臺灣成功大學的關于無人機自動駕駛控制的論文集(1) 這包共4篇,分別為: 無人飛機速度控制器設計與實現 無人飛行船自主性控制設計與實現 無人飛行載具導引飛控整合自動駕駛儀參數選取之研究 無人飛行載具導引飛控之軟體與硬體模擬
標簽: lunwen
上傳時間: 2013-08-03
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選相控制開關又稱同步開關或相控開關,其實質就是控制開關在電壓或電流的期望相位完成合閘或分閘,以主動消除開關過程所產生的涌流和過電壓等電磁暫態效應,提高開關的開斷能力。本論文以電力系統的無功補償為背景,分析了隨機投切電容器組的暫態過程所帶來的各種危害,從而提出選相投切技術;本文以真空開關選相投切電容器組為研究對象,著重介紹了電容器組選相投切技術的相關理論,給出了電容器組選相投切的控制策略,為同步開關選相控制器的設計提供了理論依據。 雙穩態永磁機構結構簡單、動作穩定可靠,其出力特性能與真空開關良好匹配,在中壓領域得到越來越廣泛的應用。相控真空開關采用三相獨立操動的雙穩態永磁機構,其操作電源為由大功率電力電子器件控制的儲能大容量電容器,通過多次的測試結果表明雙穩態永磁機能很好地滿足相控開關的要求,是相控開關的理想選擇。 IPM(智能功率模塊)作為一種新型的大功率開關器件,以其設計簡單(內置驅動和保護電路),低功耗,開關速度快等特點成為越來越多設計者的首選,得到了越來越廣泛的應用。本文討論了IPM在選相投切電容器組中的相關邏輯控制策略,光耦隔離驅動,IPM過流、過熱相關保護等內容,設計了以DSP(TMS320LF2407A)為核心的永磁機構同步控制系統,實時采集電網信號,經過FIR數字濾波提取零點,通過IPM控制大容量電容器放電來驅動永磁機構,實現斷路器在期望相位上分斷或關合以減小暫態沖擊,并保證儲能電容器的一次儲能完成一次完整的O-C-O操作。 通過相關試驗測試,表明本系統已經初步達到了設計所要達到的預期效果,為以后的研究以及同步控制控制系統的完善和優化提供了有益的經驗和參考。
上傳時間: 2013-04-24
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隨著工業電力電子技術的發展,電力系統中的非線性負載越來越多,由此帶來的諧波公害越來越嚴重。應用現代技術對諧波等進行經濟、有效地補償是目前急待解決的重要問題之一。消除諧波的方法是加裝濾波裝置。對高壓大容量諧波源國內外目前主要是采用LC諧振型無源濾波器(PassivePowerFilter,PF),這些濾波器還兼有無功和負序補償功能。盡管PF具有初期投資小、運行效率高等優點,但其濾波效果受電力系統阻抗的影響較大,且只能消除特定次數的諧波,對于諧波次數經常變化的負載濾波效果不好,還可能與系統發生串聯、并聯諧振,導致諧波放大,使LC濾波器過載甚至燒毀。進入80年代以后,隨著有源濾波技術的不斷深入和用戶對諧波問題的重視,以及電力電子技術的飛速發展,大功率可關斷器件(GTR,GTO,IGBT等)的不斷進步,有源電力濾波器(ActivePowerFilter,APF)作為抑制電網諧波、補償供電系統無功功率的新型電力電子裝置得到迅速發展,其中又以并聯型有源電力濾波器的使用最為廣泛。 本文以并聯型注入式混合有源濾波器為基礎,就其設計與應用的幾項重要技術進行了研究,論文主要包括以下幾個方面的內容: 1.就國內外有源濾波器的研究現狀和發展概況作了較為全面的綜述,介紹了目前研究的熱點與難點。 2.研究了各型有源濾波器的基本拓撲結構和運行原理,分析了其各自的優缺點。 3.提出了一種適合大容量工程應用的混合型濾波器結構,結合工程實際完成了各組成部分的參數設計。 4.對各種諧波檢測算法進行了比較研究,提出了一種準確性較高、延時較短的新型檢測方法。 5.就APF中逆變器的PWM調制問題,提出了一種基于新的改進規則采樣法的死區補償方法。
上傳時間: 2013-07-06
