开关稳压电源(以下简称开关电源)问世后,在很多领域逐步取代了线性稳压电源和晶闸管相控电源。早期出现的是串联型开关电源,其主电路拓扑与线性电源相仿,但功率晶体管工作于开关状态,随着脉宽调制(PWM)技术的发展,PWM开关电源问世,它的特点是用20KHz的载波进行脉冲宽度调制,电源的效率可达65%-70%,而线性电源的效率只有30%-40%。因此,用工作频率为20 kHz的PWM开关电源替代线性电源,可大幅度节约能源,从而引起了人们的广泛关注,在电源技术发展史上被誉为20kHz革命。随着超大规模集成芯片尺寸的不断减小,电源的尺寸与微处理器相比要大得多;而航天、潜艇、军用开关电源以及用电池的便携式电子设备(如手提计算机、移动电话等)更需要小型化、轻量化的电源,因此,对开关电源提出了小型轻量要求,包括磁性元件和电容的体积重量也要小。此外,还要求开关电源效率要更高,性能更好,可靠性更高等,这一切高新要求便促进了开关电源的不断发展和进步。
上传时间: 2022-06-20
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随着全控型器件(目前主要是功率MOSPET与IGBT)的广泛使用以及脉宽调制技术的成熟,高频软开关电源也获得了极快地发展。变换电能的电源是以满足人们使用电源的要求为出发点的,根据不同的使用要求和特点对发出电能的电源再进行一次变换。这种变换是把种形态的电能变换为另一种形态的电能,它可以是交流电和直流电之间的变换,也可以是电压或电流幅值的变换,或者是交流电的频率、相位等变换,软开关电源输入和输出都是电能,它属于变换电能的电源。本论文研究了一种新型双管正激软开关DC/DC变换器电路拓扑。主功率器件采用IGBT元件,由功率二极管、电感、电容组成的谐振网络改善IGBT的开关条件,克服了传统开关在开通和闭合过程中会产生功率损耗,并且降低开关灵敏性的弊端。该论文对IGBT的软开关电源进行了总体设计和仿真,最后设计出了一台输出电压为48V、输出功率为1.5kW、工作频率为80kHz、谐振频率为350kHz的开关电源理论模型。
上传时间: 2022-06-21
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变频器是指利用电力电子器件将工颊的交流电源变换为用户所需频率的交流电源,它分为直接变频(交一交变频)和间接变频(交一直-交变频),间接变频技术在稳频稳压和调频调压的利用率以及变频电源对负载特性的影响等方面,都具有明显的优势,是目前变频技术领域普遍采取的方式,本课题所研究的正是间接变频中的脉宽调制(PWM)变频器技术由于IGBT器件的开关速度很快,当IGBT关断或绩流二极管反向恢复时会产生很大的di/dr,该dild在主电路的布线电感上引发较大的尖峰电压(关断浪涌电压).在采用PWM开关控创模式的IGBT变频器中,IGBT的开关状态不但与PWM脉冲有关,还与变频器主电路元器件及负载特性有很大关系,为了确保IGBT安全可靠的工作,有必要进一步分析主电路和缓冲电路各器件的工作情况和接相过程,以期设计出有效的IGBT保护电路。本文推导了两电平PWM三相变频器的数学模型,对变频器主电路的换相过程及缓冲电路的工作方式利用PSIM软件进行了细致的仿真分析,同时也仿真研究了布线电感及缓冲电路各参数对1GBT关断电压的影响;详细介绍了变频器所包含的各电路环节的理论基础及设计过程:并在大量的文献资料和相关仿真分析的基础上推导出套级冲电路器件参数的计算公式,实践表明计算结果符合要求并取得了良好的效果。经过大量的实验和反复的改进,并给出了调试结果及变频器的额定输出电压、电流波形。通过将试验结果与理论外析进行比较验证,证明了理论分析的合理性,本文所研究设计的变频器性能稳定,运行可靠,完全满足设计要求.
