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微機控制

  • 數字控制的汽車頭燈電子鎮流器設計及啟動過程研究.rar

    氙燈作為高強度氣體放電燈,其較好的顯色性,高光效等優點大大超過傳統的鹵鎢燈,越來越受到市場的青睞,與其配套的電子鎮流器的研制也成了熱點。鑒于氙燈復雜的啟動特性,與模擬控制相比,數字控制因其較大的靈活性在此控制方面顯示了較大的優勢。本文將以數字控制的汽車頭燈電子鎮流器為研究課題,對其一些關鍵的問題加以研究和探討。 論文的緒論部分將首先介紹汽車頭燈的發展歷史,接著對汽車頭燈電子鎮流器存在的難點問題做簡要的分析,指出目前其所處的現狀,并結合汽車頭燈未來發展趨勢談談本次課題的可行性和必要性。 第二章首先給出了目前氙燈電子鎮流器的基本電路結構,考慮到第一級直流升壓變流電路的重要性,較詳細討論了目前具備升壓功能的幾個典型電路的特點。鑒于氙燈較高的點火要求,對幾種典型的點火電路做了分析比較,最后討論了控制模式及其具體的控制方式。 第三章對汽車頭燈電子鎮流器進行了全面的設計。依據汽車頭燈電子鎮流器的主要技術指標,較詳細給出了主電路的設計過程,并還對其做了相應的損耗分析及效率估計。接著介紹了單級電壓遞升式點火電路設計,模數控制方式的原理,及控制回路中典型控制電路的設計,最后通過實際樣機的制作,論證其設計的合理性。 第四章詳細分析了高強度氣體放電燈的啟動特性,并根據金鹵燈和氙燈各自啟動特點及相應要求,分別提出了適合各自啟動要求的控制方法。此外,在大量文獻閱讀的基礎上,比較了當前典型的恒功率控制方案。在這個基礎上,提出了基于數模混合控制的新型恒功率控制方案。最后通過實驗驗證了這些控制方法的可行性及正確性。

    標簽: 數字控制 汽車頭燈 電子鎮流器

    上傳時間: 2013-07-09

    上傳用戶:kaka

  • 異步電機無速度傳感器矢量控制系統研究.rar

    異步電機無速度傳感器矢量控制技術提高了交流傳動系統的可靠性,降低了系統的實現成本。準確辨識電機轉速是實現無速度傳感器矢量控制的關鍵。 本文對無速度傳感器矢量控制系統進行了研究,建立了異步電動機無速度傳感器電壓解耦矢量控制系統和基于模型參考自適應(MRAS)的無速度傳感器矢量控制系統。基于MRAS的無速度傳感器矢量控制系統利用電動機定子電壓方程和電流方程得到電動機轉速的模型參考自適應辨識算法,在此基礎上建立了一個改進的變參數MRAS速度辨識數學模型,并利用Matlab軟件對基于該速度辨識模型的無速度傳感器異步電動機矢量控制系統在不同的情況下進行了詳細的仿真研究。仿真結果驗證了該改進的變參數MRAS速度辨識模型具有令人滿意的辨識精度和動態性能。 基于MRAS的轉速估算理論從本質上來說屬于基于電機理想模型的轉速估算方案,該方法依賴于電機參數,而電機參數在電機運動過程中變化很大,因而給出了對電機的一些定、轉子參數進行實時辨識方法,以保持系統的動、靜態性能。 在傳統型模型參考自適應系統基礎上,將系統中原有的自適應調節機構用一個具有在線學習能力的人工神經網絡取代,提出一種基于神經網絡的異步電機轉速估計方法,并給出了速度估計器的神經網絡結構和學習算法。最后對基于神經網絡轉速估計的異步電機矢量控制系統進行了仿真,結果表明該系統具有良好的性能。 簡單介紹了基于DSP的異步電機無速度傳感器矢量控制系統的硬件結構以及軟件系統的設計。

