TPMS是輪胎壓力監(jiān)視系統(tǒng)“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(jiān)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(yù)警系統(tǒng)。 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(yù)防的,也是突發(fā)性交通事故發(fā)生的重要原因。據(jù)統(tǒng)計,在國內(nèi)的高速公路上,由爆胎引發(fā)的交通事故占事故總數(shù)的70%。在美國,這一比例更高達80%[1]。爆胎造成的經(jīng)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(fā)現(xiàn)車胎漏氣是防止爆胎的關(guān)鍵。于是汽車輪胎氣壓監(jiān)視系統(tǒng)TPMS(TirePressureMonitoringSystem)應(yīng)運而生。 TPMS系統(tǒng)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(jiān)測模塊(RemoteTirePressureMonitoring)和安裝在汽車駕駛臺上的中央監(jiān)視器(LCD顯示器)。遠程輪胎壓力監(jiān)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(diào)制后通過高頻無線電波(RF)發(fā)射出去。一個TPMS系統(tǒng)有4個或5個(包括備用胎)RTPM模塊。中央監(jiān)視器接收RTPM模塊發(fā)射的信號,將各個輪胎的壓力和溫度數(shù)據(jù)顯示在屏幕上,供駕駛者參考。如果輪胎的壓力或溫度出現(xiàn)異常,中央監(jiān)視器根據(jù)異常情況,發(fā)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(jù)實際情況設(shè)定溫度和壓力報警上下限。 隨著中國經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)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(tǒng)有著十分重要的現(xiàn)實意義。
上傳時間: 2013-06-06
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永磁無刷直流電動機是一種集電機和電子一體化的高新技術(shù)產(chǎn)品,它以其體積小、重量輕、慣量小、控制簡單和動態(tài)性能好等優(yōu)良特性,被廣泛應(yīng)用于工業(yè)、交通、消費電子、航空航天、軍事等領(lǐng)域,對永磁無刷直流電動機的研究具有十分重要的意義。 通常的永磁無刷直流電動機由永磁同步電動機、逆變器以及安裝在轉(zhuǎn)子軸上的位置傳感器構(gòu)成。逆變器的驅(qū)動信號與轉(zhuǎn)子位置信號同步從而保證在任意的速度下定子繞組電流與轉(zhuǎn)子磁場同步。 本文系統(tǒng)研究了永磁無刷直流電動機本體及驅(qū)動控制系統(tǒng),取得了有價值的研究成果。 1)本文查閱了大量的文獻資料,全面總結(jié)和分析了永磁無刷直流電動機的研究現(xiàn)狀,闡述了永磁無刷直流電動機的運行和控制機理。 2)在分析永磁無刷直流電動機的性能與運行原理的基礎(chǔ)上,設(shè)計了以PIC16F877A單片機為核心的永磁無刷直流電動機調(diào)速系統(tǒng),并進行了實驗研究。 3)利用Matlab/Simulink對永磁無刷直流電動機系統(tǒng)建立動態(tài)仿真模型,結(jié)合實驗所得參數(shù)進行仿真,結(jié)果證明所建仿真模型的正確性和有效性。 4)在Matlab下對永磁無刷直流電動機可能會出現(xiàn)的各種故障進行了仿真研究,表明了永磁無刷直流電動機具有良好的容錯性能。 5)基于磁路法設(shè)計了一套永磁無刷直流電動機的電磁設(shè)計程序,給出了計算實例。 6)給出了計及齒槽影響的永磁無刷直流電動機電感參數(shù)的解析計算,與有限元法計算結(jié)果對比,表明此方法的正確性和精確性;在星形連接的兩兩導(dǎo)通方式下,分析計算得到計及繞組電感的永磁無刷直流電動機的平均電流穩(wěn)態(tài)電路模型,結(jié)果表明計及電感參數(shù)的電樞電流較小,轉(zhuǎn)速相應(yīng)降低;推導(dǎo)出了在三角形連接的兩兩導(dǎo)通方式下,計及繞組電感的相電流解析式。
上傳時間: 2013-04-24
