由于傳統供電系統的固有缺陷,當單臺電源供電時,一旦發生故障可能導致整個系統癱瘓,造成不可估計的損失。逆變電源并聯技術是提高逆變電源運行可靠性和擴大供電容量的重要手段。并聯技術可以提高逆變電源的通用性和靈活性,使系統設計、安裝、組合更加方便,使可靠性進一步提高。 本文主要研究逆變電源輸出的數字控制技術,以及逆變電源的并聯控制策略,以改善逆變電源的輸出性能,提高逆變電源的可靠性,并為分布式發電系統提供最基本的單元模塊。本系統采用高頻逆變技術,主電路前級采用BOOST升壓,后級采用半橋逆變電路,以TI公司的TMS320F2806DSP為主控核心實現了系統的控制功能。本文主要研究內容如下: 1.首先介紹了當前的適合逆變電源的控制策略,分析了這些控制策略的優缺點,介紹了當前的適用于逆變電源并聯運行的控制策略,并簡單介紹了它們的原理; 2.介紹了逆變電源無線并聯的關鍵技術,依據下垂并聯控制的數學模型,對并聯系統的功率下垂特性、功率解耦控制思想等方面進行了詳細的分析; 3.通過對當前逆變電源控制策略的分析、研究,對所選的逆變電源主電路進行數學建模,設計了逆變電源三閉環調節控制器,并通過Matlab仿真工具進行仿真,驗證了該控制策略的可行性; 4.建立了單相逆變電源無線并聯控制系統的MATLAB仿真模型,并通過仿真實驗對其進行了驗證分析,結果表明:該基于下垂法控制的無線并聯方案可以使系統實現對輸出有功功率、無功功率和諧波功率的良好控制; 5.采用DSP為主控芯片,設計并制作了單相無線并聯型逆變電源樣機,給出并聯型逆變單元輸出濾波電感參數選擇的工程設計方法和原則,并對上述的三閉環控制策略進行了實驗測試,實驗結果良好。
上傳時間: 2013-04-24
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交流伺服技術是研制開發各種先進的機電一體化設備,如工業機器人、數控機床、加工中心等的關鍵性技術,但是要提高交流伺服系統的控制性能關鍵在于伺服控制器對電機動態和靜態響應的控制,要獲得良好的電機動、靜態性能關鍵在于伺服控制器的控制算法。為此,本文開展了主要針對電機控制算法中的PID控制器參數整定算法研究。研究工作是基于黑龍江省科技攻關項目為支撐。 本論文在查閱大量文獻資料的基礎上,掌握了系統構成和基本控制原理,并分析了國內交流伺服存在的問題,設計了基于TI公司電機數字化控制芯片TMS320F2812的交流伺服控制器的控制單元;基于三菱公司智能化功率器件IPM設計了控制器的功率單元;以及電源單元和相關電路的保護單元。 基于電機矢量控制原理,構建了永磁同步電機的矢量控制模型,在原有研究的基本PID控制基礎上,根據模糊控制的基本原理,研究了應用于電機控制的模糊參數自整定PID控制器設計原理,構建模糊參數自整定PID控制器的數學模型,并進行該系統的仿真研究和實際應用程序設計。 本文的重點是闡述模糊參數自整定PID控制器的設計原理和方法,利用基于模糊參數自整定PID控制器的交流伺服系統仿真模型,應用Matlab/Simulink仿真軟件平臺驗證模型和算法的正確性,并與常規PID控制性能進行對比分析。在實際硬件平臺驗證了本文提出算法的可行性和正確性。 通過仿真和實際結果對比得出結論,模糊參數自整定PID控制器可以提高交流伺服系統的動態和靜態性能。
上傳時間: 2013-04-24
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統一潮流控制器(UPFC)作為一種典型的FACTS裝置,綜合了FACTS元件的多種靈活控制手段,能同時或選擇地控制線路的基本參數(電壓、阻抗、相角),也可交替地控制線路上的有功和無功潮流,還可獨立地提供可控的并聯無功補償。因此UPFC被認為是最有創造性,功能最強大的FACTS元件。 首先,本文詳細分析了統一潮流控制器的基本結構和工作原理。采用開關函數法建立了電壓源型變流器的數學模型,并推導了統一潮流控制器在abc三相坐標系和dq旋轉坐標系下的數學模型,該模型考慮到直流環節電容儲能的動態變化過程,從而使其更適合于系統的動態特性分析。本文討論的UPFC控制采用基于兩相旋轉坐標系下的非線性解耦控制方案,在UPFC的精確模型下具有可快速跟蹤給定值的優點,且在dq坐標系下可以實現有功和無功功率的獨立控制;在電容電壓PI調節中加入電流反饋,使其更接近真實值。 其次,本論文在分析UPFC數學模型的基礎上建立了UPFC在MATLAB平臺上的仿真模型;然后利用MATLAB建立了三相環形電力系統,將UPFC模型應用到該系統中,著重研究了UPFC對電網電能質量的影響。首先研究了UPFC對故障系統中電網功率的影響以及UPFC對提高故障系統功率穩定性的作用;同時,對UPFC能夠抑制無故障系統中系統接入電網時的功率沖擊進行了研究。最后,通過仿真波形研究了UPFC對電網故障中電壓跌落的補償作用以及UPFC對正常系統電壓的影響,結果發現,UPFC可以保持故障中的系統電壓為正弦波。
