目前離心機的變頻控制,采用的多是通用變頻器,沒有自主開發的離心機專用的交流調速控制器。同時,在控制方法上采用的主要還是V/F控制以及矢量控制,而效率更高,性能更好的直接轉矩控制方法則還沒有得到廣泛的應用。直接轉矩控制技術,用空間矢量的分析方法,直接在定子坐標系下計算與控制交流電動機的轉矩,采用定子磁場定向,借助于離散的兩點式調節(Bang-Bang控制)產生PWM信號,直接對逆變器的開關狀態進行最佳控制,獲得轉矩的高動態性能。直接轉矩控制,控制結構簡單、控制手段直接、信號處理的物理概念明確、轉矩響應迅速,限制在一拍內,是一種具有高動態響應的交流調速系統。本文通過對直接轉矩控制系統原理的分析、軟硬件的設計制作、系統的調試試驗,得到以下結論: ⑴直接轉矩控制系統,控制手段直接、信號處理的物理概念明確、轉矩動態響應迅速; ⑵直接轉矩控制系統中,低速階段轉矩脈動明顯,通過采用異步電動機適應全速的U-I模型,以及扇區細化等,可以有效減小轉矩脈動;由于轉矩和磁鏈采用離散的兩點式調節,即使在高速運行階段轉矩也有輕微的脈動,通過細分磁鏈扇區,采用空間矢量脈寬調制技術可以有效減小脈動,提高系統控制性能; ⑶直接轉矩控制系統中,檢測環節及其重要,特別是電壓、電流的檢測。無論采用哪種電機模型,電壓和電流都是最主要的參數,準確的電壓、電流檢測能夠增加電機模型的正確性,為控制提供基本的保障; ⑷直接轉矩控制系統中,對電機參數的要求簡單,只需要知道電動機定子電阻,因此直接轉矩控制系統的魯棒性強,易于移植。
上傳時間: 2013-04-24
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直接轉矩控制技術(DTC)是繼矢量控制技術之后交流調速領域中新興的控制技術,它采用空間矢量分析的方法,直接在定子坐標系下計算并控制異步電機的轉矩和磁鏈,采用定子磁場定向,直接對逆變器的開關狀態進行最佳控制,從而能夠快速而準確地控制異步電動機的轉矩和磁鏈,以獲得轉矩的高動態性能。目前在高速離心機行業,普遍采用通用型變頻器,其通用性好,但參數較多,價格較貴,為了降低成本增強控制性能,本文利用直接轉矩控制技術的優點,采用直接轉矩控制策略設計并制作了針對高速離心機的專用變頻器。 本文介紹了異步電動機和逆變器的基本數學模型,分析了異步電機直接轉矩控制的基本原理,以及直接轉矩控制系統的基本組成,對直接轉矩控制系統進行了仿真研究,建立了基于MATLAB/Simulink的仿真系統,介紹了仿真模型的各組成部分,包括3/2變換、定子磁鏈、電機轉矩觀測模型、轉矩調節器、磁鏈調節器、扇區判斷、開關表選擇等,給出了系統加減負載和加減轉速仿真結果,仿真結果表明了其磁鏈軌跡近似為圓形,系統具有良好的動態和穩態性能,同時證明了建立的轉矩和磁鏈觀測模型以及控制算法的正確性和可行性。根據仿真實現方法以及結果的指導,設計并制作了整個系統的硬件電路,包括主電路(單相整流、濾波、制動電路、啟動限流電路、逆變電路)、控制電路(DSP、驅動隔離放大、采樣)并對各器件進行選型,給出了硬件各部分電路圖;最后介紹了系統的軟件流程以及各模塊的程序實現,系統的軟件部分采用C語言進行編程,實現了定子相電流的采樣、定子相電壓的計算、定子磁鏈的計算和開關信號的輸出等功能。在分別對硬件和軟件各部分進行調試后,進行了系統的聯合調試,以TMS320F2808作為控制器,在一臺功率為1.5KW的交流異步電機上實現了直接轉矩控制。
上傳時間: 2013-05-31
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地鐵列車牽引轉矩控制是影響列車安全可靠運行的重要因素,牽引變流模塊是整個列車交流傳動系統的核心設備,而牽引轉矩控制又是最關鍵的部分。本文以某城市國產化地鐵列車為研究對象,主要針對牽引轉矩控制方案進行研究并通過設計列車通信網絡對牽引轉矩實施監測。 論文首先介紹地鐵列車牽引轉矩控制的研究現狀,分析目前高性能交流調速方法在地鐵列車牽引轉矩控制中的應用現狀。并簡要介紹了網絡監測技術的研究現狀和CANopen總線協議在軌道交通車輛中的國內外應用現狀。 采用可編程邏輯控制器PLC及其子模塊構建了通信網絡的硬件結構,并設計了通信網絡軟件。對CANopen的通信報文進行了具體設計,實現了應用層協議CANopen的功能。 根據實際運行的需求,對牽引電機轉矩控制、牽引逆變器的PWM控制方式進行了研究。采用帶轉矩內環的轉速、磁鏈閉環矢量控制方法,應用帶定時調制環節的滯環電流比較PWM和優化脈沖控制方案分段對逆變器進行PWM控制。通過設計牽引系統與CANopen網絡的數據接口,實現了通信網絡對牽引控制效果的監測,并對牽引特性曲線進行分析;選取特性曲線上的特定工作點,對牽引控制效果進行了分析說明。測試結果表明本文討論的牽引矢量控制和PWM控制方案能夠很好地滿足列車運營對牽引轉矩的要求。 目前,該系統正在進行線路運行調試和性能改進,準備交付用戶進行商業線路運營,具有很好的工程應用價值。
