傳統(tǒng)的直流電機一直在電機驅(qū)動系統(tǒng)中占據(jù)主導(dǎo)地位,但由于其本身固有的機械換向器和電刷導(dǎo)致電機容量有限、噪音大和可靠性不高,因而迫使人們探索低噪音、高效率并且大容量的驅(qū)動電機。隨著電力電子技術(shù)和微控制技術(shù)的迅猛發(fā)展而成熟起來的直流無刷電機具有體積小、重量輕、效率高、噪音低、容量大且可靠性高的特點,從而使其極有希望代替?zhèn)鹘y(tǒng)的直流電機成為電機驅(qū)動系統(tǒng)的主流。 模糊控制器具有魯棒性好、抗干擾能力強的優(yōu)點。論文提出了基于轉(zhuǎn)速環(huán)模糊邏輯控制理論的直流無刷電機的控制系統(tǒng)設(shè)計方案,保證了伺服控制系統(tǒng)具有優(yōu)良的靜動態(tài)特性,因而滿足更多應(yīng)用場合的需要。 論文具體包括以下幾個部分工作: 首先,從電機本體和控制角度出發(fā),闡述了直流無刷電機在實際應(yīng)用中需要解決的關(guān)鍵性問題:電磁轉(zhuǎn)矩脈動。詳細分析了電磁轉(zhuǎn)矩脈動產(chǎn)生的各種原因,特別是分析了相電流換向所產(chǎn)生的紋波轉(zhuǎn)矩脈動。 其次,本文對無刷直流電動機的工作原理進行了詳盡的分析,建立了三相無刷直流電動機的數(shù)學(xué)模型。并利用MATLAB/SIMULINK軟件建立了三相無刷直流電動機的控制系統(tǒng)仿真模型。仿真模型采樣的是電機控制系統(tǒng)中常用的雙環(huán)系統(tǒng)(轉(zhuǎn)速—電流雙閉環(huán)控制)。為了提高系統(tǒng)的靜動態(tài)特性,轉(zhuǎn)速外環(huán)采用模糊PI調(diào)節(jié)器,電流內(nèi)環(huán)采用PI調(diào)節(jié)器。轉(zhuǎn)子位置通過直流無刷電機感應(yīng)電勢檢測,仿真結(jié)果表明了該仿真模型控制系統(tǒng)與理論分析完全吻合,從而證明了模型的有效性。 然后,初步設(shè)計了伺服系統(tǒng)的實驗圖。以TI公司生產(chǎn)的TMS320LF2407數(shù)字信號處理器(DSP)作為整個控制電路的核心芯片,一臺40w的直流無刷電機作為被控對象,完成了伺服系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速控制。 最后,對未來的工作給予了展望,并對全文的內(nèi)容進行了總結(jié)。
標簽: DSP 直流無刷電機 控制系統(tǒng)
上傳時間: 2013-04-24
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DSP技術(shù)的迅速發(fā)展,為研制這種計量裝置提供了有力的技術(shù)支持.本裝置就是通過采樣電路采集到電網(wǎng)的電壓和電流等數(shù)據(jù),利用DSP快速處理數(shù)據(jù)的能力,對電壓和電流采樣數(shù)據(jù)進行FFT變換,得到各次諧波電壓和電流的值,再根據(jù)諧波功率和電能計算方法,計算出各次諧波的電能.本裝置硬件和軟件都采用模塊化設(shè)計.硬件分為四個部分,前置電路、采樣電路、DSP電路和顯示電路;軟件也分四部分,分為主程序、采樣子程序、FFT子程序和功率電能計算子程序.經(jīng)過實驗測試和誤差仿真修正,本裝置能準確地計量電網(wǎng)中各次諧波電能,其計量精度可達0.2級.若再做進一步的完善,本裝置完全可做到實用化,具有廣泛的應(yīng)用前景.
