当前世界能源短缺以及环境污染问题日益严重,这些问题迫使人们改变能源结构,寻找新的替代能源。可再生洁净能源的开发愈来愈受到重视,太阳能以其经济、清洁等优点倍受青睐,其开发利用技术亦得以迅速发展,而光伏水泵成为其中重要的研究领域。本文针对采用异步电机作为光伏水泵驱动电机的光伏水泵系统,详细介绍了推挽DC/DC升压电路、DC/AC IPM模块逆变电路、及基于dsPIC30F2010的控制电路等,并制作了一台试验样机。同时围绕多种最大功率跟踪方法展开研究,设计了最大功率跟踪程序。论文的主要工作如下:1)设计了DC-DC推挽升压电路,并通过加入TPS2812改进了推挽功率MOS管的驱动电路;2)研究分析了光伏水泵系统最大功率跟踪控制,通过Matlab对多种MPPT方式进行了仿真,确定系统采用黄金分割法最大功率跟踪方式;3)采用SVPWM调制技术,实现了系统的稳定快速跟踪控制:4)采用IPM模块作为逆变器主电路,大大简化了逆变器驱动电路和保护电路设计,缩小了系统体积,提高了效率和系统的可靠性;5)采用徵芯公司的dsPIC20F2010作为主电路的控制核心,并设计了包括W"保护电路在内的外围电路和相关的软件;6)详细介绍了系统主电路各元件参量的选择和设计;7)在样机上进行了不同负载下的试验,给出了试验波形和效率测试结果,验证了本系统的可靠性和高效性。
上传时间: 2022-06-20
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1854年,伊莱沙·格雷夫斯·奥的斯成功发明了第一台电梯。一个多世纪以来,随着科学技术的不断进步,电梯已成为人类物质文明的重要标志。现代楼宇中,单台电梯已远远不能满足人们的需求,为了进一步缩短人们的侯梯时间、减少能源消耗,除了安装多台电梯外,更要采用优化的管理控制策略来提高电梯群的运行效率和服务质量。正是在这样的背景下,电梯群控系统(ECCS)应运而生。本文以基于PLC技术的群控电梯的主从站设计为主要研究对象,介绍了当前电梯控制的主流方法,结合国内外在电梯控制领域的相关研究成果,分析了电梯群控系统的结构和组成,通过讨论电梯控制系统的组成,阐述了可编程控制器(西门子PLC)在群控电梯控制中的应用,并结合群控电梯系统介绍了主从式S7-200PP1通信的设计方法。最后,利用西门子PLC编程的程序控制方式,提出了六层群控电梯的PLC系统的总体设计方案、设计过程、组成,列出了主要控制电路、电梯的控制梯形图及指令表,并给出了系统组成框图和程序流程图,设计了一套完整的电梯群控系统方案.实现两台电梯的群控运行,解决了继电器一接触器可靠性差、安装调试周期长、接线复杂等缺点。在实际应用中,S7-200PPI协议可菲、稳定、操作简单,其特有的网络读写指令简化了编程设计,降低了编程的错误率。
上传时间: 2022-06-21
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太阳能作为作为一种新型绿色能源,以其取之不尽、用之不竭、无污染等优点,受到人们越来越多的重视。太阳能光伏发电是充分利用太阳能的一种有效方式。由于目前太阳能电池板价格比较高,为了降低系统造价和有效利用太阳能,对光伏发电进行最大功率跟踪(MPPT)显得尤为重要本文以独立光伏路灯系统为研究对象,进行理论分析。从系统原理、扑拓结构、控制策略及MPPT控制器的设计作了详细的分析和研究。主要内容有:1,综述国内外光伏产业发展现状。2,介绍独立光伏路灯系统的基本结构,结合光伏电池的输出特性,分析最大功率跟踪的必要性,以及分析蓄电池充放电的特性,制定合理的蓄电池充电控制策略。3,分析几种MPPT控制策略的优缺点,在传统的扰动观察法的基础上进行改进。4,设计出用于光伏阵列MPPT的DC-DC电路。采用boost升压变换器实现最大功率跟踪,并分析仿真。5,介绍了控制电路的设计过程,采用TMS320F2812控制系统的硬件电路设计和软件设计。
上传时间: 2022-06-21
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化石能源日趋枯竭,核能发展受限,能源问题愈来愈成为全人类所不可避免的一个严峻挑战。光伏发电技术是太阳能利用的主要形式。基于提高太阳能转换效率的最大功率点跟踪(Maximum power point tracking,简称MPPT)的提出与应用为光伏发电系统的优化利用提供了坚实的基础。本文针对MPPT技术开展了细致的工作计划,完成了以MPPT控制器为核心的光伏发电系统设计和仿真,较好地解决了能量转换低下的问题。首先,总体介绍了光伏发电系统。其次,阐述了光伏发电系统基本原理。然后就MPPT控制器的实现部分-DCDC变换电路,阐述了电路CCM工作模式,利用两种方法对Buck和Boost电路进行了建模和仿真分析.Boost电路设计简便、可升压,且能够保证一直工作于CCM下,具有更实用的特点,更进一步地,说明了传统MPPT算法的实现原理和控制流程,仿真研究表明改进型变步长扰动观察法在光强变化时具有较好的跟踪控制性能,但是温度变化时跟踪效果差。针对传统算改进型扰动观察发法不能很好地响应环境的变化同时存在严重振荡,偏差较大的情况,提出一种人工智能控制方法--模糊控制法,进行系统分析,模糊控制规则确定以及FIS编辑器参数设置等,完成了系统的设计。最后搭建出光伏发电MPPT人工智能控制系统的仿真模型,设置相关参数。通过仿真结果的比较和分析验证了模糊控制法的有效性和可行性。