上傳時間: 2013-08-02
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直接轉矩控制技術在電力機車牽引、汽車工業以及家用電器等工業控制領域得到了廣泛的應用。在運動控制系統中,直接轉矩控制作為一種新型的交流調速技術,其控制思想新穎、控制結構簡單、控制手段直接、轉矩響應迅速,正在運動控制領域中發揮著巨大的作用。雖然直接轉矩控制的優勢是矢量控制所不能實現的,但是直接轉矩控制依然存在一系列不能忽視的問題。直接轉矩控制采用兩點式轉矩和磁鏈滯環控制器,使轉矩和磁鏈被控制在給定值的一定范圍以內,這種控制方法不可避免地帶來電機輸出轉矩脈動過大和逆變器開關頻率不恒定等問題。直接轉矩控制采用定子磁鏈定向,只用便于測量的定子電阻來估計定子磁鏈,這樣在低速運行時會帶來磁鏈估計的誤差。雖然在全速范圍內估計定子磁鏈運用低速時采用的電流-轉速模型和高速時采用的電壓-電流模型的合成模型,即電壓-轉速模型,然而兩種模型的平滑切換又是一個新的問題。直接轉矩控制在基頻以下調速的理論和應用已經實現,在基頻以上的弱磁調速范圍內的理論和應用還需要進一步的研究。 為了解決這些問題,本文針對異步電動機在兩相靜止坐標系下的數學模型,對傳統直接轉矩控制系統和兩種改進的直接轉矩控制系統進行了研究。在傳統直接轉矩控制系統中,詳細討論了定子磁鏈估計的三種基本模型,設計了定子磁鏈估計的加權模型,使電機在全速運行的范圍內都能夠得到準確的定子磁鏈。針對轉矩脈動過大和逆變器開關頻率不恒定的問題,本文設計了兩種改進的直接轉矩控制系統。在基于占空比控制的直接轉矩控制系統中,通過對一個采樣周期內非零電壓矢量作用時間占采樣周期的占空比的優化,解決了轉矩脈動過大的問題;在一個采樣周期內,從非零電壓矢量到零電壓矢量的轉換只有一次,實現了開關頻率的恒定。在基于滑模變結構的直接轉矩控制系統中,本文設計了轉矩和磁鏈滑模變結構控制器代替傳統直接轉矩控制系統中的轉矩和磁鏈滯環控制器;運用空間矢量脈寬調制技術,實現了開關頻率的恒定。本文把傳統直接轉矩控制系統和兩種改進的直接轉矩控制系統擴展到基頻以上的弱磁范圍內的異步電動機調速系統中,對其進行了相關研究。 為了驗證上述各種控制系統的正確性和有效性,本文采用Matlab/Simulink仿真軟件對其進行了仿真驗證。針對傳統直接轉矩控制系統,對定子磁鏈估計的加權模型進行了仿真驗證。仿真結果表明所設計的定子磁鏈的加權模型能夠在電機運行的全速范圍內準確地估計定子磁鏈。針對基于占空比控制的直接轉矩控制系統和基于滑模變結構的直接轉矩控制系統,本文分別對負載轉矩有擾動和無擾動、給定轉速為恒定值和不為恒定值四種情況進行了仿真驗證,并分別和傳統直接轉矩控制系統的仿真結果進行了對比。仿真結果表明,兩種改進的直接轉矩控制系統均能有效的減小轉矩脈動和轉速的穩態誤差。針對電機運行在基頻以上的弱磁調速情形,本文運用三種不同的直接轉矩控制方法分別進行了仿真驗證。仿真結果表明,兩種改進的直接轉矩控制系統在弱磁調速范圍內依然優于傳統直接轉矩控制系統,依然能夠減小轉矩脈動和轉速的穩態誤差。
上傳時間: 2013-04-24
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STM32中斷優先級和開關總中斷 一,中斷優先級: STM32(Cortex-M3)中的優先級概念 STM32(Cortex-M3)中有兩個優先級的概念——搶占式優先級和響應優先級,有人把響應優先級稱作'亞優先級'或'副優先級',每個中斷源都需要被指定這兩種優先級。 具有高搶占式優先級的中斷可以在具有低搶占式優先級的中斷處理過程中被響應,即中斷嵌套,或者說高搶占式優先級的中斷可以嵌套低搶占式優先級的中斷。 當兩個中斷源的搶占式優先級相同時,這兩個中斷將沒有嵌套關系,當一個中斷到來后,如果正在處理另一個中斷,這個后到來的中斷就要等到前一個中斷處理完之后才能被處理。如果這兩個中斷同時到達,則中斷控制器根據他們的響應優先級高低來決定先處理哪一個;如果他們的搶占式優先級和響應優先級都相等,則根據他們在中斷表中的排位順序決定先處理哪一個。 既然每個中斷源都需要被指定這兩種優先級,就需要有相應的寄存器位記錄每個中斷的優先級;在Cortex-M3中定義了8個比特位用于設置中斷源的優先級,這8個比特位可以有8種分配方式,如下:
上傳時間: 2013-11-21
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STM32的基本系統主要涉及下面幾個部分: 1、電源 1)、無論是否使用模擬部分和AD部分,MCU外圍出去VCC和GND,VDDA、VSSA、Vref(如果封裝有該引腳)都必需要連接,不可懸空; 2)、對于每組對應的VDD和GND都應至少放置一個104的陶瓷電容用于濾波,并接該電容應放置盡量靠近MCU; 2、復位、啟動選擇 1)、Boot引腳與JTAG無關。其僅是用于MCU啟動后,判斷執行代碼的起始地址; 2)、在電路設計上可能Boot引腳不會使用,但要求一定要外部連接電阻到地或電源,切不可懸空;
