一、一种通用型全数字化PWM变频调速控制器的研制(论文文献综述)
罗明帅[1](2021)在《跑步机变频调速控制器的开发》文中进行了进一步梳理随着人们健康意识的提高,尤其是新冠肺炎爆发以来,居家锻炼已成为一种趋势。跑步机作为一种重要的室内健身器材得到了较为广泛的应用。人在跑步过程中,由于每个运动者的体重和速度均不一样,导致负载转矩变化很大。因此,本文旨在开发一款跑步机专用的交流调速控制器,使其在脉冲负载的作用下,电机转速平缓调节,实现舒适控制。本文对跑步机的数学模型、矢量控制、电压空间脉宽矢量和脉冲型负载特性作了详细的分析,并建立了基于脉冲型负载的矢量控制系统结构图。针对矢量控制中PI控制器自适应能力不足的问题,提出了一种单神经元PI控制器,并利用Sgn函数和模糊控制分别对单神经元PI控制器的比例增益K进行优化,进一步提高其自适应能力。将上述理论分析在Matlab/Simulink环境下进行建模与仿真,仿真结果表明控制系统具有更好的鲁棒性。在仿真验证的基础上,以DSP TMS320F28335为控制核心开发了一款控制器。首先根据跑步机参数要求,对控制器的电源部分、数字部分以及模拟部分相关电路进行设计,然后利用CCS操作平台对整个系统的主程序和中断服务子程序进行编写,最后对所开发的控制器进行调速性能测试。测试结果表明本文所开发的跑步机变频调速控制器在面对不同类型的脉冲负载时,均能使电机转速的超调量维持在3%以内,满足跑步机国家标准GB17498.6-2008最高速度准确度等级。
唐军[2](2019)在《波纹管疲劳测试台研制及关键技术研究》文中研究表明波纹管疲劳测试是波纹质量的主要评估方法,世界上波纹管的主要制造商均采用专门的波纹管疲劳测试台对波纹管进行疲劳测试,依据测试结果评估波纹管的寿命、评价其质量。目前,国内的波纹管生产商没有装备专门的波纹管疲劳测试台,缺少高效可靠的波纹管质量评估手段。因此,波纹管疲劳测试台是国内波纹管制造商急需装备的专用非标设备,对波纹管制造商提升产品的品质具有重要意义。受德国某独资波纹管生产商的委托,本文就波纹管疲劳测试台的关键技术开展研究,定制研发满足企业需求的波纹管疲劳测试台。论文的主要工作如下:(1)在研究国外波纹管疲劳测试台的基础上,经论证确定了具有高性价比的波纹管测试台总体方案、机械结构及波纹管振动测试的驱动控制方案。(2)设计、校核、制造、装配了测试台的机械部件及机械结构,新颖的导向支架机构与装夹结构可满足制造商目前所有规格波纹管的装夹与测试。(3)基于永磁同步电机控制技术实现了振动的激振输入;基于IPC+PLC架构设计了测试台的电气控制系统;基于渗透检测技术确定了疲劳失效的判断策略,设计了波纹管疲劳失效的在线检测系统,实现了波纹管疲劳失效的自动判断。(4)建立了测试台伺服控制系统的数学模型,确定了电机的矢量控制策略,研究设计了模糊PID控制器。仿真测试结果表明:(1)消除了测试过程中负载变化及振动因素的干扰,提高了波纹管振幅控制精度;(2)实现了对阶跃与正弦输入的快速跟踪响应,对突变载荷和外界干扰有明显的恢复和抑制作用,提高了波纹管振动频率的准确性。基于上述研究设计工作,制造了波纹管测试工作台,已用于德国公司的波纹管疲劳测试,大幅提高了公司的波纹管质量评估效率及可靠性。
