三相逆变器作为交流供电电源的主要部分,广泛地应用于电动车、电力设备、产业设备、交通车辆等领域。逆变器的并联控制技术以其广泛的应用前景也得到越来越深入地研究。人们对逆变电源的要求越来越高,高性能、高可靠性的大功率逆变器就是当今逆变电源的发展趋势之一。提高逆变电源容量主要有两个途径,设计大功率的逆变器和采用逆变器并联技术实现电源模块化。 为此,本文以两台400kVA组合式三相逆变器为对象,采用全数字化控制方式,主要研究了大功率三相逆变器的波形控制技术和并联控制技术。本文围绕大功率组合式三相逆变器,对其主电路结构、系统的数学模型、波形控制技术以及并联系统模型、并联控制方案进行了较为详细的分析和研究。分析了适用于大功率的组合式三相逆变器结构,并给出了400kVA组合式三相逆变器的主电路设计。建立和分析了组合式三相逆变器在ABC、αβ、dq 坐标系下的数学模型。针对大功率组合式三相逆变器,采用在dq 坐标系下的三相电压闭环统一控制方案。为了使大功率三相逆变器得到较好的输出电压波形质量,采用PID 瞬时值电压反馈控制和重复控制并联结合的控制方案。分析了PID 控制器和重复控制器的原理,并针对400kVA 三相逆变器的系统性能,给出了相应数字PID 控制器和重复控制器的设计。并利用Matlab 建立了系统的仿真模型,给出了理论研究结果。提出了有效提高系统动态性能的两种方法:加负载电流前馈和动态过程中强制改变改变调制比。介绍了大功率三相逆变器的短路限流保护技术,提出了采用瞬时值限流电路和单独的软件限流环相结合的方案,保证大功率三相逆变器在短路时自动限流保护。对两台大功率三相逆变器组成的并联系统的结构、环流特性及逆变器的输出功率进行了分析。详细分析了输出阻抗特性不同时,逆变器环流和输出功率分配的差异,得出了输出阻抗对环流和功率影响的一般规律。针对大功率三相逆变器并联系统,采用基于功率误差的分散逻辑控制方案。分析了基于功率误差的分散逻辑控制原理,逆变器输出功率的检测和母线信号综合的脉宽调制原理。根据400kVA 三相逆变器并联系统的输出阻抗特性,采用了无功调节输出电压幅值和同步锁相实现相位同步的并联控制策略。 本文最后在两台400kVA组合式三相逆变器样机上得到了实验验证。实验结果进一步验证了大功率三相逆变器的波形控制和并联控制策略有效可行性。
上传时间: 2013-07-03
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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。
上传时间: 2013-04-24
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氙灯作为高强度气体放电灯,其较好的显色性,高光效等优点大大超过传统的卤钨灯,越来越受到市场的青睐,与其配套的电子镇流器的研制也成了热点。鉴于氙灯复杂的启动特性,与模拟控制相比,数字控制因其较大的灵活性在此控制方面显示了较大的优势。本文将以数字控制的汽车头灯电子镇流器为研究课题,对其一些关键的问题加以研究和探讨。 论文的绪论部分将首先介绍汽车头灯的发展历史,接着对汽车头灯电子镇流器存在的难点问题做简要的分析,指出目前其所处的现状,并结合汽车头灯未来发展趋势谈谈本次课题的可行性和必要性。 第二章首先给出了目前氙灯电子镇流器的基本电路结构,考虑到第一级直流升压变流电路的重要性,较详细讨论了目前具备升压功能的几个典型电路的特点。鉴于氙灯较高的点火要求,对几种典型的点火电路做了分析比较,最后讨论了控制模式及其具体的控制方式。 第三章对汽车头灯电子镇流器进行了全面的设计。依据汽车头灯电子镇流器的主要技术指标,较详细给出了主电路的设计过程,并还对其做了相应的损耗分析及效率估计。接着介绍了单级电压递升式点火电路设计,模数控制方式的原理,及控制回路中典型控制电路的设计,最后通过实际样机的制作,论证其设计的合理性。 第四章详细分析了高强度气体放电灯的启动特性,并根据金卤灯和氙灯各自启动特点及相应要求,分别提出了适合各自启动要求的控制方法。此外,在大量文献阅读的基础上,比较了当前典型的恒功率控制方案。在这个基础上,提出了基于数模混合控制的新型恒功率控制方案。最后通过实验验证了这些控制方法的可行性及正确性。
上传时间: 2013-07-09
