該文在全面介紹和評述電力系統(tǒng)微機保護原理及其發(fā)展趨勢的基礎上,對電力系統(tǒng)中大量應用的35KV及以下電壓等級的電力變壓器的繼電保護進行了專門研究.根據這一類電力變壓器的運行特點,吸取以往各種保護方法的長處,提出了一套適合于35KV及以下電壓等級的電力變壓器保護方案.該方案進一步優(yōu)化了變壓器保護的配置原則,提高了保護的可靠性:同時還在此基礎上,通過對交流電量短數據窗傅氏算法及其適用范圍的分析和仿真計算,提出了一種適用于電力變壓器諧波分量計算的算法.以所制定的保護方案為依據,提出了以80C196KC單片機為核心的微機變壓器保護裝置的具體實現方法.并對保護裝置的硬件系統(tǒng)設計和軟件模塊設計進行了詳細的研究.在硬件設計方面,采用了新型圖形點陣液晶顯示器(LCM)和帶有RAM并具有掉電保護功能的實時時鐘電路,采用了方便可靠的RS485串行通信接口,增強了裝置的通信功能,滿足了電力系統(tǒng)綜合自動化對保護裝置的要求.在軟件設計方面,采用了優(yōu)化的快速算法,人機會話中采用了菜單技術,增加了完善的自診斷功能,使該裝置具有很高的準確性和可靠性,并在操作上更加簡明方便.該裝置將變壓器運行工況監(jiān)測與繼電保護相結合,體現了新一代微機保護裝置的設計思想.經有關部門實驗測試,該裝置測量精確,動作快速準確,性能達到設計要求.
上傳時間: 2013-04-24
上傳用戶:zzbbqq99n
本文對直驅式變速恒頻風力發(fā)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(fā)電系統(tǒng)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(fā)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(tǒng)的響應速度。 由直流升壓電路中儲能大電感的存在,迫使發(fā)電機的各相電流為梯形波,為了發(fā)電機輸出功率平穩(wěn),減小系統(tǒng)的轉矩脈動,則發(fā)電機的電動勢最好是梯形波。梯形波永磁同步發(fā)電機發(fā)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(tǒng)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(fā)電系統(tǒng)。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(tǒng)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(tài)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(tǒng)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
上傳用戶:libinxny
伺服驅動系統(tǒng)作為現代工業(yè)生產設備的重要驅動源之一,是工廠自動化不可缺少的基礎技術.隨著現代工業(yè)的快速發(fā)展,對現代電伺服系統(tǒng)提出越來越高的要求,而以高性能正弦波永磁同步電動機(簡稱PMSM)作為伺服電機的PMSM伺服系統(tǒng)因共具有較傳統(tǒng)的DC伺服系統(tǒng)和普通AC伺服系統(tǒng)優(yōu)越的性能和良好的發(fā)展?jié)摿Χ找孚A得廣泛青睞并已成為當前電伺服務系統(tǒng)發(fā)展和研究的重點和熱點之一.為此,該文以極具發(fā)展前景的PMSM位置伺服驅動系統(tǒng)為研究對象,在綜合分析現代電伺服系統(tǒng)發(fā)展趨勢和借鑒前人研究成果的基礎上,針對發(fā)展高性能PMSM位置伺服系統(tǒng)的需要并結合控制理論新的發(fā)展,從通過采用先進控制策略改進其控制器性能的角度著手,提出了基于反饋控制、滑模控制、模糊控制等為基礎而集成的智能滑模控制策略,為進一步豐富和發(fā)展PMSM伺服系統(tǒng)的控制策略提出了新的思路和方法.