    標簽: 異步電機 速度傳感器 矢量控制

    上傳時間: 2013-05-30

    上傳用戶:hakim

  • 大容量并聯電力有源濾波器性能改善控制技術研究.rar

    隨著對電能應用高效率的要求,基于電力電子技術的非線性負載等開關設備的應用越來越普遍,這些開關設備造成的諧波成分對電網的污染也越來越嚴重。這些諧波會影響其它電氣設備的正常工作,危及電網安全。電力有源濾波器由于能對頻率和幅值都變化的諧波進行跟蹤補償,得到了廣泛的研究。 本文是在課題組380V、260kVA純有源電力濾波器項目方案的論證階段,為提高大容量單臺純有源濾波器的效率和動、穩態性能而做的分析、設計和仿真驗證工作。論文首先介紹了通過LCL濾波器與電網相連的并聯電力有源濾波器的主電路結構,進而分析了這種主電路結構在大容量和低開關頻率場合對開關紋波衰減的優勢。通過比較PI控制和狀態反饋控制,選取全狀態反饋來達到對系統的穩定控制。 將電網處理為擾動輸入,對LCL主電路在靜止abc坐標系中進行了建模,然后選取系統閉環期望極點設計了控制系統。為消除電網這個外部輸入對指令電流跟蹤的影響,引入了電壓前饋,并從理論上推導了前饋的具體關系式。之后引入了觀測器,并把對電網輸入的建模考慮進了觀測器,消除了電網輸入對狀態估計和補償輸出造成的偏差。在電力有源濾波器實際安裝時,電網進線和變壓器的電感是不確定的,其會加在LCL的網側電感上,從而使對系統基于狀態空間的建模產生偏差,因此文章研究了所設計的控制器對LCL網側電感變化的適應性。為保證電力有源濾波器的穩態指標,對狀態反饋后的系統設計了重復控制器。 最后,基于設計的控制器在MATLAB/Simulink環境下建立了對1MW不控整流負載進行補償的電力有源濾波器系統模型,進行了仿真;并對動靜態性能進行了分析,驗證了設計和理論分析的正確性。

    標簽: 大容量 并聯 電力

    上傳時間: 2013-06-20

    上傳用戶:哇哇哇哇哇

  • 大時滯系統參數自整定控制的研究.rar

    工業生產過程中,時滯對象普遍存在,同時也是較難控制的,尤其是大時滯對象的控制一直都是一個難題。而很多溫度控制系統都是屬于大時滯系統,常見的智能溫度控制器雖然在溫度控制的實際應用中表現了比較理想的控制效果,但它仍然屬于將參數整定與系統控制分開處理的離線整定方法,如果工況發生變化就必須重新調整參數。針對這一問題,為了實現時滯系統參數自整定的控制,本文將神經網路控制、模糊控制和PID控制結合起來,設計了基于神經網路的模糊自適應PID控制器。 首先,本論文分析了時滯系統的特點,討論了幾種時滯系統較為成熟的常規控制算法:微分先行控制算法、史密斯預估控制算法、大林控制算法,并深入研究了它們的控制性能;并且通過仿真對這三種控制方法在溫控系統中的控制性能進行了比較。 其次,在分析PID參數自整定傳統方法的基礎上,設計了一種改進方法,并設計了相應的控制器。該控制器綜合了模糊控制、神經網絡控制和PID控制各自的長處,既具備了模糊控制簡單有效的控制作用以及較強的邏輯推理功能,也具備了神經網絡的自適應、自學習的能力,同時也具備了傳統PID控制的廣泛適應性。該方法不需要離線整定參數,實現了在線自整定參數。仿真實驗表明了該控制器對模型和環境都具有較好的適應能力和較強的魯棒性。 最后將基于神經網路的模糊自適應PID控制器應用于貝加萊PID溫控裝置,能夠出色地實現參數的在線自整定。理論分析、系統仿真、實驗結果都證實了這種控制策略能有效地減少系統超調量,并減少了調節時間,提高了系統的實時性和控制精度。

    標簽: 時滯系統 參數 自整定控制

    上傳時間: 2013-07-05

    上傳用戶:xinyuzhiqiwuwu

  • 電動跑步機外轉子無刷電機驅動及控制系統研究.rar

    跑步運動是人們喜愛的運動方式之一,借助電動跑步機進行跑步運動簡單方便,已成為新的運動時尚。電動跑步機已經成為一種大眾健身器材,市場前景極為廣闊。 目前電動跑步機大多采用有刷直流電動機或交流變頻電機作為驅動電機,本文研究采用外轉子直接驅動無刷直流電動機的電動跑步機。其主要優點在于:一是省去了傳統電動跑步機的減速機構,系統結構簡單,運行可靠,效率高;二是無刷電機驅動具有優良的調速和控制性能,可以提升電動跑步機品質,實現智能化;三是無刷電機驅動性價比高,更具市場競爭力。因此,進行電動跑步機外轉子無刷直流電動機驅動及控制系統的研究具有較高的理論意義和工程實用價值。 本文首先綜述了電動跑步機及其電機驅動的現狀、發展趨勢以及外轉子無刷計特點、分數槽繞組及其控制器;應用電機磁場有限元軟件MAGNEFORCE研究了不同極/槽配合無刷電機的磁場分布和不同極弧系數對電機性能的影響;在此基礎上試制了電動跑步機外轉子無刷直流電動機樣機并進行初步性能試驗;運用MATLAB對外轉子無刷直流電動機進行系統仿真分析。