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本文的研究工作主要是圍繞著變速恒頻雙饋風力發電機交流勵磁電源研究展開的.根據變速恒頻雙饋風力發電系統對交流勵磁電源的要求,本文首先對目前適合用作交流勵磁電源的六種變換器進行了詳細深入地比較分析,認為在目前的電力電子技術條件下,兩電平電壓型雙PWM變換器是可用作變速恒頻雙饋風力發電機交流勵磁電源的最具優勢的一種變換器,而多電平與軟開關技術的結合將是交流勵磁電源的發展方向.對網側PWM變換器的無電網電壓傳感器控制技術進行了研究,提出了一種基于虛擬電網磁鏈定向的無電網電壓傳感器的矢量控制方案,解決了初始虛擬電網磁鏈準確觀測的難點,使網側PWM變換器不用對電網電壓進行采樣即可實現矢量控制,省去了電網電壓傳感器及其處理電路但并不影響其控制性能,仿真和實驗結果驗證了所提出方案的良好控制性能.在轉子側PWM變換器的研究中,在電網電壓恒定的情況下對DFIG矢量形式的數學模型進行簡化,進行了基于定子磁鏈定向和基于定子電壓定向的轉子電流環控制器的設計研究.深入分析了DFIG風力發電系統最大風能追蹤的機理和實現的方案,設計了基于定子電壓定向矢量控制、實現最大風能追蹤、有功和無功功率解耦的DFIG的控制方案.最后,將變速恒頻雙饋風力發電運行研究拓展到了電網故障條件下的運行控制.建立了計及電網電壓故障的變速恒頻雙饋風力發電系統完整仿真模型,為系統不間斷運行的研究、改進控制策略的驗證和其它探索性研究提供了一個很好的平臺.
上傳時間: 2013-06-17
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晶閘管控制電抗器(TCR)型靜止無功補償裝置(SVC)由于其對快速波動負荷補償的良好效果,成為近年來無功補償的熱點。本文對SVC的各種裝置進行了介紹,研究了TCR型SVC的原理和控制方法,特別分析了12脈波TCR的諧波特性;引入了基于三角波調制的無功電流檢測方法,并在此基礎上設計了以AVR單片機為核心的動態無功補償裝置控制器。在控制器硬件電路的基礎上,利用C語言進行軟件編程實現了控制器對裝置的自動控制。通過變電站的現場實驗證明控制器能夠準確、快速、可靠的控制TCR實現對波動負荷的快速補償。
上傳時間: 2013-08-03
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隨著電力電子技術的飛速發展,越來越多的電力電子裝置被廣泛應用到各個領域,其中相當一部分負荷具有非線性或具有時變特性,使電網中暫態沖擊、無功功率、高次諧波及三相不平衡問題日趨嚴重,給電網的供電質量造成嚴重的污染和損耗.因此,對電力系統進行諧波抑制和無功補償,提高電網供電質量變得十分重要.電力有源濾波器(Active Power Filter,簡稱APF)與無源濾波器相比,APF具有高度可控制和快速響應特性,并且能跟蹤補償各次諧波、自動產生所需變化的無功功率和諧波功率,其特性不受系統影響,無諧波放大威脅.并聯型電力有源濾波器(Shunt Active Power Filter,簡稱SAPF)更是得到了廣泛的應用. 近年來,自適應算法中的遞推最小二乘法(簡稱RLS)應用越來越廣泛,該算法簡單,收斂速度快.應用基于RLS自適應算法的濾波器(簡稱RLS濾波器),可以快速有效的濾除雜波,同時自動調整濾波器參數,不斷改進濾波性能,最終得到所需的信號. 本文研究了基于平均功率和RLS自適應算法的并聯型有源濾波器.它的參考電流是一個同電網相電壓同相位的三相平衡的有功電流,它包含兩個分量:一個是由實測的三相負載瞬時功率計算得到的,基于平均功率算法的電網應該為負載各相提供的有功電流瞬時參考值;另一個是為了維持有源濾波器中逆變器的直流母線電壓基本恒定,主要通過RLS濾波器計算得出的電網各相應該提供的有功電流瞬時參考值.兩個分量的計算共同構成了該有源濾波器參考電流的計算.補償電流指令值與實際補償電流比較生成控制逆變橋工作的PWM脈沖,生成補償電流,達到補償負載無功和抑制諧波的目的. 應用RLS濾波器得到維持直流母線電壓恒定的直流側有功系數A<,dc>,克服了傳統PI控制中參數難以得到且由于參數過于敏感而導致補償后電流紋波太大的問題.使得當穩態時SAPF自身的功率損耗和暫態負載變化時因為直流側電容提供電網和負載之間的有功功率差而引起的電壓的波動迅速反饋到指令電流的計算中.RLS算法收斂快,SAPF實時性大大提高.基于該方法的SAPF結構簡單,無需鎖相器. 根據本文的算法應用MATAB建立了仿真系統,仿真結果表明基于該算法的SAPF的可行性和實時性.