標簽: 永磁同步電動機 位置伺服系統(tǒng) 仿真
上傳時間: 2013-06-12
上傳用戶:郭靜0516
在國內,目前工控領域廣泛用到的伺服系統(tǒng)(包括伺服電機和伺服驅動器)有整套購買國外某一個廠商的,也有自己開發(fā)電機,然后購買國外的伺服驅動器來配置伺服系統(tǒng)。前一種情況伺服電機與驅動器之間的整合程度是比較高,而后一種情況伺服電機的設計容易忽視與之配套的伺服驅動器的控制策略以及伺服驅動器的輸出電壓,輸出電流特點,很容易造成所設計的伺服電機不能充分發(fā)揮其性能以及材料的不合理利用。本文討論了作為伺服電機用的永磁同步電動機在整合伺服驅動器控制方式和輸出電壓、電流特性下的設計過程。 本文首先簡要介紹了永磁同步電動機作為伺服電機較其他類型的電機的優(yōu)勢,接著以永磁同步電動機作為伺服電機,對給定指標要求的永磁同步電動機,在永磁體分別采用表面安裝和內置兩種轉子磁路結構時進行了場路結合的設計與分析,分析了在磁場定向控制方式下兩種轉子磁路結構的永磁同步電動機的工作特性、轉矩脈動等。得出了永磁體表面安裝轉子磁路結構的永磁同步電動機作為伺服電機時更適合磁場定向控制運行的結論。 此外,從已經成功設計了的永磁同步電動機出發(fā),整合所設計的永磁同步電動機將要采用的驅動器其控制方式,并在一些有依據的假設前提下確定了電機的能量包函數(包括功率、轉速等一些額定指標)與一些主要尺寸函數表達式。初步得出了一種行之有效的、快速確定使用同一套定轉子沖片伺服電機尺寸的方法。 最后試制了樣機以及其在伺服驅動器下進行了實驗,并比較分析了實驗和理論分析的結果。
上傳時間: 2013-05-30
上傳用戶:heminhao
動力傳動中的直線往復運動往往是通過旋轉運動在傳動裝置的作用下實現的。因此,頻繁的高速和低速的傳遞運動裝置的較好選擇是直線開關磁阻電機(LSRM)。但是,這種電機很少得到運用,這是因為LSRM的數學模型很難準確建立,它的固有的牽引力脈動(類似于旋轉開關磁阻電機的轉矩脈動)也很難克服,因而控制起來比較困難。隨著電力電子技術和數字技術的發(fā)展,直線開關磁阻電機以其簡單結實的電機結構、優(yōu)越的性能和經濟指標,近年來受到學術界的極大關注,不少大學和研究機構都開展了研究工作,取得了一定的成就。本文在“通過先進的控制策略簡化機械裝置”的指導思想下,結合目前國際學術界的最新研究成果,對直線開關磁阻電機的理論、結構設計和系統(tǒng)仿真進行了一系列的研究。 本文從最基本的理論公式推導出直線開關磁阻電機的數學模型,并在此基礎上結合具體參數進行電機的結構設計,分析了各參數的靜態(tài)特性,推導出動態(tài)方程和傳遞函數,建立了非線性動態(tài)模型,利用該模型進行系統(tǒng)的動態(tài)特性分析,給出仿真結果;對系統(tǒng)進行優(yōu)化,提出了一種簡單可行的參數選擇方法。仿真結果表明,其動態(tài)響應性能明顯提高。在分析常用功率變換器的基礎上,引進軟開關技術,用來降低電機的損耗和脈動。采用TMS320VC33進行數據處理,給出了與DSP相連接的相關檢測電路。 為了降低和消除開關磁阻電機的脈動和噪聲,本文利用滑模變結構控制具有快速響應和對外部變化不靈敏等優(yōu)點,設計了LSRM滑模變結構控制系統(tǒng)。仿真結果表明,其效果明顯。 本文研究的目的在于把直線電機的結構和開關磁阻電機的原理和控制方式結合起來,對直線開關磁阻電機進行深入的分析,并在動態(tài)特性上進行較多的理論和仿真分析,在保持開關磁阻電機固有的優(yōu)點上,進一步簡化電機的結構,使之能在一些特殊場合使用,以提高整個傳動系統(tǒng)的效率。 研究結果表明,直線開關磁阻電機的結構十分簡單,控制策略相對成熟,因而直線開關磁阻電機的研究和推廣運用是很有前途的。
上傳時間: 2013-06-20
上傳用戶:lo25643
直線電動機直接驅動運動設備,省略了機械轉換機構,完全消除機械傳動元件的速度和加速度的物理極限,具有長行程、低慣量、高精度、快響應和高速度等特征,是先進加工中心的標志。90年代中期以后,直線驅動技術在超精密定位領域中得到了廣泛的應用,吸引了越來越多的研究機構和人員投入到這一領域中來。 永磁直線同步電機與普通的直線異步電機相比,具有效率高、輸出力矩大、體積小、易于控制等優(yōu)點,極大地提高了進給系統(tǒng)的快速響應性和運動精度,成為新一代超精密機床中最具有代表的技術。永磁直線同步電機伺服控制系統(tǒng)將是當前和今后直線電機發(fā)展應用的一個方向。 本文以直線電機理論為依據,以現有的實驗設備及新的實驗方法為基礎,設計了永磁直線同步電動機控制系統(tǒng),分析了永磁直線同步電機控制系統(tǒng)中存在的難點,并對直線電動機控制系統(tǒng)的控制性能進行了初步的實驗研究。 