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本課題是國家自然科學(xué)基金重點資助項目“微型燃氣輪機一高速發(fā)電機分布式發(fā)電與能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)研究”(50437010)的部分研究內(nèi)容。高速電機的體積小、功率密度大和效率高,正在成為電機領(lǐng)域的研究熱點之一。高速電機的主要特點有兩個:一是轉(zhuǎn)子的高速旋轉(zhuǎn),二是定子繞組電流和鐵心中磁通的高頻率,由此決定了不同于普通電機的高速電機特有的關(guān)鍵技術(shù)。本文針對高速永磁電機的機械與電磁特性及其關(guān)鍵技術(shù)進行了深入地研究,主要包括以下內(nèi)容: 首先,進行了高速永磁電機轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)設(shè)計與強度分析。根據(jù)永磁體抗壓強度遠大于抗拉強度的特點,提出了一種采用整體永磁體外加非導(dǎo)磁高強度合金鋼護套的新型轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。永磁體與護套之間采用過盈配合,用護套對永磁體施加的靜態(tài)預(yù)壓力抵消高速旋轉(zhuǎn)離心力產(chǎn)生的拉應(yīng)力,使永磁體高速旋轉(zhuǎn)時仍承受一定的壓應(yīng)力,從而保證永磁轉(zhuǎn)子的安全運行。基于彈性力學(xué)厚壁筒理論與有限元接觸理論,建立了新型高速永磁轉(zhuǎn)子應(yīng)力計算模型,確定了護套和永磁體之間的過盈量,計算了永磁體和護套中的應(yīng)力分布。該種轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)和強度計算方法已應(yīng)用于高速永磁電機的樣機設(shè)計。 其次,進行了高速永磁轉(zhuǎn)子的剛度分析和磁力軸承—轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的臨界轉(zhuǎn)速計算。基于電磁場理論分析了磁力軸承支承的各向同性,利用氣隙靜態(tài)偏置磁通密度計算了磁力軸承的線性支承剛度,在對高速電機轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)離散化的基礎(chǔ)上建立了磁力軸承—轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的動力學(xué)方程,采用有限元法計算了高速永磁電機轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速。利用該計算方法設(shè)計的1臺采用磁力軸承的高速電機,已成功實現(xiàn)60000r/min的運行。 再次,進行了高速永磁電機的定子設(shè)計,提出了一種新型環(huán)形繞組結(jié)構(gòu)。環(huán)型繞組線圈的下層邊放在定子鐵心的6個槽中,而上層邊分布在定子鐵心軛部外緣的24個槽中,不但增加了定子表面的通風散熱面積,使冷卻氣流直接冷卻定子繞組,更為重要的是,解決了傳統(tǒng)2極電機繞組端部軸向過長的難題,使轉(zhuǎn)子軸向長度大為縮短,從而增加了高速永磁電機轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的剛度。 然后,采用場路耦合以及解析與實驗相結(jié)合的方法,分析計算了高速永磁電機的損耗和溫升,并對高速永磁發(fā)電機的電磁特性進行了仿真。高速電機的優(yōu)點是體積小和功率密度大,然而隨之而來的缺點是單位體積的損耗大,以及因散熱面積小造成的散熱困難。損耗和溫升的準確計算對高速電機的安全運行至關(guān)重要。為了準確計算高速電機的高頻鐵耗,對定子鐵心所采用的各向異性冷軋電工鋼片制作的試件,進行了不同頻率和不同軋制方向的導(dǎo)磁性能和損耗系數(shù)測定。然后采用場路耦合的方法,分析計算了高速電機的定子鐵耗和銅耗、轉(zhuǎn)子護套和永磁體內(nèi)的高頻附加損耗以及轉(zhuǎn)子表面的風磨損耗。在損耗分析的基礎(chǔ)上,計算了高速電機的溫升。最后,設(shè)計制造了一臺額定轉(zhuǎn)速為60000r/min的高速永磁電機試驗樣機,并進行了初步的試驗研究。測量了電機在不同轉(zhuǎn)速下空載運行時的定、轉(zhuǎn)子溫升及定子繞組的反電動勢波形。通過與仿真結(jié)果的對比,部分驗證了高速永磁電機理論分析和設(shè)計方法的正確性。在此基礎(chǔ)上,提出一種高速永磁電機的改進設(shè)計方案,為進一步的研究工作打下了基礎(chǔ)。