上傳時間: 2013-04-24
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交流電機,特別是異步籠型電機,因具有結構簡單,堅固耐用,價格便宜等特點而得到廣泛應用。經過一個多世紀的發展,其調速方法同趨成熟,而交流調速的最理想方法還是變頻調速。隨著工業需求的快速增長,高壓大功率成為發展的必然趨勢,但是在中高壓大功率調速領域,大都采用電動機定速運行。 直到20世界末采用全控型電力電子器件的高壓大功率交流變頻調速產品誕生,大功率傳動領域巨大節能需求得到釋放。多電平功率變換技術可以使耐壓值較低的全控型電力電子器件可靠應用于高壓大功率領域,并有效減少PWM控制產生的高次諧波。當前,級聯式多電平功率變換電路在高壓電機調速和電力系統無功補償領域已獲得實際應用。 本課題以10kV,250kW高壓變頻器為背景,主要研究級聯式多電平高壓變頻器在異步電機控制領域的應用。在對高壓變頻器工作原理與結構設計研究的同時,對主電路進行諧波改善分析。高壓變頻器很難做成通用變頻器,所以最好設計與之相適應的高壓變頻電機。通過對這種新型電機設計的研究,更好地發揮了變頻調速技術的優勢。在本課題中,還采用了MATLAB7.0/Simulink6.0仿真軟件,對功率單元移相多重化進行了仿真,為進一步的研究做準備。 依照本課題的研究,最終目的是為高壓變頻器在異步電機控制領域的應用作結構優化,器件搭配的指導,并在運行過程中通過調試和仿真提供不斷改善的最佳方案。
上傳時間: 2013-05-17
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隨著電力電子技術的飛速發展,越來越多的電力電子裝置被應用到各個領域,給電網注入了不可忽視的無功以及諧波電流。 本文首先介紹了諧波的概念和諧波的危害,闡述了諧波問題研究的必要性和緊迫性,并對諧波抑制的方法作了簡單的介紹。并在此基礎上,通過對有源濾波器和無源濾波器各自的優缺點以及有源濾波器裝置的結構、原理的分析,提出了基于DSP控制器的三相三線制并聯型有源電力濾波器裝置的設計方案。 并聯有源電力濾波器主電路設計是核心環節之一。本文在三相三線并聯型有源電力濾波器數學模型的基礎上,通過對采用空間矢量調制的有源電力濾波器的工作過程的研究和分析,揭示了主電路各參數之間的相互關系。根據瞬態電流跟蹤指標的要求推導出并聯APF輸出電感的估算公式。基于對電流跟蹤誤差矢量的度量,推導出直流側電容電壓臨界值表達式。詳細介紹了輸出濾波器參數的設計方法。 實時、高精度的諧波檢測是有源電力濾波器的重要部分。本文詳細地介紹了瞬時無功功率理論,選擇檢測負載電流的方式以提取諧波。提出了用滑窗迭代作為低通濾波的數字算法,以快速分離負載電流中的基波分量得到諧波指令。以全數字控制為重點,對電流環的數字控制方式,包括數字PI調節器的設計做出了比較詳細的分析。 本文用MATLAB/SIMULINK中的電力系統模塊對有源電力濾波器進行了動態仿真研究。仿真結果表明這種拓撲結構的有源電力濾波器對電力系統中的諧波抑制具有較好的效果。 在理論分析和仿真研究的基礎上,設計了基于TMS320LF2407A控制的并聯型電力有源濾波器,對其控制系統硬件構成進行了詳細的介紹。研制了實驗樣機,對并聯型電力有源濾波器進行了初步的實驗研究。
上傳時間: 2013-04-24
