化为电能,需要对其进行最大功率点跟踪。通过分析和对比各种最大功率点跟踪方法的优缺点,采用了改进扰动观察法结合BOOST升压电路来对电池板进行最大功率点跟踪的方案。其次,分析对比并网电流的各种控制方式,确定采用滞环比较方式对并网电流进行控制,为了使并网电流稳定可靠地向电网送电,采用双闭环控制策略对并网逆变器进行控制,使逆变器输出电流能与电网电压同频同相,以单位功率因数向电网输电。最后,对光伏并网发电系统的孤岛效应进行了研究,介绍了各种孤岛检测方法,分析了基于正反馈的主动移频式孤岛检测方法(AFDPF)的参数优化方案,为AFDPF检测盲区的分析提供理论依据。 本文在MATLAB/Simulink仿真环境下,利用SimPowerSystems功能模块建立了仿真模型,对太阳能电池板的数学模型,最大功率点跟踪控制策略,并网控制策略进行验证仿真。仿真结果证明了本文的方案和控制策略的正确性。

    标签: 光伏并网 发电系统 控制策略

    上传时间: 2013-07-14

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  • 烟气脱硫脱硝大容量高频高压电源及控制系统的研究.rar

    脉冲电晕法烟气脱硫脱硝技术是利用电晕放电产生的高能电子与中性分子碰撞,产生自由基和活性粒子,在有氨加入的条件下,将SO2、NOx转化为硫铵和硝铵。根据现有脉冲电晕法电源设备不能大规模工业化实践应用的缺点,设计了一种新型的高频高压交直流叠加的脱硫脱硝电源。 本文重点介绍了交、直流电源的工作原理,对电源中的串联谐振情况进行了具体的分析,交流电源采用串联负载串联谐振的工作方式,直流电源采用并联负载串联谐振的工作方式。通过变压器升压和谐振升压,可使交流电压的上升率大于200V/us,直流电压可达到上万伏。同时计算了电源的主要参数,为实验打下基础。为了进一步提高交流电压的频率,针对感性负载,采用全桥移相软开关控制策略,为开关器件提供零电压关断条件。通过理论分析、仿真及实验对软、硬开关过程及损耗进行比较,证明软开关对提高开关频率的促进作用。 为方便对交、直流电压幅值进行调节,设计了电源控制系统,采用两个数字PID控制器,能同时对二者的幅值进行控制,并以液晶和键盘作为人机交互界面,方便用户的操作。 交直流叠加的电源可以使反应器产生稳定、宽范围、有效的流光。交流电压使放电增强,产生的自由基多,氧化脱除量增加。直流基压驱使正离子和电子离开流光通道,自由基分布更广,与SO2等接触面增加,增强脱硫脱硝效果。 本文也对脱硫脱硝系统的电磁干扰情况进行分析,并采用接地、屏蔽、隔离等方法提高系统的电磁兼容性能。

    标签: 脱硫 大容量 控制系统

    上传时间: 2013-04-24

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  • 中央空调温度模糊集散控制系统设计.rar

    集散控制系统(Distributing Control System,缩写DCS)是以多个微处理机为基础利用现代网络技术、现代控制技术、图形显示技术等实现对分散控制系统的调节、监视的控制技术。DCS具有功能分散,故障分散的优点,适合于上位机对多个下位机的管理和监控。本文将DCS技术应用到中央空调上,设计了中央空调的温度模糊集散控制系统。 本系统在整体结构上采用集散控制的方案。一台控制计算机(上位机)对各个空调房间的风机和水泵进行集中管理,若干台下位机下放分散到现场实现分布式控制,上位机和各个下位机之间用控制网络互连以实现相互之间的信息传递。 在控制策略上,针对被控量温度的大惯性、时变性的特点,本文设计了温度的二维模糊控制策略,该策略是基于专家和有经验的操作人员的经验进行调控的智能控制系统。模糊控制是以查询模糊控制规则表的形式实现,模糊控制表可以随着人们的经验和知识的增长日益完善。 根据总体方案,设计下位机即开关磁阻电机(SRM)控制节点和信号采集节点的软、硬件。主要工作包括SRM的就地和远程两种控制方式的实现、模/数和数/模转换器的控制、模拟电压的采集、温度传感器的选型、CAN网络通信的硬、软件,以及下位机的主程序的设计和调试等。 完成上述工作后,采用温度开环和闭环分别进行了试验。通过实验证明,所设计方案的可行性。最后对中央空调温度控制系统的运行性能进行了总结,对下一步用于该系统的研究与开发具有一定的参考价值。

    标签: 中央空调 温度 模糊集

    上传时间: 2013-04-24

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  • 大时滞系统参数自整定控制的研究.rar

    工业生产过程中,时滞对象普遍存在,同时也是较难控制的,尤其是大时滞对象的控制一直都是一个难题。而很多温度控制系统都是属于大时滞系统,常见的智能温度控制器虽然在温度控制的实际应用中表现了比较理想的控制效果,但它仍然属于将参数整定与系统控制分开处理的离线整定方法,如果工况发生变化就必须重新调整参数。针对这一问题,为了实现时滞系统参数自整定的控制,本文将神经网路控制、模糊控制和PID控制结合起来,设计了基于神经网路的模糊自适应PID控制器。 首先,本论文分析了时滞系统的特点,讨论了几种时滞系统较为成熟的常规控制算法:微分先行控制算法、史密斯预估控制算法、大林控制算法,并深入研究了它们的控制性能;并且通过仿真对这三种控制方法在温控系统中的控制性能进行了比较。 其次,在分析PID参数自整定传统方法的基础上,设计了一种改进方法,并设计了相应的控制器。该控制器综合了模糊控制、神经网络控制和PID控制各自的长处,既具备了模糊控制简单有效的控制作用以及较强的逻辑推理功能,也具备了神经网络的自适应、自学习的能力,同时也具备了传统PID控制的广泛适应性。该方法不需要离线整定参数,实现了在线自整定参数。仿真实验表明了该控制器对模型和环境都具有较好的适应能力和较强的鲁棒性。 最后将基于神经网路的模糊自适应PID控制器应用于贝加莱PID温控装置,能够出色地实现参数的在线自整定。理论分析、系统仿真、实验结果都证实了这种控制策略能有效地减少系统超调量,并减少了调节时间,提高了系统的实时性和控制精度。

    标签: 时滞系统 参数 自整定控制

    上传时间: 2013-07-05

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