AT89C2051單片機做節日彩燈控制電路程序
上傳時間: 2013-05-23
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文章介紹了一種用單片機控制的直流PWM調速裝置實現小功率直流電機調速
上傳時間: 2013-04-24
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基于DSP在線式UPS不間斷電源控制系統的研究
上傳時間: 2013-07-08
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本課題提出了一套采用直流斬波技術的永磁無刷直流電機的調速控制系統。一方面研制了一種新穎的端電壓邏輯換相控制策略,它通過分析電機三相繞組端電壓的大小關系得出控制逆變橋開關管導通的信號。結合電機預定位起動原理,設計出的端電壓邏輯信號分析處理電路,有效克服了電機起動的困難,確保電機的順利起動,并在實驗結果中得到了論證。這種完全用硬件電路來實現電機的電子換相,無疑大大降低了控制系統的成本,具有一定的實用價值。另一方面采用直流斬波技術的無刷直流電機調速系統,從而大大減小了電流的脈動。本文闡述的方法不但適用于一般的三相四線制無刷直流電機,還適用于三相三線制的電機,從而擴大了其應用的范圍。 本論文先對無位置傳感器永磁無刷直流電動機的結構和基本原理進行了詳細的介紹;然后分別著重介紹了兩個部分的設計工作:無刷直流電機的驅動控制和采用直流斬波技術的調速系統;最后給出了相關的實驗結果和結論。 根據上述設計方案設計的無位置傳感器永磁無刷直流電動機調速控制系統,可以實現電機的平滑起動、無振動和失步現象,具有良好的調速性能。
上傳時間: 2013-04-24
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隨著能源危機日趨嚴重,新能源的開發與節能技術的研究日趨迫切,而新型儲能元件—超級電容器的應用為能量回收開辟了一條新的道路。 作為新型儲能器件,超級電容器擁有其它儲能器件無法比擬的優點—充放電速度快、功率密度高、使用壽命長。但由于其額定電壓很低,一般為1V~3V,因此使用時需多節串聯以達到實用電壓值,而電容單體參數不一致必然導致單體電壓不平衡。長此以往,勢必嚴重影響超級電容組壽命及其工作可靠性。 本文從超級電容器結構與工作原理入手,詳細闡述了其各種特性,分析和比較了目前存在的各種電壓均衡電路,確定了適合能量回收系統中超級電容組的電壓均衡策略,提出了如下兩種方法: 一種是運用飛渡電容轉移能量的思想,在飛渡電容與超級電容器之間加入DC/DC變換器,對超級電容器恒流充放電,保證了電壓均衡電路快速性。 針對超級電容器單體電壓低造成的DC/DC變換器恒流控制困難的問題,本文采用了新型開關電源芯片LTC3425及LTC3418實現了恒流輸出,仿真及試驗結果驗證了該方法的有效性。 另一種方法為基于變壓器的電壓均衡法,該方法引入全橋逆變器和高頻變壓器構成了一種新穎的電壓均衡電路。此方法容易獲得超級電容器串聯組平均電壓值,使得對低于平均電壓值的超級電容器充電非常方便。此方法以較低成本實現了電壓均衡目的,并通過仿真和試驗驗證了該方法的有效性。 以上兩種方法均通過能量內部轉移來完成電壓均衡,達到了較高的均衡效率,適合用于能量回收系統中超級電容組的電壓均衡。
上傳時間: 2013-06-08
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燃料電池電動汽車DC/DC變換器的諸如工作電壓、電流、效率、體積、重量、溫度這些參數指標中溫度參數是一個尤為重要的參數。如何對DC/DC變換器內部多點溫度參數進行實時監測從而為DC/DC變換器提供可靠的溫度參數就成為本課題的直接來源和選題依據。 USB總線具有即插即用、使用方便、易于擴展以及抗干擾能力強等其它總線無法比擬的優點。如今USB已經成為PC上的標準接口,并迅速占領了計算機中、低速外設的市場。而且隨著計算機功能的不斷強大,虛擬儀器技術也在不斷發展。它代表了測量與控制技術的未來發展方向。本課題的研究目的就是希望將USB總線技術和虛擬儀器技術應用到測量系統中,充分利用實驗室現有的資源,設計一個基于USB總線和LabVIEW的多路溫度測試儀。 