上傳時間: 2013-04-24
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異步電動機的軟起動研究,是一項重要的研究課題。本文以分級變頻理論為基礎,利用數學分析的方法對分級變頻的子頻率系統進行了深入的研究,總結了各級子頻率系統的電壓相序情況以及最優的觸發角度。并且對傳統異步電動機軟起動器的主電路結構進行了改進,提出了從較低頻率開始分五級起動的分級變頻調壓軟起動形式,而且各級子頻率的起動都能實現最優的正序電壓組合,保證了起動轉矩的最大化。通過對分級變頻調壓軟起動形式的建模和仿真試驗,證明了此方法可以在降低起動電流的同時實現異步電機的高轉矩起動,驗證了此方法的有效性和可行性?;谝陨涎芯康某晒?,本文介紹了以TMS320LF2407ADSP芯片為核心的軟起動軟硬件設計方法。最后對本課題的進一步研究提出了展望。
上傳時間: 2013-04-24
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有源電力濾波器(Active Power Filter,簡稱 APF)是近年來治理電力系統諧波污染的非常有效的裝置。眾所周知,電力電子裝置和非線性負載的廣泛使用,使諧波電流和無功電流大量注入電網,嚴重威脅電網和電氣設備的安全運行與正常使用,并且產生大量的能源浪費。隨著我國“十一五”規劃中關于建設節約型社會的戰略方針的提出,應用APF進行諧波和無功治理的研究工作將會有很廣闊的應用前景。 本文闡述了有源電力濾波器的基本原理,介紹了當前主要的幾種APF的分類以及電路拓撲結構,分別對三相三線和三相四線制APF的結構進行分析,建立了兩種數學模型,指出三相三線制APF在實際供電系統中應用的局限性。本文介紹了三種當前廣泛采用的電流控制方法和一種比較先進的空間矢量控制方法。對于APF系統的核心--諧波檢測,本文介紹了三種諧波檢測理論,著重對本文設計的APF所采用的瞬時無功功率理論進行詳細的理論分析,在MATLAB軟件中建立一個三相四線制基于瞬時無功功率理論的APF系統仿真模型,驗證瞬時無功功率理論的可行性。 在進行大量理論分析和驗證的基礎上,設計一臺采用單片機和DSP雙CPU的有源電力濾波器。硬件上設計單片機的時鐘電路、仿真器接口電路;設計DSP的時鐘電路,外接存儲器擴展電路;設計APF系統的電壓周期檢測電路,電流絕對值轉換電路等等。軟件上編寫單片機的主程序和中斷程序、DSP的主程序和啟動搬運程序,調試并給電進行實際測試和實驗分析。
上傳時間: 2013-04-24
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隨著全球能源危機和環境污染問題的日益嚴重,開發利用清潔的可再生能源勢在必行。太陽能是當前世界上最清潔、最現實、大規模開發利用最有前景的可再生能源之一。其中太陽能光伏利用受到世界各國的普遍關注,而太陽能光伏并網發電是太陽能光伏利用的主要發展趨勢,必將得到快速的發展。此外,高性能的數字信號處理芯片(DSP)的出現,使得一些先進的控制策略應用于光伏并網逆變器成為可能。本論文就是在此背景下,對太陽能并網發電系統中的核心器件并網逆變器進行了較為深入的研究,具有重要的現實意義。 太陽能光伏并網發電系統的兩個核心部分是太陽能電池板的最大功率點跟蹤(MPPT)控制和光伏并網逆變控制。 首先,本文對太陽能電池的工作原理及工作特性進行介紹,詳細分析太陽能電池工作的等效電路和數學模型。 其次,本文對幾種傳統的最大功率點跟蹤(MPPT)控制算法進行了研究、分析和比較,提出各自優缺點?;谧畲蠊β矢欉^程的快速性和穩定性,設計采用改進的間歇掃描法來實現光伏發電系統中太陽能電池的最大功率輸出,以提高系統的性能和最大功率點跟蹤速度。 再次,針對既可獨立運行又可并網運行的單相光伏逆變器,本文采用有效值外環、瞬時值內環的控制方法,既保證了逆變器輸出的靜態誤差為零,又保證了逆變器良好的輸出波形。給出了同時滿足獨立和并網兩種運行模式的輸出濾波器結構和元件參數的計算過程,并通過仿真和實驗驗證了設計的合理性。 隨后,詳細討論了并網過程中的軟件鎖相環技術,對鎖相環電路的組成、工作原理進行了研究,實驗結果表明此方法可靠有效,能使逆變器輸出電流與電網電壓完全同相,達到功率因數為1的目的。 最后,采用TI公司的TMS320LF2407A作為主控芯片,研制完成1.5kW實驗樣機,分別得出了獨立運行和并網運行時的實驗結果,結果表明,所采用的控制策略和設計的硬件電路能夠滿足設計要求,系統可安全、穩定運行。