上傳時間: 2013-04-24
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研究表明,茶葉做青環(huán)境及工藝等是影響烏龍茶品質(zhì)的重要因素。由于烏龍茶茶青在發(fā)酵過程會產(chǎn)生大量水汽,因此,對茶青發(fā)酵的溫度控制要求十分高,而且還要求能夠不間斷除濕。目前,很多中小型烏龍茶加工車間采用空調(diào)來調(diào)節(jié)烏龍茶茶青發(fā)酵過程的溫度和濕度,但是由于空調(diào)不能在制熱過程中除濕,因此,采用空調(diào)是無法在低溫天氣用于茶青發(fā)酵加工的。 本文通過對空調(diào)系統(tǒng)的研究,結(jié)合除濕機的工作原理,設(shè)計了一種具有新型結(jié)構(gòu)的茶青發(fā)酵溫濕度控制系統(tǒng)。通過制冷回路的改進和閥門的切換,使得本系統(tǒng)既可以象普通空調(diào)一樣制冷制熱,也可以當(dāng)作除濕機來用,滿足了烏龍茶茶青發(fā)酵加工過程不間斷除濕的要求。 論文詳細介紹了該系統(tǒng)的工作原理和控制方法,包括模糊PID控制策略的研究,并基于DSP平臺設(shè)計了相關(guān)的控制算法。最后,采用MATLAB進行仿真研究,證明較常規(guī)PID算法具有更好的控制性能。
上傳時間: 2013-04-24
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《基于MATLAB的系統(tǒng)分析與設(shè)計——時頻分析》書本里的源代碼
標簽: MATLAB 系統(tǒng)分析 時頻分析
上傳時間: 2013-07-18
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《基于單片機8051的嵌入式開發(fā)指南》,學(xué)校圖書館的書,與大家分享下。
上傳時間: 2013-06-21
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電機是現(xiàn)代生產(chǎn)中的重要電氣設(shè)備,電機的故障會對生產(chǎn)造成重大影響,因此需要監(jiān)測電機的運行狀態(tài)。同時,不斷提高的環(huán)保標準要求控制電機的噪聲。測試和分析電機的振動為電機的故障診斷和電機的噪聲控制提供了途徑,因此有必要建立一個電機振動測試分析系統(tǒng)。 過去20多年來,虛擬儀器技術(shù)取得了長足發(fā)展,在工程測試等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。相比于傳統(tǒng)儀器,虛擬儀器技術(shù)具有性能高,擴展性強等諸多優(yōu)勢。LabVIEW是虛擬儀器軟件開發(fā)平臺中最常用的一個。 本文在虛擬儀器的基礎(chǔ)上開發(fā)了電機振動測試分析系統(tǒng),主要內(nèi)容包括以下幾個方面: 1.電機振動測試分析平臺的建立,以LabVIEW為軟件開發(fā)平臺,配合數(shù)據(jù)采集卡,加速度傳感器等硬件設(shè)備建立了電機振動信號采集與處理的虛擬儀器系統(tǒng),完成振動信號的采集、顯示、處理、數(shù)據(jù)管理等一系列功能; 2.電機振動信號處理方法的研究,深入分析了傅里葉變換、時頻分析、小波分析等在電機振動信號處理中的優(yōu)缺點,著重研究了獨立分量分析等新技術(shù)在電機內(nèi)部振動信號處理上的應(yīng)用,針對電機振動的特性,給出了各種信號處理方法的參數(shù)優(yōu)化: 3.電機故障診斷的研究,針對電機故障特征量的提取和選擇提出了作者自己的見解,建立了基于振動的最小二乘支持向量機電機故障診斷,實例證明了支持向量機在電機故障診斷上的有效性; 4.針對電機故障診斷中故障樣本不易獲得的特點,提出了基于支持向量數(shù)據(jù)描述的多層分類器,是一種較有應(yīng)用價值的新方法。
上傳時間: 2013-06-24