在了解DC/DC變換器內部主電路的拓撲結構的基礎上,考慮測試系統抗干擾技術,選用擴展了USB功能的微控制器芯片STM32F103和高精度溫度傳感器PT1000完成了基于恒流源的多通道溫度檢測電路原理圖與印刷電路板設計。在學習USB協議和電子芯片數據手冊的基礎上編寫了測試儀的下位機固件程序。通過LabVIEW中的NI—VISA開發驅動程序實現上位機與USB設備的通信功能。在LabVIEW虛擬儀器軟件開發平臺中編寫用戶界面并建立合理的報表生成系統,有效存儲數據提供用戶查詢。 直接在LabVIEW環境下通過NI—VISA開發能驅動用戶USB系統應用程序,完全避開了以前開發USB驅動程序的復雜性,大大縮短了開發周期,節省了開發成本。設計完畢后對系統進行了軟硬件聯調,通道標定和現場試驗,并進行了精度分析。實驗結果表明課題在這一研究過程中取得了預期的良好結果。
上傳時間: 2013-06-07
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隨著現代工業的迅猛發展,對作為工業裝備重要驅動源之一的伺服系統的性能提出了越來越高的要求。永磁同步電機( PMSM)作為交流伺服系統的執行元件具有結構簡單、功率密度高、效率高、易于散熱及維護保養等優點,正得到越來越廣泛地應用。要構建高性能的伺服系統,好的伺服控制系統則必不可缺,本論文主要圍繞高性能的永磁同步電流伺服控制系統這一主題展開研究。 根據永磁同步電機的動態dq數學模型,從實現高性能的轉矩控制出發,對永磁同步電機的矢量控制技術和直接轉矩控制技術等控制策略進行了比較分析。針對本伺服系統永磁同步電機的轉子結構特點,選用了具有線性控制轉矩特性,能獲得比較平穩轉矩輸出的基于轉子磁場定向的id=0的矢量控制策略,同時還介紹了該策略的重要組成部分空間矢量脈寬調制技術(SVPWM),并在MATLAB仿真平臺對所選控制方案進行了仿真研究。 對控制系統的軟件部分進行了設計,詳細分析了針對16位定點DSP控制器TMS320LF2407A的程序設計特點,建立了電機的標幺值模型,解決了變量的定標問題。并介紹了電機控制程序的總體結構以及相關模塊的詳細設計過程。 為實現高性能的伺服控制系統,使伺服系統輸出平滑的轉矩,本文還對電壓型PWM逆變器“死區效應”引入的轉矩脈動進行了分析,分析表明了在永磁同步電機矢量控制系統中,由“死區效應”造成的誤差電壓矢量與永磁同步電機轉子位置之間的關系,并應用一種實用的死區補償技術減小了轉矩脈動,提高了系統的性能。 最后在伺服系統實驗平臺上對伺服控制系統進行綜合調試,并在此基礎上做了大量的實驗研究,實驗結果表明系統性能可靠且擁有優良的調速性能。
上傳時間: 2013-06-18
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矢量控制一直是電機控制領域的熱門話題。本文以異步電機為研究對象,以矢量控制的解耦思想為基礎,采用自動控制的有關方法,對矢量控制進行了探討,著重研究了矢量控制系統中控制器的設計。 @@ 本文對矢量控制和自動控制的相關理論進行了簡單的介紹,包括矢量控制的原理、坐標變換、控制系統的性能指標等。按照矢量控制的解耦思想將耦合的交流電機模擬為解耦的直流電機進行控制,解耦后的交流電機可對轉子磁鏈和轉速進行獨立控制。在設計磁鏈控制器和速度控制器時,通過使用自動控制的相關原理,使得轉子磁鏈和電機轉速達到了預期的性能要求。本文使用的設計方法是先在連續域下設計控制器,然后將其離散化為數字控制器,并對連續域下的控制器和離散域下的控制器進行了仿真和比較。電機轉速是本文的一個重要參數,文中專門設計了轉速實驗,并對測量結果進行了誤差分析。最后,對本文設計方法的不足之處進行了簡單的說明,也給出了對應的改善方法。 @@ 仿真表明,本文設計的矢量控制系統達到了良好的控制效果。 @@關鍵字:矢量控制、磁鏈調節器、速度調節器
上傳時間: 2013-06-17