上傳時間: 2013-05-18
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近年來隨著能源短缺和供電設備對供電電源的性能和可靠性要求的提高,逆變電源并聯運行技術得到了大力發展。在逆變電源并聯技術中,最重要的是如何限制模塊間的環流,并使并聯模塊最終達到同步運行。傳統方法被證明已經不能滿足要求,隨著DSP數字信號處理器運算速度越來越快,將DSP應用到逆變電源并聯系統中已經成為一種趨勢。本文在比較了國內外的并聯系統控制策略的基礎上,提出了將工業自動化領域熱門的現場CAN總線技術引用到系統中,實現了真正的分布式控制和并聯逆變電源系統的智能化,提高了實際運行中系統的可靠性。在研究和分析了單臺三相逆變電源的數學模型的基礎上,設計了基于SVPWM調制和電壓閉環反饋控制的三相逆變電源,作為并聯系統的基礎。在并聯運行技術的研究中,重點分析了并聯系統的環流特性,電壓特性和功率特性,提出了一種基于CAN總線的功率均分控制策略。仿真結果證明,這種方法對于環流的抑制和并聯模塊的同步運行是行之有效的。針對并聯逆變電源系統,本文設計了CAN總線的接口電路和相應的通信模塊,并在DSP上實現,確保了在并聯運行過程中數據傳輸的完整性和實時性。最后在TMS320LF2407平臺上,給出了逆變器控制和并聯相關的硬件電路和軟件流程圖,并用MATLAB對本文涉及到的關鍵算法進行了仿真分析,給出了相應的波形。
上傳時間: 2013-06-08
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本課題來源于企業委托開發項目:大功率兩電平矢量控制變頻器的開發。課題以感應電動機變頻調速系統的產品化開發為目標,對感應電動機參數離線辨識技術和控制器進行了研究和試驗。本人除了參加整體系統的設計和制作任務外,獨立完成了參數離線辨識工作。文章介紹了一種實用的參數離線辨識方法,在綜合各種控制策略基礎上給出了一套基于DSP的數字化解決方案,通過整機進行了軟硬件調試,實現了設計目標。為產品化打下一定的基礎。 論文第1章介紹了矢量控制以及坐標變換,分析了電動機參數對矢量控制的影響,通過Matlab仿真了電動機參數變化對變頻器輸出的影響。 第2章對辨識主要介紹了參數辨識的算法,對感應電機靜態數學模型進行了化簡,得到各個參數與電壓電流之間的關系方程。通過單相直流試驗和單相交流試驗辨識電動機參數。采用迭代算法計算出非線性方程的數值,還介紹了一種基于電壓電流瞬時值計算電動機功率因數的方法。 第3章對控制器進行了研究,對當前比較先進的自抗擾控制,自適應控制,基于非線性的逆控制等控制策略進行了綜述。最后對基于PI轉速調節器的間接矢量控制系統進行了仿真,并給出了仿真結果。 第4章介紹了實驗室自主開發的基于TI公司DSP TMS320F2812的通用交流調速試驗裝置。根據通用試驗裝置的設計要求設計了控制板電路,電源板電路,功率板電路等電路,進行了調試,并應用到試驗之中,性能達到要求。 第5章介紹了整個系統的功能軟件設計和功能試驗結果,給出了部分程序流程圖和裝置的基本功能試驗波形。 最后就課題的研究進行了整體總結,為將來的后續研究提出建議。
上傳時間: 2013-06-25
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關于485通信的一些資料 和自己寫的一個仿真 三機通訊(一個主機,2個從機)
上傳時間: 2013-06-18
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TI公司全系列sch元件庫(包括5402)
上傳時間: 2013-07-04
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