利用定時器控制產生占空比可變的 PWM 波
上傳時間: 2013-07-01
上傳用戶:gpyz253344
本文對直驅式變速恒頻風力發電領域的關鍵技術從理論到仿真進行了較為全面深入的研究,在詳細分析直驅式風力發電系統的特點和已有最大功率跟蹤算法的基礎上,確立了由梯形波永磁同步發電機、三相不可控整流橋、直流升壓電路、全橋逆變器構成的并網主電路拓撲結構,提出了通過控制直流升壓電路的占空比,以使風機獲得最大功率的跟蹤算法,同時增加速度估算控制方法,以提高系統的響應速度。 由直流升壓電路中儲能大電感的存在,迫使發電機的各相電流為梯形波,為了發電機輸出功率平穩,減小系統的轉矩脈動,則發電機的電動勢最好是梯形波。梯形波永磁同步發電機發出的三相電壓為梯形波,通過整流橋整流之后,獲得脈動較小的整流直流電壓,特別適合于大電感濾波,同時電磁轉矩脈動小,系統振動噪聲低。該電機可以和風力機直接耦合,適用于大型低速風力發電系統。三相不可控整流具有可靠性高,簡化硬件電路;直流變換電路可將整流后的直流電壓提升到逆變器所需的幅值基本恒定的直流電壓,經逆變器逆變后并網。最大功率跟蹤算法的提出能夠使風電系統快速跟蹤風速的變化,維持最佳葉尖速比,捕獲最大風能。 本文還利用仿真軟件MATLAB/Simulink平臺搭建了仿真模塊并進行了動態仿真,對所設計的最大功率跟蹤算法進行仿真分析。結果表明,該算法具有較快的系統響應,速度估算器也能較快的跟蹤變化的實際轉速。
上傳時間: 2013-04-24
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數字控制技術在開關電源中的應用正變得越來越廣泛,開關電源的數字控制器包含三個主要的功能模塊:模數轉換器、數字補償器和數字脈寬調制器。本論文總結和比較了當今國際上高頻開關電源數字控制器各個模塊的先進技術和發展方向。 數字電源要在高頻開關電源應用領域中實用化、市場化,在技術上仍然存在許多的難關需要攻克。其中模數轉換器和數字脈寬調制器的分辨率問題給系統帶來了極限環振蕩的隱患,采樣時滯現象增加了實現電源的電壓調節快速動態響應特性的難度,同時數字補償器必須在一個開關周期內完成若干次乘法和加法運算以便及時更新占空比信息,從而對數字控制器的運算速度提出了非常高的要求。本文集中研究和討論解決這些技術難點的途徑,利用matlab中的SISOTOOL塊,通過直接數字設計提出了2P2Z的數字補償算法。按照高頻開關電源的設計步驟,本文對主要元器件進行了參數的計算以及選型,并利用matlab中的SIMULINK模塊對電路的穩態瞬態性能進行仿真研究。 為了對理論分析和仿真研究進行驗證,本文設計實現了一款基于DSPic30F2020高性能數字信號處理器并采用2P2Z控制算法的高頻全橋拓撲大功率通信一次電源整流模塊。實驗結果表明,該數字電源方案穩定可靠,性能參數優異,能夠滿足應用的需要。
上傳時間: 2013-04-24
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變電站是電力系統的一個重要環節,它的運行情況直接影響到電力系統的可靠、經濟運行。一個變電站運行情況的優劣,在很大程度上取決于其二次設備的工作性能。現在的變電站有三種運行模式:一種是常規變電站,一種是部分實現微機管理、具有一定自動化水平的變電站,再有一種是實現無人值班、全面微機化的綜合自動化變電站。在常規變電站中,其繼電保護、中央信號系統、變送器、遠動及故障錄波裝置等所有二次設備都是采用傳統的分立式設備,而且站內配備大量控制、保護、記錄用屏盤。使裝備設置復雜,占地面積大,日常維護管理工作繁重。這種常規變電站的一個致命弱點是不具備自診斷能力,對二次系統本身的故障無法監測。因此,這種常規變電站已逐漸被淘汰。 