    標簽: 電動 無刷電機 控制

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:dct灬fdc

  • 基于ARM和模糊—PID擠塑機溫度控制系統的研究.rar

    電線電纜是國家經濟建設的一項重要的產業,在鐵路通信中,皮泡皮通信電纜因為其具有與其它電纜相同性能的情況下,直徑小、成本低、重量輕的特點,得到了人們的青睞。而在單線擠塑機中的溫度控制直接影響電纜的性能質量。溫度控制的可靠與否及其控制精度的高低己成為決定產品質量的關鍵,溫度控制也成為生產工藝的重要組成部分。在工藝控制當中,應盡量減小其超調量、波動、響應時間和偏差,這對產品的質量,產量和原料的節省都是及其重要的。 本文主要針對擠塑機的溫度這個參數進行控制。全文主要包括以下幾個部分:首先分析了傳統PID、和模糊控制的優缺點。在此基礎上,系統選用了模糊自適應PID控制算法。在硬件方面,在分析了系統控制對象的基礎上,以LPC2131為控制核心,運用MAX6675采集溫度、LCD和鍵盤作為人機交換平臺、以PWM方式對固體繼電器進行控制。軟件方面,在ARM的集成開發環境AD1.2下,利用C語言,進行了軟件的設計與調試,實現了硬件的配置和整體控制系統的所有功能。同時也實現了用Modbus協議與PC機通訊的下位機部分程序,并運用串口調試助手V2.2測試了其功能性。另外論文詳細的給出了控制平臺的各個功能程序模塊軟件流程。通過在實驗室對系統進行了模擬實驗,該控制平臺運行穩定,可靠,實現了預期的功能,證明了將模糊PID算法引入擠塑機溫度控制系統當中,改善了系統的控制效果,具有更好的魯棒性和自適應能力。

    標簽: ARM PID 模糊

    上傳時間: 2013-05-23

    上傳用戶:skhlm

  • 三電平逆變器SVPWM控制策略研究.rar

    多電平逆變器在大容量、高壓場合得到了廣泛的應用。在多電平逆變器的多種控制策略中,空間矢量脈寬調制(SVPWM)算法具有調制比大、能夠優化輸出電壓波形、易于數字實現、母線電壓利用率高等優點,成為人們關注的熱點。 本文首先對電力電子技術的發展前景和多電平逆變器控制技術的發展狀況進行了綜述。在分析兩電平逆變器工作原理的基礎上對三電平逆變器進行了研究,綜合比較了三電平逆變電路三種典型拓撲結構的優缺點;介紹了二極管箝位型三電平逆變器,分析了二極管箝位型三電平逆變器相對于傳統兩電平逆變器的優點,體現了課題研究的重要意義。其次,本文以中點箝位式三電平逆變器的基本拓撲結構為基礎,著重分析了三電平空間電壓矢量調制基本原理,提出了一種將最近的三個矢量合成參考矢量的空間矢量脈寬調制算法,給出大扇區和小三角形區域判斷規則以及合成參考電壓矢量的相應輸出作用順序,并優化了開關矢量的作用順序,利于實現對中點電壓的控制,使算法易于實現。再次,論文分析了三電平逆變器直流側電容電壓不平衡產生的原因,分析了大、中、小矢量對中點電位的影響,提出了能夠影響中點電位波動的關鍵矢量,并通過分配成對小矢量的作用時間實現了對中點電位的控制。最后,采用MATLAB軟件對所推導的三電平逆變器SVPWM調制算法進行了仿真分析,結果證明了算法的可行性。

    標簽: SVPWM 三電平逆變器 控制策略

    上傳時間: 2013-08-01

    上傳用戶:icarus

  • 輸入并聯輸出串聯組合變換器控制策略的研究.rar

    近些年來,隨著電力電子技術的發展,電力電子系統集成受到越來越多的關注,其中標準化模塊的串并聯技術成為研究熱點之一。輸入并聯輸出串聯型(Input-Parallel and Output-Series,IPOS)組合變換器適用于大功率高輸出電壓的場合。 要保證IPOS組合變換器正常工作,必須保證其各模塊的輸出電壓均衡。本文首先揭示了IPOS組合變換器中每個模塊輸入電流均分和輸出電壓均分之間的關系,在此基礎上提出一種輸出均壓控制方案,該方案對系統輸出電壓調節沒有影響。選擇移相控制全橋(Full-Bridge,FB)變換器作為基本模塊,對n個全橋模塊組成的IPOS組合變換器建立小信號數學模型,推導出采用輸出均壓控制方案的IPOS-FB系統的數學模型,該模型證明各模塊輸出均壓閉環不影響系統輸出電壓閉環的調節,給出了模塊輸出均壓閉環和系統輸出電壓閉環的補償網絡參數設計。對于IPOS組合變換器,采用交錯控制,由于電流紋波抵消效應,輸入濾波電容容量可大大減小;由于電壓紋波抵消作用,在相同的系統輸出電壓紋波下,各模塊的輸出濾波電容可大大減小,由此可以提高變換器的功率密度。 根據所提出的輸出均壓控制策略,在實驗室研制了一臺由兩個1kW全橋模塊組成的IPOS-FB原理樣機,每個模塊輸入電壓為270V,輸出電壓為180V。并進行了仿真和實驗驗證,結果均表明本控制方案是正確有效的。