上传时间: 2022-06-21
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摘要将异步电机调速的矢量控制方法与电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)技术相结合,构建了以SVPWM信号驱动功率器件的异步电机矢量控制调速系统结构图,并用Matlab软件对该系统建模与仿真。仿真结果表明:该系统不仅具有矢量控制调速系统的优越性能,同时具有减少转矩波动,降低输出电流谐波,提高直流电压利用率等优点。本世纪70年代提出的矢量控制通过坐标变换的方法分解定子电流,使之转化为转矩和磁场两个分量,实现解耦控制,从而获得与直流电动机一样良好的动态调速特性,开创了交流电动机等效直流电动机控制的先河"1。随着矢量控制技术的发展,如何优化矢量控制系统的研究已成为热门课题。同时,信号调制技术的发展也使得多种调速系统达到了很好的控制效果,其中SVPWM技术把电动机和逆变器看为一体,通过跟踪圆形旋转磁场来控制逆变器的工作,能达到转矩脉动小、谐波成分少、直流母线电压利用率高的效果,目前已在变频产品中得到了广泛地应用,本文通过软件对基于SVPWM的电机矢量控制系统进行了仿真,得到了良好的控制效果。
上传时间: 2022-06-22
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内容简介介绍FreescaleH(CS12系列16位微控制器的中央处理器结构、S12存储器、512指令系统、S12汇编程序设计与实例、Sl2输出/输入端口、中断系统、定时器模块、模/数转换模块、脉宽调制模块、SPl和SCI串行通信模块、Sl2微控制器应用实例和HCS]2在线调试等。并以MC9S12x;128为例,较详尽地列出了大量相关功能寄存器的作用及设置方法,还针对以上功能模块给出了已经调试通过的汇编语言或C语言例程。本书是针对已其有微控制器的基本知识而需要应用HCS]2系列微控制器的读者,通过本书的学习可以更快地掌握Freescale16位微控制器HCS12系列的基本功能,本书可作为汽车电子、自动控制、智能家电、仪器仪表等领域工程技术人员的参考书,也可作为高等院校相关专业高年级本科生、研究生的教材以及教师的教学参考书。
上传时间: 2022-06-23
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摘要:现代电机控制的发展在提高性能、降低损耗、减少成本和其它不断出现的新的技术指标及特殊应用上的要求越来越高,因此有许多新的复杂的控制算法产生,交流电机有许多直流电机所没有的优点,但是寸于交流电机的控制相对直流电机更为困难,而DSP的应用使得交流电机控制系统无论是在结构复杂程度、成本和效率上都有很大改观。本文结合了交流感应电机的速度控制中较为有效的控制方法即磁场导向控制(FOC)理论和T1公司的DSP控制器TMS320LF2407介绍了DSP在电机闭环控制中的应用。关键词:电机控制磁场定向理论DSP矢量控制1引言交流感应电机因为其很多优点如结构牢固,运行稳健可靠,成本低廉和高效率等而被广泛使用,但是交流电机的可控制性不如直流电机,而在很多应用中有如精确定位、转距控制、速度控制等要求。为了实现这些功能和提高控制精度,需要采用闭环控制系统和采用较为复杂、有效的控制算法,这些复杂的控制方法中包含了大量的数据运算及系统的适时性要求,对微处理器运算能力和速度要求更高。传统方法在成本和性能上已经很难满足人们的要求。随着电子技术的发展,数字信号处理器的(DSP)应用解决了处理器的运算能力和速度问题。一些电机控制专用DSP如TI的TMS320LF2407,其中集成了电机控制的许多必要的外围器件,如模数转换器、脉宽调制发生器和一些专用逻辑电路,给开发更高性能价格比的控制系统带来极大方便。
标签: dsp foc控制算法 交流电机调速控制系统
上传时间: 2022-06-26
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论文的主要工作和新见解如下:1、分析了永磁同步电机结构、特点和国内外学者对其最新研究成果,研究了永磁同步电机控制理论中经常涉及到的三种坐标系转换原理,并在此基础上给出了两种不同坐标系下的永磁同步电机数学模型,建立了永磁同步电机仿真模型并进行了仿真研究。2、分析了空间电压矢量脉宽调制和直接转矩控制两种控制技术的基本原理,并分别建立了基于空间电压矢量脉宽调制和直接转矩控制的永磁同步电机控制系统仿真模型,通过大量的仿真,研究了两种控制技术在永磁同步电机控制性能上各自特性以及差异。