要提高變電站運行的可靠性及經濟性,一個最有效的方法就是提高變電站運行管理的自動化水平,實現變電站的綜合自動化,以微機化的新型二次設備取代傳統使用的分立式設備。開發集保護、控制、監測及遠動等功能為一體的新型設備,并實現設備共享、信息資源共享,使變電站設計簡捷、布局緊湊,運行更加可靠安全。 隨著微型計算機技術、集成電路技術的迅速發展,原來越多的新技術和新產品應用到變電站的二次設備中去,使變電站的二次設備得到不斷的更新換代。該項研究把一種新型的低壓電能量測量芯片與高性能的數字信號處理器(DSP)結合起來,利用DSP體積小、功能強、功耗低、速度快、性價比高等優點,設計出新型的變電站線路測控單元,實現對高壓線路的測量、監視和控制,這種新型的二次設備比傳統的二次設備具有更高的精度和更快的相應速度。 與此同時,網絡理論和技術的發展,也使變電站監控系統的結構發生了很大的變化,由原來的集中控制型逐步過渡到功能分散、模塊化的分散網絡型,通過現場總線,使主控室和現場之間的聯系變成了串行通信聯系,從而提高的系統的可靠性和可維護性。CAN總線應用于變電站的監控系統中,組成變電站的數據通信網絡,可以提高系統的抗干擾能力和容錯能力。 該文就以上的兩個方面進行研究和設計,主要內容包括:一是在簡單介紹新型電能測量芯片和DSP的基本知識的基礎上,提出了一個變電站測控單元的設計方案,并從從硬件和軟件兩個方面進行了詳細的介紹,主要部分是對測量模塊的設計;二是系統的通信接口模塊設計,從硬件和軟件方面詳細的介紹了通信模塊的三種不同的通信接口的設計,分別是RS-232串行通信、RS-485總線通信、CAN總線通信;三是在分析現代測控系統發展歷史,指出了現場總線測控系統的優越性;四是設計出的測控系統單元的基礎上,利用CAN現場總線構建變電站的綜合監控系統。 該文提出的方案、技術以及結論對于變電站監控系統和自綜合動化系統的研究開發、工程設計都具有實際的參考意義。
上傳時間: 2013-04-24
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TPMS是輪胎壓力監視系統“TirePressureMonitoringSystem”的英文縮寫形式,主要用于在汽車行駛時實時的對輪胎氣壓進行自動監測,對輪胎漏氣和低氣壓進行報警,以保障行車安全,是駕車者、乘車人的生命安全保障預警系統。 在汽車的高速行駛中,輪胎故障是所有駕駛者最為擔心和最難預防的,也是突發性交通事故發生的重要原因。據統計,在國內的高速公路上,由爆胎引發的交通事故占事故總數的70%。在美國,這一比例更高達80%[1]。爆胎造成的經濟損失巨大,怎樣防止爆胎已成為安全駕駛的一個重要課題,研究表明,保持標準的車胎氣壓行駛和及時發現車胎漏氣是防止爆胎的關鍵。于是汽車輪胎氣壓監視系統TPMS(TirePressureMonitoringSystem)應運而生。 TPMS系統主要有二個部分組成:安裝在汽車輪胎里的遠程輪胎壓力監測模塊(RemoteTirePressureMonitoring)和安裝在汽車駕駛臺上的中央監視器(LCD顯示器)。遠程輪胎壓力監測模塊直接安裝在每個輪胎里測量輪胎壓力和溫度模塊,將測量得到的信號調制后通過高頻無線電波(RF)發射出去。一個TPMS系統有4個或5個(包括備用胎)RTPM模塊。中央監視器接收RTPM模塊發射的信號,將各個輪胎的壓力和溫度數據顯示在屏幕上,供駕駛者參考。如果輪胎的壓力或溫度出現異常,中央監視器根據異常情況,發出不同的報警信號,提醒駕駛者采取必要的措施;同時駕駛員可以根據實際情況設定溫度和壓力報警上下限。 隨著中國經濟的持續發展,汽車越來越多地進入普通家庭,對汽車安全性能的要求越來越高,因此、研究高性能、高可靠性的汽車輪胎壓力檢測系統有著十分重要的現實意義。
上傳時間: 2013-06-06