上传时间: 2022-06-21
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5G,第五代移动通信技术,也是4G之后的延伸,目前正在研究中。目前还没有任何电信公司或标准订定组织(像3GPP,WiMAX论坛及ITU-R)的公开规格或官方文件有提到5G。按照业内初步估计,包括5G在内的未来无线移动网络业务能力的提升将在3个维度上同时进行:1)通过引入新的无线传输技术将资源利用率在4G的基础上提高10倍以上;2)通过引入新的体系结构(如超密集小区结构等)和更加深度的智能化能力将整个系统的吞吐率提高25倍左右;3)进一步挖掘新的频率资源(如高频段、毫米波与可见光等),使未来无线移动通信的频率资源扩展4倍左右.5G有以下特点:1)5G研究在推进技术变革的同时将更加注重用户体验,网络平均吞吐速率、传输时延以及对虚拟现实、3D、交互式游戏等新兴移动业务的支撑能力等将成为衡量5G系统性能的关键指标.2)与传统的移动通信系统理念不同,5G系统研究将不仅仅把点到点的物理层传输与信道编译码等经典技术作为核心目标,而是从更为广泛的多点、多用户、多天线、多小区协作组网作为突破的重点,力求在体系构架上寻求系统性能的大幅度提高.3)室内移动通信业务已占据应用的主导地位,5G室内无线覆盖性能及业务支撑能力将作为系统优先设计目标,从而改变传统移动通信系统“以大范围覆盖为主、兼顾室内"的设计理念.4)高频段频谱资源将更多地应用于5G移动通信系统,但由于受到高频段无线电波穿透能力的限制,无线与有线的融合、光载无线组网等技术将被更为普遍地应用.5)可“软”配置的5G无线网络将成为未来的重要研究方向,运营商可根据业务流量的动态变化实时调整网络资源,有效地降低网络运营的成本和能源的消耗.
上传时间: 2022-06-21
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在当今能源短缺的情况下,电动车的发展变的尤为重要。车用电机控制器是电动汽车的最关键的部分之一,受到了国内外学者的高度重视,近些年来发展也非常迅速。永磁同步电动机因有高效率、高功率密度、调速性能好等优点,被用作电动汽车驱动电机,对其控制方法的研究很有意义.IGBT是永磁同步电机控制器的核心部件,然而IGBT驱动效果的好坏对电机驱动的安全性和可靠性有非常大影响,所以对IGBT驱动技术的研究很意义。本文首先对永磁同步电机建立了数学模型,并介绍了矢量控制方法和空间矢景脉宽调制(SVPWM)技术,并在MATLAB/Simulink环境下对SVPWM进行仿真。本论文以TMS320F2812为主控芯片,在该控制器中还包括了电源电路、信号检测电路和保护电路等,在论文中对每一硬件部分做了详细的介绍,分析了每个电路的功能和作用。同时介绍了软件流程,重点介绍了中断部分的软件流程,并对位置信号处理和校正做了详细说明,在硬件电路中着重分析了驱动电路部分。对IGBT的选型做了详细的介绍,并对驱动电路的要求做了进一步的说明。在本论文中驱动芯片选用的是HCPL-316J,it IGBT开通和关断所需的+15V和-5V电压,由所设计的开关电源电路提供。同时对IGBT的通态损耗和开关损耗做了分析,并对引起损耗的参数做了分析说明。最后为了验证控制器的特性,在实验台架上做了大量的实验,验证了控制器的整体方案的设计。通过实验证明该控制器能够在电动车中可靠运行。
上传时间: 2022-06-21
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太阳能是当今发展速度居第二位的能源。太阳能光伏发电过去15年平均年增长为15%到二十世纪90年代末期以来,更是以30%以上的速度增长。目前,太阳能光伏发电的发展趋势是由小型独立户用系统问大型并网系统发展。由于太阳能的波动性和随机性,光伏电站输出的电能波动很大。随着这种分布式光伏并网电站的容量越来越大,其输出功率的波动对电网的影响不容忽视。研究分布式光伏并网发电系统与电网系统的相互作用,已成为国际上大规模光伏并网电站应用领域的研究热点,而计算机仿真技术则是研究这一内容的有效的技术手段。过去,光伏发电系统的仿真,大多是按照准稳态理论来对系统各部件建模[-2,对系统功率流进行计算,从而对系统的长期稳态性能进行评价。但在光伏并网发电系统动态性能的研究中,上述模型不能反映当太阳能辐射强度、环境温度变化时,光伏电站运行状态的瞬态变化以及这种变化对电网的影响。这就需要建立光伏电站的动态仿真模型。光伏阵列是分布式光伏并网电站系统的关键部件,其L-V特性是太阳辐射强度、环境温度和光伏模块参数的非线性函数。要实现光伏发电系统的动态伤真,首先一步是解决如何对光伏阵列1-V特性进行仿真模拟。该模型一旦建立,可用于模拟所研究系统的输入电源。简化的做法是把光伏阵列直接等效为直流电压源。但该模型不能实时跟踪太阳辐射强度、环境温度变化和光伏阵列参数的变化,因而这样的系统仿真不能反映上述参数变化对整个系统性能的影响。目前,有关这方面的工作,国内还未见公开发表的文献。国外虽有涉及这方面的公开文献,但所建模型主要针对特定的光伏模块1-41,因而缺乏通用性。