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隨著功率開關器件的進步,大量的電力電子變流裝置在國民經濟各領域獲得了廣泛應用,但是這些變流裝置大部分都需要整流環節。傳統的不控整流或相控整流存在網側功率因數低、電流畸變嚴重等缺點。PWM整流器可實現正弦的網側電流、單位或可調的功率因數、能量的雙向流動,是一種真正意義上的“綠色環保”電力電子裝置。PWM整流器可分為電壓型PWM整流器(Voltage—SourceRectifier,VSR)和電流型PWM整流器(Current—SourceRectifier,CSR)。CSR具有直接控制輸出電流、動態響應快、限流能力強等特點,在一些中、大功率應用場合,較之VSR,在經濟和技術上更具優勢。 本文針對電網電壓平衡、不平衡情況、多模塊直接并聯幾個方面,對三相CSR及其控制策略展開了深入研究,論文的主要工作和取得的創新性成果如下: 1、在電網電壓平衡情況下,提出了三相CSR的直流電流非線性解耦控制策略和交流電流非線性解耦控制策略,實現了有功功率和無功功率的獨立、解耦控制,獲得了線性的動態響應。直流電流非線性解耦控制策略是直流電流控制和網側無功電流控制并行的控制策略,具有較快的直流電流響應速度;交流電流非線性解耦控制策略是直流電流(或電壓)控制和網側電流控制級聯的控制策略,具有結構簡單,便于獨立設計直流和交流控制器的特點。 2、考慮了電網電壓不平衡和濾波器參數三相不對稱的情況,提出了基于瞬時有功功率調節的三相CSR的不平衡補償策略,消除了直流電流脈動分量,實現了網側可控的功率因數和正弦的交流電流;提出了基于滑模控制的交流電流控制策略,簡化了控制器結構,實現了對網側電流的無差跟蹤。 3、建立了多模塊直接并聯CSR的環流模型;對任一并聯模塊,提出了總直流電流控制器外加2個均流控制器的直流側控制器結構,保證了流過各模塊上、下橋臂的電流均相等,并且各模塊僅共享總直流電流控制器輸出信號,最大可能地保證了各模塊控制的獨立性。 4、建立了三相CSR實驗系統,進行了初步的實驗研究。
上傳時間: 2013-04-24
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世界能源危機和環境惡化促使開發利用可再生能源和各種綠色能源以實現可持續發展成為人類當前的首要任務。而隨著太陽能電池和電力電子技術的不斷進步,光伏發電技術和產業不僅是當今能源的一個重要補充,更具備成為未來主要能源的潛力。當前,光伏發電不斷向低成本、高效率和高功率密度方向發展,太陽能光伏利用的主要形式將是并網發電系統。 @@ 本文主要工作是研究一種光伏發電并網/獨立雙模式逆變器的控制策略,這種逆變器不僅可靠性好,而且能提高可再生能源利用率。文章對光伏發電應用形式和并網逆變器的分類進行了闡述,綜合考慮可靠性、工作效率和成本,選擇兩級全橋結構逆變器作為研究對象,該拓撲結構多應用于小型并網逆變器。 @@ 通過分析比較各種電流控制方式,選擇單極性SPWM控制方式來產生本文逆變器控制信號。根據系統具體情況,在不同的運行模式下應用不同的控制策略。并網運行時,電網決定逆變器的輸出電壓,逆變器看作電流源,采用電流雙閉環控制輸出電流;獨立運行時,逆變器采用電流電壓閉環控制輸出電壓。并利用MATLAB Simulink對兩種模式下工作的單相和三相逆變器進行仿真。依據瞬時無功理論,提出一種應用在三相電路的軟件鎖相環,仿真結果顯示該鎖相環鎖相效果良好。 @@ 雙模式逆變器在兩種模式間切換的時候,容易對負載、電網和電源本身造成沖擊和干擾,需要采取有效的切換控制方法來減少這種影響。本文詳細分析了獨立模式和并網模式之間切換過程,并對不同的切換順序進行比較,并給出一種兩種模式間無縫切換的控制方法。利用MATLAB Simulink對單相和三相逆變器兩種模式間切換過程進行建模仿真,結果證明了這種模式切換方法的可行性。 @@ 介紹了以DSP(TMS320F2812)為核心的控制電路,并對部分硬件設計進行了分析,給出了部分軟件流程圖。 @@關鍵字:光伏發電系統;逆變器;并網運行;獨立運行;無縫切換
上傳時間: 2013-04-24
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