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超級電容器是一種介于電池和靜電電容之間的新型儲能元件,其功率密度比電池高數十倍,能量密度比靜電電容高數十倍。具有充放電速度快、對環境無污染、循環壽命長等優點,有希望成為21世紀的新型綠色能源。 設計了一個主回路以BUCK降壓電路為主,控制回路以單片機89C51為核心的超級電容器充放電測試系統,用于測試超級電容器充放電性能。本系統通過檢測超級電容器的端電壓、電流和溫度,并將采集到的信號由ADC0809轉換為數字信號,送入89C51分析處理后,再經DAC0832輸出,調節脈寬調制器TL494的電壓信號,調整PWM的輸出值,控制BUCK轉換電路中MOSFET功率開關的占空比,從而改變輸出直流電壓的大小,實現恒流控制。超級電容器充電方法采用分階段恒流充電,依照充電狀態的不同,適時調整充電電流大小,避免過充電造成超級電容器損害。在其控制方法和實現手段上,主要通過單片機的設定值與實測值的比較來控制電路的輸出,也可以通過模糊控制技術來實現,并用MATLAB進行了仿真實驗,仿真結果證明采用模糊控制能夠取得更好的效果。在整個系統的保護功能方面,采用了過壓、過流以及過熱等的保護方法,實現軟硬件對系統的保護。 利用本測試系統可以對超級電容器進行恒電流充放電,其充放電曲線基本上呈現線性。模糊控制能針對電容器充電狀態的不同,適時給予不同的充電電流,不至于發生大電流過充造成超級電容器受損的情況,確保使用壽命。 解決了系統的電磁兼容,從而能夠保證系統能夠安全可靠地工作。在電路裝置硬件電路、軟件以及印制電路板設計中所采取了一些抗干擾措施,可以有效地預防一些干擾帶來的誤差,提高了系統的可靠性和穩定性。
上傳時間: 2013-04-24
上傳用戶:Kecpolo
傳統污水系統采用繼電器調節控制,容易漂移,且不能智能化,無法保證泵站及時可靠運行。而以單片機為基礎的微型控制機抗干擾能力差,工作期間調整點不穩定,系統容易死機,需要經常到現場服務調節,無法及時準確掌握污水泵站的運行狀態。采用可編程控制器控制,系統運行可靠,基本可以做到免維護調整。 本文針對污水泵站的性能要求和PLC的技術特點,研究了基于DCS測控系統的控制與管理。該系統是以SIEMENS公司的S7-200系列小型PLC作遠程終端,以工業PC機作上位機的主從式一點對多點監控網絡。工業PC機安裝在污水處理廠的中央控制室,既是泵站PLC的上位機,又是處理廠微機局域網的一個工作站,通過自定義無線通訊模塊與各泵站實現數據通信,并通過時間和事件觸發,計算出最佳的平衡水量和各泵站調度水量。下位機PLC安裝在泵站,根據上位機的指令控制泵站的水泵和閥門,組成本地數據采集系統。根據給定的調度水量,調整開啟的水泵臺數和工作時間,達到調度水量的目的。 污水泵站管理系統中泵站地理位置分散,處理廠集中進行數據處理、監視。這一特點與DCS系統功能相吻合。從這一意義上來講,集散控制系統能較好地適應本系統,同時還可以滿足在中心控制室集中顯示、打印、控制各系統的運行狀態和參數的要求。系統統一設計,使其功能合理分配到各子系統中。避免了功能重復及各系統間的不兼容,這樣使得系統維護方便,減少了備品備件。給整個泵站運行管理帶來了方便,提高了運行效率,同時也提高了管理效率,減少了泵站現場管理人員,降低了人力資源成本,也大大降低了因為人工管理造成的疏漏,提高了系統的可靠性。
上傳時間: 2013-08-05
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用單片機控制直流電機 本設計以AT89C51單片機為核心,以4*4矩陣鍵盤做為輸入達到控制直流電機的啟停、速度和方向,完成了基本要求和發揮部分的要求。在設計中,采用了PWM技術對電機進行控制,通過對占空比的計算達到精確調速的目的。