    標簽: 輸入 并聯 串聯

    上傳時間: 2013-06-17

    上傳用戶:cwyd0822

  • 風力發電機組最大功率點跟蹤控制系統的研究.rar

    本文主要研究變速風力發電系統最大功率點的跟蹤問題,以使風力機在處于額定風速以下時能夠實現最大風能捕獲。風力發電系統所采用的功率變流器和最大功率點的跟蹤控制策略提供了基本的研究平臺,以完成本課題的研究。 為了將風能輸送給電網,變速風力機要有變流器將發電機發出的電壓和頻率都不斷改變的電能轉換成恒頻恒壓的電能,再傳輸給電網。本文采用了變速風力機,永磁發電機,三相AC-DC-DC-AC變流器,變壓器等構建了變速風力發電系統。AC-DC-DC-AC變流器用于將永磁發電機發出的電壓和頻率都不斷改變的電能傳輸給電網。鑒于DC-DC直流環節在能量傳輸中的重要性,本文專門研究了單重Sepic變換器和雙重Sepic變換器在變速風力發電系統中所起的作用。 一個先進的變速風力發電系統的最大功率點跟蹤控制策略要對所控制的風力機起到良好的控制效果,不僅與風電系統所采用的變流器的拓撲結構有關,也與自身的控制方式有關。本文在對常用的幾種最大功率點的跟蹤控制策略分析研究的基礎上提出了以風力機的輸出功率和系統儲能的變化率以及風力機轉速等相關數據來確定風力機的實際工作點的最大功率點跟蹤控制策略,該策略的實施不依賴于風力機自身的特性,不需要測量風速等。 由于對變速風力機的建模和仿真是理解和驗證風力發電系統特性和最大功率點跟蹤控制策略的可行性的重要手段。因此本文在Matlab軟件的Simulink環境下對所研究的變速風力發電系統作了建模和仿真。仿真結果充分證明了本文所提出的變速風力發電系統最大功率點跟蹤控制策略的正確性和可行性。

    標簽: 風力發電 機組 最大功率點跟蹤

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:Wwill

  • 基于先進控制方法的永磁同步電機性能優化.rar

    在實際應用中,對永磁同步電機控制精度的要求越來越高。尤其是在機器人、航空航天、精密電子儀器等對電機性能要求較高的領域,系統的快速性、穩定性和魯棒性能好壞成為決定永磁同步電機性能優劣的重要指標。傳統電機系統通常采用PID控制,其本質上是一種線性控制,若被控對象具有非線性特性或有參變量發生變化,會使得線性常參數的PID控制器無法保持設計時的性能指標;在確定PID參數的過程中,參數整定值是具有一定局域性的優化值,并不是全局最優值。實際電機系統具有非線性、參數時變及建模過程復雜等特點,因此常規PID控制難以從根本上解決動態品質與穩態精度的矛盾。永磁同步電機是典型的多變量、參數時變的非線性控制對象。先進控制方法(諸如智能控制、優化算法等)研究應用的發展與深入,為控制復雜的永磁同步電機系統開辟了嶄新的途徑。由于先進控制方法擺脫了對控制對象模型的依賴,能夠在處理不精確性和不確定性問題中有可處理性、魯棒性,因而將其引入永磁同步電機控制已成為一個必然的趨勢。本文根據系統實現目標的不同,選取相應的先進控制方法,并與PID控制相結合,對永磁同步電機各方面性能進行有針對性的優化,最終使其控制精度得到顯著的提高。為達到對永磁同步電機進行性能優化的研究目的,文中首先探討了正弦波永磁同步電機和方波永磁同步電機的運行特點及控制機理,通過建立數學模型,對相應的控制系統進行了整體分析。針對永磁同步電機非線性、強耦合的特點,設計了矢量控制方式下的永磁同步電機閉環反饋控制系統。結合常規PID控制,將模糊控制、遺傳算法、神經網絡和人工免疫等多種先進控制方法應用于永磁同步電機調速系統、伺服系統和同步傳動系統的控制器設計中,以滿足不同控制系統對電機動、靜態性能的要求以及對調速性能或跟隨性能的側重。實驗結果表明,采用先進控制方法的永磁同步電機具有較好的動態性能、抗擾動能力以及較強的魯棒性能;與傳統PID控制相比,系統的控制精度得到了明顯提高。研究結果驗證了先進控制方法應用于永磁同步電機性能優化的有效性和實用性。

    標簽: 先進控制 永磁同步電機 性能優化

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:shinesyh

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