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移动机器人是机器人研究领域中重要的一个分支,智能移动机器人集人工智能、智能控制、信息处理、图象处理、检测与转换等专业技术为一体,跨计算’机、自动控制、机械、电子等多学科,成为当前智能机器人研究的重点之一。路径规划是移动机器人研究的一个基本而又极其重要的课题。灵活有效的路径规划算法能够帮助机器人适应各种复杂的环境,大大提高机器人的应用领域,尤其是使移动机器人具备自动识别环境的能力,能在未知环境下完成一定的工作。 本文的主要任务是以LEGO Technic组件为本体,重新设计一个控制器,并据此研究移动机器人的避障和路径规划策略。为满足移动机器人避障的实时性、准确性要求,需要有一个功能完善的硬件平台,实现信息采集、处理以及避障的策略。本文设计了一套移动机器人控制器,该控制器以DSP TMS320F2407A为核心,辅之以相应的外围电路、传感器、人机交互、串行通信和电源等模块。车体动力学实验及避障实验结果验证了本文所设计的控制器的性能。 在对移动机器人的避障策略的研究过程中,采用了基于虚拟力场法的位置闭环控制方法,这种方法简化了传统避障方法的数学运算过程,提高了机器人对障碍物的反应速度。最后,设计了一套实验系统,进行相应的避障方法实验。结果表明,所设计的控制器能够完成基本的实时避障功能。
上传时间: 2013-06-30
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高压变频调速技术节能效果显著,多电平逆变器是其常用的一种电路拓扑形式。三电平逆变器能降低功率器件耐压要求、降低谐波含量,普遍地采用电压空间矢量脉宽调制的控制策略。将DSP数字控制技术应用于三电平逆变器不仅简化了系统的硬件结构,提高系统性能,还可以实现系统的优化控制。 本文首先简要介绍了三电平逆变器的拓扑结构和控制策略,并阐述了二极管箝位式三电平逆变器电路结构和电压空间矢量脉宽调制控制策略的实现方法。在此基础上,通过对逆变器的工作过程分析,建立了逆变器的数学模型。并提出了一种能控制逆变器直流侧电容中点电位平衡并且能降低开关损耗的电压空间矢量脉宽调制方法。 本文在综述人工神经网络技术的基础上,提出一种基于复合人工神经网络的电压空间矢量脉宽调制算法,充分利用人工神经网络的快速并行处理能力、学习能力,缩短了计算时间,降低了由控制延时引起的谐波成分。最后在MATIAB/Simulink环境下,结合ANN工具箱建立了仿真模型。仿真结果证明了基于复合人工神经网络算法的可行性。 本文进行了三电平逆变器的主电路、开关器件驱动电路、电流电压检测电路和保护电路等的设计。根据三电平逆变器主电路功率开关多,驱动信号不能共地的特点,本文设计一种利用光耦隔离驱动功率开关器件的驱动保护电路,降低电磁干扰,并在过流等异常情况下实时保护功率开关器件。最后以TMS320LF2407DSP为数字控制平台,实现了三电平逆变器的电压空间矢量脉宽调制控制策略。
上传时间: 2013-07-07
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本论文针对6kV/400kW三相异步电动机的中压变频器试验装置,从分析目前中压变频器常用的主回路拓扑入手,详细阐述并分析了本文研究的单元串联型中压变频器控制系统。 本文首先从理论上分析了多单元串联型中压变频器脉宽控制原理。然后,把一种高性能的V/f控制方案引入中压变频器控制系统。通过矢量补偿定子压降,进行转差补偿和对电机电流进行限制控制,实现了具有很好的低频性能并具有防“跳闸”等功能的V/f控制方案。 同时,本文将Siemens公司通用变频器的时隙、连接纸的概念运用到中压变频器控制领域。增加了系统的可变性,自由性和方便性。设计了具有系统组态功能的模块化软件,其中着重对控制软件中的几个重要功能进行了分析讨论。这些重要功能模块有:控制字和状态字、顺序控制、V/f曲线、给定积分器、基于电压补偿的输出自动稳压算法、通讯功能等。 中压变频器在实验室设计为6kV/22kW试验系统,实际设计为6kV/400kW的变频系统装置。本文给出了实验室调试结果及分析。实验结果表明,该中压变频器能够安全、稳定地运行。
上传时间: 2013-04-24
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关于PID算法自动控制的详细介绍,并有如何针对一些具体情况的编程介绍