上傳時間: 2013-04-24
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長期以來,小電流接地系統(tǒng)單相接地的故障選線和定位問題一直沒能很好的解決,由于系統(tǒng)故障信號微弱,易受到各種干擾的影響,同時故障條件、運行方式的可變性,使得信號特征也不一樣,因此已經(jīng)提出并在實踐中取得應(yīng)用的一些方法都存在著一定的缺陷,無法適應(yīng)多變的故障情況。本文在了解國內(nèi)外配電網(wǎng)故障選線研究工作的基礎(chǔ)上,對各種選線方法進行了歸納總結(jié),并對存在的問題實質(zhì)進行了深入分析。本文采用小波變換分析了單相接地故障時系統(tǒng)暫態(tài)電流分量的分布特征,討論了通過數(shù)據(jù)融合技術(shù)把多種選線方法融合,從而為小電流接地系統(tǒng)單相接地故障選線提供了一條新的路徑。
上傳時間: 2013-07-01
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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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由于直流調(diào)速的局限性和交流調(diào)速的優(yōu)越性,以及計算機技術(shù)和電力電子器件的不斷發(fā)展,異步電動機變頻調(diào)速技術(shù)正在快速發(fā)展之中。在現(xiàn)代微機技術(shù)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(fù)雜算法應(yīng)用計算機來進行實時運算、執(zhí)行成為可能。經(jīng)過最近十幾年的應(yīng)用開發(fā),交流異步電動機的變頻調(diào)速性能已經(jīng)優(yōu)于直流調(diào)速系統(tǒng)。 目前廣泛研究應(yīng)用的異步電動機調(diào)速技術(shù)有恒壓頻比控制方式、矢量控制、直接轉(zhuǎn)矩控制等。本論文中所討論的是異步電動機矢量控制調(diào)速方法,相對于恒壓頻比控制和直接轉(zhuǎn)矩控制,它有動態(tài)性能和低速性能好、調(diào)速范圍寬等優(yōu)點。 本文對異步電動機的數(shù)學(xué)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(guān)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(shù)學(xué)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(xiàn)的步驟,并依次說明了三相異步電動機數(shù)學(xué)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(zhuǎn)子磁鏈的計算方法并設(shè)計了轉(zhuǎn)子磁鏈觀測器。 詳細地分析了磁通調(diào)節(jié)器,轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)器和轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的工作原理,并設(shè)計了磁通調(diào)節(jié)器,轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)器,轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器。以DSP為控制核心,設(shè)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(jié)果,并對仿真結(jié)果進行了分析。
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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基于DSP的雙閉環(huán)SPWM逆變器研究,這個講的挺好的
上傳時間: 2013-04-24
