Buck电路的平均状态方程及小信号分析
标签: Buck电路
上传时间: 2021-11-24
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上传时间: 2021-12-11
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上传时间: 2022-02-23
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反激变换器的小信号建模和环路控制
上传时间: 2022-03-28
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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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开关电源(Buck电路)的小信号模型及环路设计
上传时间: 2022-07-07
上传用户:zhanglei193
永磁同步电机(PMSM)因其无需励磁电流、运行效率和功率密度高,在交流调速系统中被广泛的应用,但PMSM高性能的矢量控制需要精确的转子位置和速度信号来实现磁场定向。在传统控制中,一般采用机械式传感器来检测转子位置和转速,但是机械式传感器存在诸如成本高、可靠性低、不易维护等问题,使得无速度/位置传感器控制技术成为永磁同步电机控制中的热点问题。虽然目前已有较多的研究成果,但是所采用的方法大多是基于电机基波方程的分析,一般不适用于低速甚至零速,并且对电机参数较为敏感,鲁棒性差。本文正是为了解决这个问题,而采用高频信号注入法实现转子位置估算,这种方法适合于低速甚至零速,对电机参数的变化不敏感,鲁棒性强。主要做了如下的工作: 首先详细介绍了永磁同步电机三种基本结构,在建立了旋转坐标系下永磁同步电机数学模型的基础上叙述了其矢量控制原理,分析了各种现有的永磁同步电机无速度/位置传感器控制策略;其次在永磁同步电机矢量控制的基础上详细讨论了旋转高频电压信号注入法与脉振高频电压信号注入法提取转子位置的基本原理,并在此基础上利用MATLAB/SIMULINK仿真工具建立了整个永磁同步电机无速度/位置传感器矢量控制系统的模型,进行了仿真研究,仿真结果验证了控制算法的正确性。最后利用TI公司推出的数字信号处理器DSP芯片TMS320F2812,实现了基于脉振高频信号注入法的永磁同步电机无速度/位置传感器的实验运行,实验结果验证了这种方法适合于低速运行,对电机参数的变化不敏感,鲁棒性强。
上传时间: 2013-06-06
上传用户:Neal917
在传统的电力电子电路中,DC/DC变换器通常采用模拟电路实现电压或电流的控制。数字控制与模拟控制相比,有着显著的优点,数字控制可以实现复杂的控制策略,同时大大提高系统的可靠性和灵活性,并易于实现系统的智能化。但目前数字控制基本上限于电力传动领域,DC/DC变换器由于其开关频率较高,一般其外围功能由DSP或微处理器完成,而控制的核心,如PWM发生等大多采用专用控制芯片实现。FPGA由于其快速性、灵活性及保密性等优点,近年来在数字控制领域受到越来越多的关注。基于FPGA的DC/DC变换器是电力电子领域重要的研究方向之一。本文研究了同步Buck变换器的建模、设计及仿真,采用Xinlix的VIRTEX-Ⅱ PRO FPGA开发板实现了Buck变换器的全数字控制。 论文首先从Buck变换器的理论分析入手,根据它的物理特性,研究了该变换器的状态空间平均模型和小信号分析。为了获得高性能的开关电源,提出并分析了混杂模型设计方案,然后进行了控制器设计。并采用MATLAB/SIMULINK建立了同步Buck电路的仿真模型,并进行仿真研究。浮点仿真的运算精度与溢出问题,影响了仿真的精度。为了克服这些不足,作者采用了定点仿真方法,得到了满意的仿真结果。论文还着重论述了开关电源的数字控制器部分,数字控制器一般由三个主要功能模块组成:模数转换器、数字脉宽调制器(Digital PulseWidth Modulation:DPWM)和数字补偿器。文中重点研究了DPWM和数字补偿器,阐述了目前高频数字控制变换器中存在的主要问题,特别是高频状态下DPWM分辨率较低,影响控制精度,甚至引起极限环(Limit Cycling)现象,对DPWM分辨率的提高与系统硬件工作频率之间的矛盾、DPWM分辨率与A/D分辨率之间的关系等问题作了全面深入的分析。论文提出了一种新的提高DPWM分辨率的方法,该方法在不提高系统硬件频率的前提下,采用软件使DPWM的分辨率大大提高。作者还设计了两种数字补偿器,并进行了分析比较,选择了合适的补偿算法,达到了改善系统性能的目的。 设计完成后,作者使用ISE 9.1i软件进行了FPGA实现的前、后仿真,验证了所提出理论及控制算法的正确性。作者完成了Buck电路的硬件制作及基于FPGA的软件设计,采用32MHz的硬件晶振实现了11-bit的DPWM分辨率,开关频率达到1MHz,得到了满意的系统性能,论文最后给出了仿真和实验结果。
上传时间: 2013-07-23
上传用户:kristycreasy
以混合信号单片机C8051F020 及DDS 芯片AD9834 为核心,采用直接数字合成(DDS)技术完成多功能高频正弦信号发生器的设计。该正弦信号发生器可输出可调频稳定正弦信号,频率最高可达
上传时间: 2013-04-24
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isoad系列产品实现传感器和主机之间的信号安全隔离和高精度数字采集与传输,广泛应用于rs-232/485总线工业自动化控制系统,4-20ma / 0-10v信号测量、监视和控制,小信号的测量以及工业现场信号隔离及长线传输等远程监控场合。通过软件的配置,可接入多种传感器类型,包括电流输出型、电压输出型、以及热电偶等等。 产品内部包括电源隔离,信号隔离、线性化,a/d转换和rs-485串行通信等模块。每个串口最多可接256只iso ad系列模块,通讯方式采用ascii 码字符通讯协议或modbus rtu通讯协议,其指令集兼容于adam模块,波特率可由用户设置,能与其他厂家的控制模块挂在同一rs-485总线上,便于主机编程。 isoad系列产品是基于单片机的智能监测和控制系统,所有用户设定的校准值,地址,波特率,数据格式,校验和状态等配置信息都储存在非易失性存储器eeprom里。 isoad系列产品按工业标准设计、制造,信号输入 / 输出之间隔离,可承受3000vdc隔离电压,抗干扰能力强,可靠性高。工作温度范围- 45℃~+80℃。
上传时间: 2013-11-23
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