上傳時間: 2013-10-21
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介紹了限力矩離合器的結構及其摩擦片所使用的油槽結構;根據熱力學理論,建立溫度場的數學模型;計算了限力矩離合器摩擦片的熱流密度和對流換熱系數以及熱流分配系數;建立了考慮油槽結構的摩擦片三維瞬態熱傳導模型。通過COMSOL對摩擦片進行熱分析,模擬摩擦片在接合過程中不同時刻的瞬態溫度場,得出摩擦片溫度分布規律,為限矩離合器摩擦片的結構設計提供了一定的理論依據。
上傳時間: 2013-11-22
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著直接轉矩控制等高性能控制技術研究的深入與成熟,交流電氣調速系統正在逐步擴大其應用領域。交流調速系統往往要求對轉速實施閉環控制,這是通過轉速PI調節器實現的;但是,轉速調節器中的比例常數與積分常數基本上仍通過試湊法確定的,這無疑浪費了大量的時間和精力。文章基于理論推導和工程化設計方法研究了兩種參數設計方法,給出了MATLAB中的仿真結果,仿真結果表明工程化設計方法更為有效。關毽詞:直接轉矩控制速度調節器仿真工程化設計
上傳時間: 2013-12-14
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為了提高直接轉矩控制(DTC)系統定子磁鏈估計精度,降低電流、電壓測量的隨機誤差,提出了一種基于擴展卡爾曼濾波(EKF)實現異步電機轉子位置和速度估計的方法。擴展卡爾曼濾波器是建立在基于旋轉坐標系下由定子電流、電壓、轉子轉速和其它電機參量所構成的電機模型上,將定子電流、定子磁鏈、轉速和轉子角位置作為狀態變量,定子電壓為輸入變量,定子電流為輸出變量,通過對磁鏈和轉速的閉環控制提高定子磁鏈的估計精度,實現了異步電機的無速度傳感器直接轉矩控制策略,仿真結果驗證了該方法的可行性,提高了直接轉矩的控制性能。 Abstract: In order to improve the Direct Torque Control(DTC) system of stator flux estimation accuracy and reduce the current, voltage measurement of random error, a novel method to estimate the speed and rotor position of asynchronous motor based on extended Kalman filter was introduced. EKF was based on d-p axis motor and other motor parameters (state vector: stator current, stator flux linkage, rotor angular speed and position; input: stator voltage; output: staror current). EKF was designed for stator flux and rotor speed estimation in close-loop control. It can improve the estimated accuracy of stator flux. It is possible to estimate the speed and rotor position and implement asynchronous motor drives without position and speed sensors. The simulation results show it is efficient and improves the control performance.
上傳時間: 2015-01-02
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直接序列擴頻通信可以有效地抵抗來自信道中的窄帶干擾。在一個直擴通信系統中,擴頻是通過偽噪聲序列(PN)對發送的信息數據進行調制來實現的。在接收端,原偽噪聲序列和所收信號的相關運算可將窄帶干擾擴展到DS信號的整個頻帶,使干擾等效為幅度較低頻譜較平坦的噪聲;同時,將DS信號解擴,恢復原始信息數據。
上傳時間: 2014-12-20
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