上传时间: 2013-08-05
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基于PI C的锅炉内胆水温控制系统采用PI C作为控制系统的核心,使用西门予公司的s7…300系列PLc 编程软件中的P I D功能块来实现控制算法,通过和计算机的通信实现数据的自动处理和操作的远程控制。
上传时间: 2013-07-16
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高速公路隧道属于特殊路段,隧道洞内外环境差别非常大,需要在隧道内设置电光照明,以消除司机的“暗适应"与“明适应’’视觉问题,保证隧道行车安全。而当前的大部分高速公路隧道照明控制系统简单,照明光源舒适度不高,未根据洞外环境亮度,综合车速车流量及洞内烟雾浓度等因素,实时调节隧道洞内照明亮度,存在盲目加大隧道照明的亮度的问题,给行车安全带来隐患,造成能源浪费,不符合设计规范和国家节能的政策要求。 本文介绍了当前隧道照明的发展及照明灯具智能控制的研究状况,针对当前隧道照明的控制系统存在的问题,给出了基于ZigBee的隧道照明无线控制系统的 架构;分析比较了当前各种隧道照明光源的特点,针对当前普遍采用的高压钠灯照明和新兴的LED灯照明做了详细的经济效益对比,根据系统使用寿命周期内的性价比,选择大功率LED作为隧道照明灯具;在分析ZigBee协议及组网流程的基础上,设计了基于ZigBee技术的簇树型隧道照明无线测控网络,系统采用CC2430无线模块作为网络节点的硬件解决方案,对网络中的协调器、路由器及终端节点的组网及其数据处理流程进行了详细设计;设计了利用ZigBee技术作为控制命令和数据传输的可调光LED灯具,满足所提出的控制系统对灯具的要求:针对隧道照明控制参数及灯具光效难以建立精确数学模型的特点,系统采用基于专家经验的隧道照明的模糊控制算法,设计了隧道照明控制程序,并嵌入到利用WinCC设计的隧道照明的控制系统中。论文最后对所设计的系统进行了测试,验证了系统的可行性。
上传时间: 2013-04-24
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运动控制技术是机电一体化的核心部分,提高运动控制技术水平对于提高我国的机电一体化技术具有至关重要的作用。运动控制技术的发展是制造自动化前进的旋律,是推动新的产业革命的关键技术。对于数控系统来说,最重要的是控制各个电机轴的运动,这是运动控制器接收并依照数控装置的指令来控制各个电机轴运动从而实现数控加工的,数据加工中的定位控制精度、速度调节的性能等重要指标都与运动控制器直接相关。目前对数控系统的研究都集中在插入PC的NC控制器的研究上,而其核心部分就是对步进、伺服电机进行控制的运动控制卡的研究。对PC-NC来说,运动控制卡的性能很大程度上决定了整个数控系统的性能,而微电子和数字信号处理技术的发展及其应用,使运动控制卡的性能得到了不断改进,集成度和可靠性大大提高。 本课题通过对运动控制技术的深入研究,并针对国内运动控制技术的研究起步较晚的现状,结合当前运动控制领域的具体需要,紧跟当前运动控制技术研究的发展趋势,吸收了数控技术和相关运动控制技术的最新成果,提出了基于PCI和FPGA的方案,研制了一款比较新颖的、功能强大的、具有很大柔性的四轴多功能运动控制卡。 本课题的具体研究主要有以下几方面: 首先,通过对运动控制卡及运动控制系统等行业现状的全面调研,和对运动控制技术的深入学习,在比较了几种常用的运动控制方案的基础上,提出了基于FPGA的运动控制设计方案,并规划了板卡的总体设计。 其次,根据总体设计,规划了板卡的结构,详细划分并实现了FPGA各部分的功能;利用光电隔离原理设计了数字输入/输出电路。 再次,利用FPGA的资源实现了PCI从设备接口,达到跟控制卡通信的目的,针对运动控制中的一些具体问题,如运动平稳性、实时控制以及多轴联动等,在FPGA上设计了四轴运动控制电路,定义了各个寄存器的具体功能,设计了功能齐全的加/减速控制电路、变频分配电路、倍频分频电路和三个功能各异的计数器电路等,自动降速点运动、A/B相编码器倍频计数电路等特殊功能。最后,进行了本运动控制卡的测试,从测试和应用结果来看,该卡达到预期的要求。
上传时间: 2013-07-27
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