上传时间: 2022-06-21
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IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)绝缘栅双极型品体管,是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件,兼有MOSFEt高输入阻抗和GT的低导通压降两方面的优点。IGB综合了以上两种器件的优点,驱动功率小而饱和压降低。成为功率半导体器件发展的主流,广泛应用于风电、光伏、电动汽车、智能电网等行业中。在电动汽车行业中,电机控制器、辅助动力系统,电动空调中,IGBT有着广泛的使用,大功率IGB多应用于电机控制器中,由于电动汽车电机控制器工作环境干扰比较大,IGBT的门极分布电容及实际开关中存在的米勒效应等寄生参数的直接影响到驱动电路的可靠性1电机控制器在使用过程中,在过流、短路和过压的情况下要对1GBT实行比较完善的保护。过流会引起电机控制器的温度上升,可通过温度传感器来进行检测,并由相应的电路来实现保护;过压一般发生在IGBT关断时,较大的di/dt会在寄生电感上产生了较高的电压,可通过采用缓冲电路来钳制,或者适当降低开关速率。短路故障发生后瞬时就会产生极大的电流,很快就会损坏1GBT,主控制板的过流保护根本来不及,必须由硬件电路控制驱动电路瞬间加以保护。因此驱动器的设计过程中,保护功能设计得是否完善,对系统的安全运行尤其重要。
上传时间: 2022-06-22
上传用户:XuVshu
直流系统是给变电站各类信号设备、保护、自动装置、事故照明、应急电源及断路器分合闸操作提供直流电源的电源设备。直流系统的可靠与否,对变电站的安全运行起着至关重要的作用。直流系统主监控是整个直流系统的控制、管理核心。主监控单元的主要任务是:对直流系统中各功能单元和蓄电池进行长期自动监测、获取直流系统中的各种运行参数和状态、根据测量数据及运行状态实时进行处理,并以此为依据对直流系统进行控制,实现系统的全自动精确管理,从而优化直流系统的运行状况,保证其工作的连续性、安全性和可靠性。嵌入式软硬件技术已广泛用于变电站自动化、配电网自动化、新能源发电控制等智能电网的各个应用领域。主监控单元运行时处理任务十分繁杂,包括MMI人机交互、电池充放电管理算法、开入开出控制、系统内部通信、后合通讯等任务,并且对任务的实时性要求较高。因此,主监控单元的软件设计是多任务、实时性和复杂程序较高的工作。嵌人式实时操作系统(RToS)的出现为开发复杂多任务提供了很好的解决方案。FreeRTOS操作系统是一个源码公开的嵌入式实时操作系统,具有可移植、可裁减、调度策略灵活的特点,可以方便地移植到各种体系结构的微处理器上运行。
上传时间: 2022-06-24
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[导读]从能耗角度来看,消费类电子产品和工业设备从传统的AC马达过渡到体积更小、更为高效的BLDC马达具有重大意义,但设计BLDC控制算法的复杂性阻止了工程师们实现这种过渡的积极性。关键词:马达设计FOCBLDC控制技术从手机中的小型振动马达到家用洗衣机和空调中使用的更复杂的马达,马达已成为消费领域中的日常装置。马达同样也是工业领域中的一个重要组成部分,在很多应用中广泛运用,如驱动风扇、泵等各种机械设备。这些马达的能量消耗是非常巨大的:研究表明,仅在中国,马达所消耗的能源占工业总能耗的60%至70%,其中风扇和泵所消耗的能源占中国整体功耗的近四分之一。尽管这个数字在其他国家可能没那么高,但降低电子系统中的马达能耗已在全球成为必须优先考虑的议题。一个多世纪以来,传统的交流(AC)马达已被广泛使用。交流马达是设计最简单的感应马达,但他们却造成了大量能源的浪费。这是因为交流马达只输出恒定速度,不能随工作条件的变化进行自适应。现在已有一些调节交流马达速度的简单方法(例如,可以提供三种速度选择的标准家用风扇),但这些方法的应用范围有限,而且难以转移到更为复杂的系统。
上传时间: 2022-06-25
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