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由于電動助力轉向(EPS)系統具有高性能、高效率、低成本、節能環保等優點,隨著汽車電子技術的發展,電動助力轉向技術逐漸取代傳統的液壓助力轉向(HPS),成為轉向助力技術的主流。 @@ 本文在詳細了解EPS系統性能要求和工作原理的基礎上,對各種已有的EPS助力電機進行了總結和比較。對比結果表明,無刷直流電機(BLDC)憑借其顯著的優點,成為EPS助力電機的較優選擇。 @@ 無刷直流電機作為一種由電動機本體和驅動器組成的機電一體化產品,與傳統的直流電機一樣,具有良好的起動和調速性能,并且由于用電子換向取代了機械換向,不存在傳統直流電機的換向火花和機械噪聲,在許多性能要求比較高的場合已得到普遍應用。隨著電力電子技術、計算機技術的發展,其應用范圍還在進一步擴展。然而,BLDC電機作為EPS系統的助力電機也并非全無缺點。永磁電機中固有的齒槽轉矩的存在,以及由于采用120°換向工作模式造成的轉矩波動,都會嚴重影響EPS系統的操控性能。 @@ 本課題針對無刷直流電機在汽車電動助力轉向系統中的應用,根據EPS系統對助力電機的要求,設計了一臺轉向助力用永磁無刷直流電動機,并使用有限元方法對電機性能進行了分析。為了反映參數變化對電機性能的影響,從而為電機的設計提供指導,我們還用場路耦合的解析算法對電機性能進行了分析。在分析結果的基礎上,對永磁電機中的齒槽轉矩進行了研究,并針對樣機提出了齒槽轉矩的削弱方法,然后使用三維有限元的方式對所提出的方法進行了仿真驗證。 @@ 根據EPS系統的工作原理,探討了助力電機的控制策略,并設計了帶傳感器的無刷直流電機的控制系統。分別完成控制系統硬件和軟件的設計,并進行了相關實驗,結果表明基本達到了設計的目標。 @@關鍵詞:EPS、無刷直流電機、電機設計與優化、有限元、控制器設計
上傳時間: 2013-07-29
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隨著電力電子技術、微處理器技術以及控制技術的發展,基于轉子磁鏈定向的交流電機矢量控制系統以其優良的性能受到了廣泛應用。采用SVPWM逆變器的異步電動機矢量控制系統在轉速參考值變化或者負載轉矩參考值變化的動態情況下,參考電壓矢量可能會超出基本空間矢量構成的正六邊形,此時便出現動態過調制,需要用過調制策略將超出的電壓矢量重新限定在正六邊形邊界內。不同的過調制策略會給整個系統帶來不同的動態性能,本文在對過調制策略進行完善的基礎上,針對三種過調制策略對交流電動機動態性能的影響進行了研究,并對其機理進行了理論分析與探討。 @@ 本文首先以三相異步電動機在兩相靜止坐標系下的動態方程為基礎,按照轉子磁鏈定向,設計了轉子磁鏈觀測器,完成了勵磁電流分量和轉矩電流分量的解耦,并構建了基于SVPWM的異步電動機矢量控制系統的MATLAB仿真模型。在矢量控制中,電流控制對系統性能具有重要影響。為了改善系統性能,所設計的矢量控制系統采用了同步電流控制,并對反電勢進行了前饋補償。 @@ 在分析了現有的三種過調制策略之后,對過調制策略進行了完善,并構建了異步電動機矢量控制系統的過調制仿真模型。過調制中,當原參考電壓矢量位于正六邊形中任意兩個扇區交界附近時,過調制策略2和3所得到的新電壓矢量仍會超出正六邊形邊界,過調制算法不再適用于此區域。針對以上不足,本文對過調制策略2和3進行了完善,使過調制算法適用于所有區域。采用完善后的過調制策略對轉速參考值變化和負載轉矩參考值變化的異步電動機矢量控制系統進行仿真,發現在加速與加載的條件下,過調制策略2的動態性能好于過調制策略1,而過調制策略3的動態性能最佳,具有最小的動態響應時間,暫態性能優良;在減載的條件下,過調制策略1和2能夠很快的進入穩定狀態,但是過調制策略3卻出現問題,動態響應時間很長,說明此策略具有一定的局限性。 @@ 本文深入探討了三種過調制策略導致不同動態性能的內在機理,通過對三種過調制策略中電壓矢量的幅值和相位進行分析,理論上解釋了出現不同動態響應時間的原因。出現過調制時,過調制策略2中新電壓矢量的幅值總是大于過調制策略1中新電壓矢量的幅值,所以動態性能更好。在加速和加 載條件下,過調制策略3中新電壓矢量的相位總是超前于過調制策略1和2中新電壓矢量的相位,因此可以獲得更快的動態響應,暫態性能更佳。但是在減載條件下,過調制策略3中新電壓矢量與原電壓矢量間的相位關系處于無規律的超前滯后狀態,導致過調制策略3出現問題,動態響應時間很長,說明此過調制策略有其不足之處,有待于改進。@@關鍵詞:SVPWM;矢量控制;過調制;動態性能
上傳時間: 2013-06-27
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