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本文研究的電磁阻尼器是一種特殊結(jié)構(gòu)的空心杯發(fā)電機,它主要用于對能量的吸收和耗散,達到減振消能的目的,是具有很高單位耗能的能量吸收元件。電磁阻尼器的應(yīng)用十分廣泛,已涉及航天、航空、電力等諸多領(lǐng)域,有著廣闊的市場前景。 采用電磁場分析軟件建立了電磁阻尼器的仿真模型,仿真分析了電磁阻尼器阻尼力矩與定子、轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)參數(shù)的關(guān)系。 介紹了常規(guī)空心杯電機與電磁阻尼器的結(jié)構(gòu)、發(fā)展和應(yīng)用,基于Ansoft公司的電磁場分析軟件Maxwell 2D學(xué)生版軟件建立了電磁阻尼器靜磁場的二維仿真模型,分別對不同充磁方向、極弧系數(shù)、磁極對數(shù)的氣隙磁密分布進行了靜態(tài)仿真分析,得出了相應(yīng)結(jié)論。在此基礎(chǔ)上,運用Infolytica公司的電磁場分析軟件MagNet對電磁阻尼器的二維穩(wěn)態(tài)磁場進行了仿真,研究了如下內(nèi)容: (1)定子磁路結(jié)構(gòu)中的磁鋼材料、磁鋼充磁方向、定子磁極對數(shù)的改變對力矩特性的影響; (2) 轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)參數(shù)中的轉(zhuǎn)子長度、轉(zhuǎn)子材料、轉(zhuǎn)子厚度、轉(zhuǎn)子平均直徑、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向的改變對力矩特性的影響。根據(jù)所得的阻尼力矩仿真數(shù)據(jù),基于Excel軟件的曲線擬合和Matlab軟件對擬合曲線進行的數(shù)值分析,求得了力矩特性斜率與上述參數(shù)的關(guān)系式。此關(guān)系式為探索電磁阻尼器的工程設(shè)計方法提供了一定理論依據(jù),具有重要的工程應(yīng)用價值。 最后,將仿真計算得到的阻尼力矩值與實驗測得的阻尼力矩值進行了對比,分析了誤差產(chǎn)生的原因。
上傳時間: 2013-04-24
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超聲波電機是上個世紀八十年代逐步發(fā)展起來的新型微電機。它利用壓電陶瓷逆壓電效應(yīng)激發(fā)的超聲振動作為驅(qū)動力,通過定轉(zhuǎn)子間的摩擦力來驅(qū)動轉(zhuǎn)子運動。與傳統(tǒng)的電磁馬達相比,它具有低速大轉(zhuǎn)矩、無電磁干擾、動作相應(yīng)快、運行無噪聲、無輸入時能自鎖等卓越特性,在非連續(xù)運動領(lǐng)域、精密控制領(lǐng)域要比傳統(tǒng)的電磁電機性能優(yōu)越得多。目前,旋轉(zhuǎn)型超聲波電機,尤其是環(huán)形行波型超聲波電機,在工業(yè)、辦公、過程自動化等領(lǐng)域的伺服系統(tǒng)中作為直接驅(qū)動執(zhí)行器得到廣泛的關(guān)注。 本論文主要研究并設(shè)計了用于超聲波電機控制驅(qū)動的小型控制系統(tǒng)。其目的是針對市場需要,提供給用戶一種價格較低、體積小、性能指標適中,操作簡便,能夠?qū)崿F(xiàn)快速定位,速度可調(diào)節(jié)的標準的閉環(huán)控制器。 控制器的核心為MSP430F167。課題對外圍檢測、控制、驅(qū)動電路進行相關(guān)的研究和設(shè)計,并按照控制器的需求設(shè)計相應(yīng)的軟件。最后給出實驗結(jié)果:系統(tǒng)運行穩(wěn)定,速度曲線較為理想,達到了最初的設(shè)計要求。 系統(tǒng)總結(jié)了超聲波電機的發(fā)展、特點、分類,通過與傳統(tǒng)電磁電機的對比給出了超聲波電機的廣闊的應(yīng)用前景。在此基礎(chǔ)上,指出了超聲波電機研究的發(fā)展方向,明確了本文的研究內(nèi)容。 總結(jié)了環(huán)形行波型超聲波電機的結(jié)構(gòu)特點、運行機理,并在此基礎(chǔ)上總結(jié)了環(huán)形行波型超聲波電機調(diào)頻、調(diào)相、調(diào)幅等控制方法以及推挽、半橋和全橋驅(qū)動逆變電路的優(yōu)缺點。 本課題設(shè)計了基于超聲波電機的控制驅(qū)動系統(tǒng)電路。首先,提出了本次設(shè)計的設(shè)計思想及目的;其次,介紹了本設(shè)計的控制器硬件電路具體設(shè)計過程以及調(diào)頻調(diào)速的實現(xiàn)方式。然后,詳細介紹了該控制系統(tǒng)的軟件構(gòu)成,包括上位機軟件、下位機軟件以及通訊部分。詳細闡述了在本控制系統(tǒng)中的調(diào)速、定位原理。最后通過實驗結(jié)果說明了該小型控制系統(tǒng)的有效性。
上傳時間: 2013-07-18
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