3、在分析永磁同步电机直接转矩控制的基础上,提出了两种扇区边界过渡时选择电压矢量造成转矩脉动的抑制方法,仿真结果表明所提两法方法预期效果明显;研究了零电压矢量在直接转矩控制中的作用和一种改进的永磁同步电机直接转矩控制策略,仿真结果表明将零电压矢量引入控制和改进的策略都能明显抑制系统转矩脉动。4、在常规控制基础上,引入模糊逻辑控制技术进一步优化永磁同步电机直接转矩控制方法,建立了基于模糊逻辑的永磁同步电机直接转矩控制系统仿真模型,仿真结果表明模糊逻辑控制能有效的提高直接转矩控制性能。5、采用速度快、功能强大的电机控制专用芯片TMS320LF2407A作为主要控制芯片,完成了永磁同步电机直接转矩控制系统实验软硬件设计,为今后研究打下了基础。关键词:数字信号处理器,永磁同步电动机,空间电压矢量脉宽调制,直接转矩控制,模糊逻辑控制
上传时间: 2022-06-27
上传用户:kingwide
本课题采用了基于高频电压信号注入法的永磁同步电动机的无传感器矢量控制方法,此种方法利用内置式电机的凸极性的特性,适合于电机在低速运行状态下对转子位置和转速进行估算,对运行中的电机参数变化不敏感,系统具有较强的鲁棒性。本文采用了以内置式电动机为研究对象,首先分析了永磁同步电动机的结构和数学模型,并介绍了矢量控制坐标变换方法、空间矢量脉宽调制技术(SVPWM)。进而阐述高频电压信号注入法的原理,建立数学模型。然后提出高频电压信号注入的方式,通过对载有转子位置信息的高频信号进行处理,对转子的磁极位置和转速等信息进行估计计算。本文还通过使用Matlab/Simulink仿真平台,建立了基于高频信号注入法原理的永磁同步电动机的无传感器控制仿真模型,实验结果验证了此种算法的可行性。最后通过使用德州仪器公司生产的TMS320F28335为核心芯片,搭建了控制系统电路,并同时介绍了系统的电源电路、控制电路、电流检测电路、电流保护电路等硬件电路。另外对控制算法中的主要部分,包括PWM中断程序、矢量控制程序、数字滤波器的算法都进行了介绍。最后的实验结果表明,这种无传感器的矢量控制方法适用于电机在低速时的控制要求,动态性能较好,能够准确跟踪转子的实际位置,估算转子转速,控制系统的鲁棒性较好,实现了无传感器控制的实验目的。
上传时间: 2022-06-30
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随着工业自动化的发展,人们对电机控制系统的性能要求越来越高。矢量控制、直接转矩控制等先进的控制理论不断提出,而微处理器和控制器的更新换代特别是数字信号处理(DSP)的出现,使得理论成为实践。智能化功率模块和空间矢量脉宽调制(SVPWM)技术的出现,极大的改善了电机的控制性能。本论文重点讲述了以功能强大的DSP、智能化的功率模块和先进的SVPWM技术实现永磁无刷直流电机的开环调速。介绍了基于DSP的硬件控制平台的组成部分。重点分析了SVPWM技术原理、产生PWM波的控制算法和程序的实现,最后在DSP控制平台上对其控制性能进行了验证。本论文所有的硬件电路设计和程序编写基于TMS320F2806建立的数字控制系统。硬件电路中的电源电路,单片DSP最小系统电路等主要部分都是经过实际的焊制和调试。软件设计中的SVPWM程序主要采用C语言套用格式,使用CCS(C2000)编译环境下在DSP控制平台上进行了实际调试和验证。关键词:数字信号处理器;空间矢量PWM;逆变器
上传时间: 2022-07-01
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随着工业自动化的发展,人们对电机控制系统的性能要求越来越高。矢量控制、直接转矩控制等先进的控制理论不断提出,而微处理器和控制器的更新换代特别是数字信号处理(DSP)的出现,使得理论成为实践。智能化功率模块和空间矢量脉宽调制(SVPWM)技术的出现,极大的改善了电机的控制性能。本论文重点讲述了以功能强大的DSP、智能化的功率模块和先进的SVPWM技术实现永磁无刷直流电机的开环调速。介绍了基于DSP的硬件控制平台的组成部分。重点分析了SVPWM技术原理、产生PWM波的控制算法和程序的实现,最后在DSP控制平台上对其控制性能进行了验证。本论文所有的硬件电路设计和程序编写基于TMS320F2806建立的数字控制系统。硬件电路中的电源电路,单片DSP最小系统电路等主要部分都是经过实际的焊制和调试。软件设计中的SVPWM程序主要采用C语言套用格式,使用CCS(C2000)编译环境下在DSP控制平台上进行了实际调试和验证。关键词:数字信号处理器;空间矢量PWM;逆变器
上传时间: 2022-07-01
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