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本文論述了基于ST7FMC的電動摩托車控制系統(tǒng)的研究。 近年來,由于燃油交通工具尾氣排放對城市空氣造成的嚴重污染,以及人們生活水平、環(huán)保意識的逐漸提高,綠色交通工具己成為時代發(fā)展的重要課題。考慮到我國目前的國情,發(fā)展電動車具有重要的環(huán)保意義。 隨著電機技術(shù)及功率器件性能的不斷提高,電動車的控制器發(fā)展迅速。但是目前市場上大多數(shù)的電動車產(chǎn)品均采用低集成度元件控制裝置,功能過于簡單,不能充分發(fā)揮系統(tǒng)潛力及處理一些特殊的控制問題。 提出了基于意法半導(dǎo)體芯片ST7FMC的永磁無刷直流電動機的控制系統(tǒng)設(shè)計方案,進行了低成本、高智能的無刷直流電機控制系統(tǒng)設(shè)計,能滿足更多應(yīng)用場合的需要。主要從以下幾個方面進行了分析與研究: 首先,建立無刷直流電機的數(shù)學(xué)模型,并分析其電機運行特性。 其次,根據(jù)ST專用單片機的特點詳細設(shè)計了系統(tǒng)的控制策略:將調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計為電流、速度雙閉環(huán)的PI算法控制,以保證調(diào)速性能和電流控制精度;采用ST芯片固有的寄存器進行速度的檢測,比較精確;將相電流檢測設(shè)計成母線電流PWM On中點檢測;采用了高性能的驅(qū)動集成電路IR2136來驅(qū)動MOSFET組成的全橋逆變電路;驅(qū)動方式采用新型的凸形波驅(qū)動控制方法。 最后,組裝了試驗樣車,通過實驗室觀測及實地運行,驗證了系統(tǒng)運行的可靠性。 由此得出結(jié)論:本課題設(shè)計的基于ST7FMC的電動摩托車控制系統(tǒng)具有運行性能良好、可靠性高的特點,為后續(xù)的研究工作提供了一定的基礎(chǔ)。
標簽: ST7FMC 電動摩托車 控制系統(tǒng)
上傳時間: 2013-05-17
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隨著人類生活水平的提高,人們對能源的需求也日益提高。太陽能作為一種新型的綠色可再生能源,具有儲量大、利用經(jīng)濟、清潔環(huán)保等優(yōu)點。因此,太陽能的利用越來越受到人們的重視,而太陽能光伏發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用更是人們普遍關(guān)注的焦點。在不久的將來,太陽能光伏利用的主要形式將是并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)。高性能的數(shù)字信號處理器芯片(DSP)的出現(xiàn),使得一些先進的控制策略應(yīng)用于光伏并網(wǎng)的控制成為可能。 一套基本的光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)一般是由太陽能電池板、太陽能控制器和逆變器構(gòu)成。其中,太陽能控制器和逆變器是光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的核心部分,本文針對如何提高太陽能光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換效率,從建模仿真方面對具有最大功率點跟蹤的光伏并網(wǎng)系統(tǒng)進行了研究。首先,概述了太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成,介紹了目前我國太陽能光伏發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用。其次,使用MATLAB中的POWER SYSTEM BLOCKSETS 工具軟件建立了光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的動態(tài)模型,并進行了仿真,給具體的硬件設(shè)計提供了極為有效的幫助。再次,通過比較幾種常用的DC/DC 變換器的工作原理,提出利用推挽式DC/DC 變換器實現(xiàn)轉(zhuǎn)換,對參數(shù)進行分析后建立了推挽式DC/DC 變換器的仿真模型。MPPT(最大功率點跟蹤)是光伏系統(tǒng)中經(jīng)常遇見的問題。本文詳細地分析了常用的幾種MPPT 方案,并提出了幾種新的MPPT 方案。分析了基于DSP 芯片(TMS320F240)的光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的控制設(shè)計思想。采用電網(wǎng)電壓前饋和電流跟蹤技術(shù),建立了相關(guān)的控制模型,實現(xiàn)了網(wǎng)側(cè)電流正弦化和單位功率因數(shù)。最后本文結(jié)合實際系統(tǒng)給出了SPWM的設(shè)計方案和軟件流程圖。
標簽: DSP 光伏并網(wǎng) 逆變系統(tǒng)