首先,介紹了永磁直線同步電機的結構、工作原理、相關控制策略,對直線電機控制難點進行了探討。在此基礎上,設計了永磁直線同步電機的控制系統(tǒng)的總體方案。 然后針對永磁直線同步電機控制系統(tǒng)的主要難點,分為位置檢測技術,硬件系統(tǒng)設計和軟件系統(tǒng)設計三個方面對控制系統(tǒng)進行分析。根據永磁直線同步電機的特點,提出一種簡易的初始位置檢測方法,并設計了檢測電路。該方法基于線性霍爾元件,基本上不增加控制系統(tǒng)成本,安裝簡便,效果良好。在普通的三相逆變電路的直流側添加DC/DC電力電子電路。這樣的做的好處是根據系統(tǒng)需求輸出直流電壓,減少諧波。由于傳統(tǒng)的基于前后臺工作機制的電機控制軟件存在響應不及時、不穩(wěn)定等弊病,提出了基于嵌入式實時操作系統(tǒng)機制上編寫電機控制軟件。 最后基于樣機和控制器做了相應試驗,分析了試驗結果,并提出了存在的問題和下一步的工作展望。
上傳時間: 2013-06-20
上傳用戶:siguazgb
由于直流調速的局限性和交流調速的優(yōu)越性,以及計算機技術和電力電子器件的不斷發(fā)展,異步電動機變頻調速技術正在快速發(fā)展之中。在現代微機技術的快速發(fā)展下,計算機運行速度不斷提高,指令的執(zhí)行速度也達到了前所未有的高度,使得復雜算法應用計算機來進行實時運算、執(zhí)行成為可能。經過最近十幾年的應用開發(fā),交流異步電動機的變頻調速性能已經優(yōu)于直流調速系統(tǒng)。 目前廣泛研究應用的異步電動機調速技術有恒壓頻比控制方式、矢量控制、直接轉矩控制等。本論文中所討論的是異步電動機矢量控制調速方法,相對于恒壓頻比控制和直接轉矩控制,它有動態(tài)性能和低速性能好、調速范圍寬等優(yōu)點。 本文對異步電動機的數學模型的建立進行了詳細的分析和闡述。通過對異步電動機的動態(tài)電磁關系的分析以及坐標變換原理概念的介紹,建立了異步電動機在不同坐標系上的數學模型,指出了異步電動機的模型特點是一多變量、強藕合的非線性系統(tǒng)。 在對異步電動機的矢量控制原理進行闡述時,給出了矢量變換方法實現的步驟,并依次說明了三相異步電動機數學模型是如何解耦的。在論述了二相異步電功機的磁場定向原理后,介紹了轉子磁鏈的計算方法并設計了轉子磁鏈觀測器。 詳細地分析了磁通調節(jié)器,轉矩調節(jié)器和轉速調節(jié)器的工作原理,并設計了磁通調節(jié)器,轉矩調節(jié)器,轉速調節(jié)器。以DSP為控制核心,設計了異步電動機的矢量控制系統(tǒng)的硬件,并編制了軟件程序。 運用MATLAB的工具軟件SIMULINK對磁通閉環(huán)的矢量控制系統(tǒng)進行仿真,給出了仿真結果,并對仿真結果進行了分析。
上傳時間: 2013-04-24
上傳用戶:qweqweqwe
勵磁調節(jié)系統(tǒng)是同步發(fā)電機的重要組成部分,對同步發(fā)電機乃至電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行有著重要影響。隨著電力系統(tǒng)規(guī)模的不斷增大,系統(tǒng)結構和運行方式日趨復雜,對同步發(fā)電機勵磁控制系統(tǒng)運行的可靠性、穩(wěn)定性、經濟性和靈活性提出了更高的要求。本文根據勵磁調節(jié)器的國內外發(fā)展趨勢,研究開發(fā)了以TMS320F2812芯片為控制核心的同步發(fā)電機DSP勵磁調節(jié)器。 本文首先介紹了數字勵磁的發(fā)展歷程、特點及應用范圍,然后介紹了同步發(fā)電機勵磁控制系統(tǒng)的國內外發(fā)展狀況及趨勢,提出了基于數字信號處理器 TMS320F2812 控制的絕緣柵雙極晶體管(IGBT)微機勵磁系統(tǒng)的結構和設計方案。 在詳細解釋功率器件 IGBT 和控制器件TMS320F2812芯片基礎上,提出了勵磁系統(tǒng)的主要硬件設計及軟件實現方法;完成了IGBT勵磁裝置主回路和 IGBT 保護及驅動單元的設計;進行調節(jié)器硬件設計,給出了硬件原理圖和軟件流程圖;利用TMS320F2812芯片強大的數據處理能力和豐富的片內外設和高速的實時處理能力,用單片系統(tǒng)結構實現了交流采樣、變速積分 PID控制算法、PWM功率調節(jié)和系統(tǒng)保護等功能。TMS320F2812芯片的引入,大大簡化了勵磁控制器的硬件結構,提高了勵磁系統(tǒng)的抗干擾能力和可靠性。 最后,為驗證所設計的勵磁調節(jié)器的有效性和控制效果,采用 MATLAB 中 SIMULINK 仿真平臺,設計了勵磁控制系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的仿真模型。仿真結果表明,采用 TMS320F2812的同步發(fā)電機IGBT勵磁系統(tǒng)具有響應快速、調節(jié)靈敏、控制性能優(yōu)良等特點。