上傳時間: 2013-04-24
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永磁同步發電機由于一系列高效節能的優點,在工農業生產、航空航天、國防和日常生活中得到廣泛應用,并且受到許多學者的關注,其研究領域主要涉及永磁同步發電機的設計、精確性能分析、控制等方面。 本課題作為國家自然科學基金項目《無刷無勵磁機諧波勵磁的混合勵磁永磁電機的研究》的課題,主要研究永磁電機的電磁場空載和負載計算,求出永磁電機的電壓波形和電壓調整率,為分段式轉子的混合勵磁永磁電機的研究奠定基礎,主要做了以下工作: 首先介紹了永磁同步發電機的基本原理,包括永磁同步發電機的結構形式和永磁同步發電機的運行性能,采用傳統解析理論給出了電壓調整率的計算方法及外特性的計算模型;然后用有限元ANSYS對永磁同步發電機樣機進行實體建模,經過定義分配材料、劃分網格、加邊界條件和載荷、求解計算等,得到矢量磁位Az、磁場強度H、磁感應強度B等結果,直觀地看出電機內部的磁場分布情況。 其次根據電磁場計算結果,應用齒磁通法對其進行后處理。該方法求解轉子在一個齒距內不同位置處的磁場,以定子齒的磁通為計算單位,根據繞組與齒的匝鏈關系,計算出磁鏈隨時間的變化,進而得到永磁同步發電機空、負載時電壓大小及波形。通過計算結果寫實驗結果對比,驗證了齒磁通法的正確性,為計算永磁同步發電機各種性能特性提供有力工具。 最后,基于齒磁通法對永磁同步發電機的外特性進行了深入研究,定量分析了結構參數對外特性的影響規律,提出了有效降低電壓調整率的方法的是:增加氣隙長度g的同時,適當增加永磁體的磁化方向的長度hm;此外,要盡量的減少每相串聯匝數N和增大導線面積以減小阻抗參數。通過改變電機的結構參數,對其電磁場進行計算,找到永磁電機電壓調整率的變化規律,為加電勵磁的混合勵磁永磁電機做準備,達到穩定輸出電壓的目的。
上傳時間: 2013-04-24
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CAN工業局域網也叫控制器局域網,它屬于現場總線的范疇,是一種高速、可靠、并且對分布式實時控制應用來說是低成本的串行總線,它被廣泛用在分布式處理系統和實時控制工業應用系統中。本文介紹了CAN總線在電動汽車故障診斷系統中的應用方案,它具有通用性、可編程和智能化等特點。 本文首先介紹了電動汽車的概念、國內外故障診斷系統的發展狀況及CAN總線的基本概念。通過對CAN總線通信原理的深入分析,建立了基于CAN總線的控制網絡結構模型,首次將iCAN協議應用于電動汽車低速CAN網絡,并參照SAEJ1939協議建立了高速CAN應用層協議。文中還介紹了所開發的CAN總線硬件平臺,包括三個低速節點,三個高速節點和一個中央控制器(網關服務器)。并詳細介紹了中央控制器(網關服務器)的開發過程及功能,中央控制器硬件采用PC+USBCAN卡的方案,上位機編程采用組態軟件MCGS,有利于協議的分析及信息的顯示與存儲。 中央控制器也是整車的故障診斷管理單元,本文分析了基于CAN總線的電動汽車控制系統的故障診斷模式,對電控單元的故障監測、診斷以及處理方法進行了探討,提出了故障信息的編碼方式。并能將故障信息通過數據庫保存起來,通過數據庫管理系統快速準確地查找歷史故障信息,對當前的故障判斷提供幫助,達到快速、準確的找到故障原因并提供解決方案。 本論文所做的工作將有助于國內的電動汽車故障診斷分析系統的快速發展,為電動汽車故障診斷提供了新的途徑,電動汽車故障診斷分析系統具有重要的經濟價值和廣闊的應用前景,并為今后這方面的研究提供了一個參考。
上傳時間: 2013-06-23
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