上傳時間: 2013-07-22
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隨著非線性負載在電網(wǎng)應(yīng)用中的不斷增加,給電網(wǎng)造成的諧波污染日益嚴重,已成為影響電能質(zhì)量的重要因素之一。與無源濾波器相比,有源濾波器具有濾波特性好,受電網(wǎng)阻抗影響小,可同時補償諧波和無功等優(yōu)點,所以,有源電力濾波裝置作為一項有效措施,被廣泛地研究和應(yīng)用。 本文首先介紹了諧波產(chǎn)生及其嚴重的危害性,綜述了國內(nèi)外電力系統(tǒng)諧波抑制技術(shù)的發(fā)展概況以及有源電力濾波器在諧波抑制中的應(yīng)用前景。闡明了以DSP為核心控制芯片的有源電力濾波器數(shù)字控制系統(tǒng)的特點。介紹了有源電力濾波器的結(jié)構(gòu)和工作原理,在瞬時無功功率理論的基礎(chǔ)上設(shè)計了諧波電流的檢測方案,提出了有源電力濾波器全數(shù)字化控制系統(tǒng)的實施方案,包括信號調(diào)理、過零檢測、交流采樣、鎖相和濾波等,同時給出部分程序框圖及程序和程序運行結(jié)果。為了進行更加深入的理論分析,本文在MATLAB的SIMULINK仿真環(huán)境下建立了有源電力濾波器系統(tǒng)的仿真模型,并對諧波電流檢測方法進行了仿真對比。同時,重點進行了軟件設(shè)計,包括數(shù)字鎖相環(huán)、低通濾波器等,程序運行結(jié)果取得了令人滿意的效果。 本文以三相并聯(lián)有源電力濾波器為研究對象,設(shè)計了基于DSP芯片的數(shù)字化控制方案,該方案用一片DSP芯片TMS320F2812實現(xiàn)諧波指令電流計算和控制環(huán)節(jié)。并詳細介紹了該控制方案的軟件設(shè)計。 從目前國外的研究和使用情況來看,有源電力濾波器具有廣闊的應(yīng)用前景。本題目今后的重點發(fā)展方向是進行實用化研究。
上傳時間: 2013-04-24
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本課題來源于國家863計劃《高速高效防爆稀土永磁同步電機研究》項目的部分研究內(nèi)容。為了進一步提高稀土永磁同步電動機的效率,本論文主要采用有限元分析與實驗相結(jié)合的方法,重點針對稀土永磁同步電動機穩(wěn)態(tài)運行時的諧波轉(zhuǎn)子銅耗、瞬態(tài)起動過程以及空載諧波磁場進行了深入研究。 論文利用有限元電磁場仿真軟件MagNet,對油田抽油用22kW稀土永磁同步電動機進行了詳細的電磁場仿真計算,首次,對諧波磁場引起的稀土永磁同步電動機穩(wěn)態(tài)運行時的轉(zhuǎn)子銅耗進行了深入分析。通過對22kW電機的間接法和直接法效率實驗,分離出諧波引起的雜散損耗,并與仿真計算結(jié)果進行對比分析,證明了:實際稀土永磁同步電動機穩(wěn)態(tài)運行時是存在轉(zhuǎn)子銅耗的,這也是和傳統(tǒng)稀土永磁同步電動機理論不同的地方。研究成果《稀土永磁同步電動機穩(wěn)態(tài)運行時的轉(zhuǎn)子銅耗分析》發(fā)表在核心期刊《微特電機》2006年第9期上。 論文采用有限元MagNet對抽油用22kW稀土永磁同步電動機進行了起動過程的仿真研究,并利用先進的動態(tài)示波記錄儀DL750對22kW電機進行了空載起動過程的實驗。實驗結(jié)果表明有限元電磁仿真計算結(jié)果是準確的,也為稀土永磁同步電動機的優(yōu)化設(shè)計提供了參考依據(jù)。研究成果《基于有限元的稀土永磁同步電動機起動過程仿真研究》發(fā)表在核心期刊《微特電機》2007年第1期上。 論文應(yīng)用有限元電磁場軟件MagNet對作者設(shè)計的370W稀土永磁同步電動機的空載氣隙磁場進行了仿真分析,得到空載諧波磁場的波形畸變率是6.23﹪;為了驗證有限元分析結(jié)果的正確性,專門設(shè)計了兩臺370W稀土永磁同步電動機對拖實驗,利用WT3000電力分析儀分析出:實際空載氣隙磁場波形的畸變率是3.26﹪;通過實驗結(jié)果和仿真結(jié)果的對比分析,發(fā)現(xiàn)實際電機的轉(zhuǎn)子鼠籠條對電機空載諧波磁場有很好的抑止作用。初步的研究成果《稀土永磁同步電動機空載氣隙磁場的諧波分析研究》于2006年12月投到核心期刊《微特電機》上。
上傳時間: 2013-04-24
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