上傳時間: 2013-07-29
上傳用戶:tb_6877751
近年來,隨著多媒體技術、計算機網絡與通信技術的的快速發(fā)展,傳統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)也不斷向著新的發(fā)展方向進行著不斷的更新與發(fā)展。進而隨著嵌入式技術的出現以及人們對降低監(jiān)控系統(tǒng)成本和提高可靠性的迫切需求,基于嵌入式系統(tǒng)的網絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)將成為新的研發(fā)熱點。 本文的目的是把嵌入式技術與計算機網絡技術相結合,構造一個性能穩(wěn)定且具有較強處理能力的數字化遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)。該監(jiān)控系統(tǒng)以嵌入式Linux系統(tǒng)平臺作為服務器端,服務器程序在其上以后臺方式運行,等待監(jiān)控系統(tǒng)環(huán)境中的客戶機使用瀏覽器向其發(fā)送訪問請求,實現在局域網乃至Internet網上對攝像頭的遠程控制。 文中把系統(tǒng)設計分為三大部分:系統(tǒng)硬件設計、嵌入式Linux在硬件平臺的實現和系統(tǒng)軟件設計。硬件設計部分首先提出了整個硬件系統(tǒng)的實現方案,接著詳細介紹了S3C2410處理器與存儲器、以太網控制器芯片以及USB和串口的接口電路設計;第二部分詳細敘述了嵌入式Linux在本系統(tǒng)硬件平臺的移植實現及應用程序的開發(fā)特點,重點講述了本系統(tǒng)平臺上Linux的引導加載程序Bootloader的設計過程;系統(tǒng)軟件部分首先介紹了USB接口攝像頭驅動在嵌入式Linux下的實現,重點講述了Video4Linux下視頻采集的實現,接著論述了如何實現圖像的JPEG壓縮,最后針對基于B/S模式的網絡通信系統(tǒng)結構,詳細闡述了網絡通信的具體實現過程和方法。 最后在辦公室局域網通過對系統(tǒng)測試,顯示了系統(tǒng)運行結果,實現了利用局域網或Internet網對遠程環(huán)境進行監(jiān)控的功能。
標簽: ARM 網絡視頻監(jiān)控 系統(tǒng)設計
上傳時間: 2013-07-04
上傳用戶:lgnf
隨著電力電子技術、微處理器技術以及新的電機控制技術的發(fā)展,交流調速性能日益提高。變頻調速技術的出現使交流調速系統(tǒng)有取代直流調速系統(tǒng)的趨勢。但是國民經濟的快速發(fā)展要求交流變頻調速系統(tǒng)具有更高的調速精度、更大的調速范圍和更快的響應速度,一般的通用變頻器已經不能滿足工業(yè)應用的需求,而交流電機矢量控制調速系統(tǒng)能夠很好的滿足這個要求。矢量控制(Field Oriented Control),能夠實現交流電機電磁轉矩的快速控制,本文對三相交流異步電機的矢量控制系統(tǒng)進行了研究和分析,以高性能數字信號處理器為硬件平臺設計了基于DSP的三相交流異步電機的矢量控制系統(tǒng),并分析了逆變器死區(qū)效應的產生,實現了逆變器死區(qū)的補償。 本文介紹了交流調速及其相關技術的發(fā)展,變頻調速的方案以及國內外對矢量控制的研究狀況。以三相交流異步電機在三相靜止坐標系下的數學模型為基礎,通過Clarke變換和Parke變換得到三相交流異步電機在兩相旋轉坐標系下的數學模型,并利用轉子磁場定向的方法,對該模型進行分析,設計了轉子磁鏈觀測器,以實現交流電機電流量的有效解耦,得到定子電流的轉矩分量和勵磁分量。仿照直流電機的控制方法,設計了矢量控制算法的電流與速度雙閉環(huán)控制系統(tǒng)。設計了以TMS320LF2407A為主控制器的硬件平臺,在此基礎上實現了矢量控制算法,論述了電壓空間矢量調制(SVPWM)的原理和方法,并對其進行了改進。最后對逆變器的死區(qū)進行了補償。 實驗表明基于轉子磁場定向的矢量控制(FOC)系統(tǒng),結構簡單,電流解耦方便,動態(tài)性能好,精度較高,能夠基本滿足現代交流電機控制系統(tǒng)的轉矩和速度要求。
上傳時間: 2013-05-24
上傳用戶:李彥東