山妮娜[3](2015)在《小功率三相交流电动机驱动装置的开发》文中研究表明目前针对交流电动机调速驱动装置技术己经成熟,在工业领域中广泛应用,但是在专用小功率如3k W?有特定功能要求的应用领域,这些通用型交流电动机调速驱动装置因性价比低而不适用。因此本文通过对小功率交流调速控制器的调查与分析,设计出一种专门针对小功率交流电动机的驱动装置,其具有结构简单、体积小、性价比高的特点,丰富了交流驱动装置在小功率交流电动机领域中的应用。本文根据功能需求,首先在理论研宄的基础上对交流小功率调速控制器提出总体设计方案,并利用仿真实验对其可行性进行验证,然后分别对控制器的硬件电路和软件程序进行模块化设计,最后对设计的调速控制器进行了整体调试与实验。设计中调速控制技术釆用转速闭环的转差角速度控制变频调速技术,主电路釆用交-直-交电压型变频电路,控制器以电机控制专用芯片SH79F1611为核心,结合正弦脉宽调制?SPWM)技术来实现对小功率交流调速控制器的开发。通过对设计的小功率交流调速控制器进行调试,其结果表明,该调速控制器达到了所需功能,完成了设定的技术指标,并且具有结构简单、体积小、成本低的特点,可进行生产化推广。
于宁[4](2015)在《我国交流变频技术的发展研究》文中研究表明近年来,随着电子电力技术、信息技术、自动控制技术的迅速发展,交流传动与控制技术成为目前发展最为迅速的技术之一’电气传动技术面临着一场历史革命’即交流调速取代直流调速和计算机数字控制技术取代模拟控制技术己成为发展趋势。交流变频调速的调速精确,速度平稳,广泛应用于各种工程中。本文借鉴国内外变频调速理论和技术的诸多新的研究成果,回顾了变频调速技术的发展和现状,简单阐述了变频器的分类、内部主电路与外部主电路,详细介绍了变频调速在各个领域负载上的应用,并对变频调速技术产生的谐波问题进行了简单介绍。主要包括谐波产生机理分析、谐波带来的多方面的危害以及谐波抑制的方法。并预测我国交流变频调速技术的未来发展趋势。
曹俊伟[5](2013)在《基于单DSP控制的双PWM变频器逆变侧研究及设计》文中研究表明全球能源消耗与日俱增,节能技术一直是科研领域的热点之一。在近代工业中,电能主要用于电动机的供电,因此,研制高性能的电动机控制器对于节省能源、提高产品质量和生产率,都具有极其重要的意义。双PWM变频控制系统具有四象限运行、功率因数可调、以及能量双向流动等优点,研发高性能的双PWM变频器不仅符合变频调速的发展趋势,而且具有极大的经济效益和实际应用价值。首先,分析了交流调速技术的发展和双PWM变频控制系统的国内外研究现状;从双PWM系统的主电路拓扑出发,分析了整流侧和逆变侧的基本原理,介绍了它们的闭环控制结构设计。其次,在坐标变换的基础上建立了逆变侧异步电动机三相静止坐标系和旋转坐标系下的数学模型;在此基础上,分别研究了逆变侧异步电动机的控制策略及其实现,着重研究了基于转子磁场定向的矢量控制控制策略;为了更好的控制直流母线电压,使其在负载发生变化时波动更小,动态响应更快,分析了逆变侧负载功率直接前馈控制方案,并对其进行改进,提出了基于负载电机功率前馈的新型双PWM联合控制方案。然后,在MATLAB/Simulink环境中,对逆变侧和双PWM一体化控制进行了仿真,仿真结果表明双PWM控制系统具有很好的动态响应和稳态精度;对基于负载电机功率前馈的新型双PWM联合控制方案进行了仿真,并与未进行功率前馈方案的仿真结果进行对比分析,验证了基于负载电机功率前馈的新型双PWM联合控制方案对直流母线电压具有更好的效果。最后,从电流跟踪能力、谐波抑制能力、电压跟踪能力和抗扰动能力等角度出发,对三相双PWM控制系统中的网侧滤波电感和直流储能电容进行了优化设计,并以TMS320F28335 DSP控制器为核心,搭建了双PWM控制系统实验平台,对平台进行了软硬件设计。
胡泊[6](2013)在《单相10kVA测量用变频电源的研究》文中研究指明变频调压电源和普通的逆变电源一样,都是通过利用电能转换技术将市电或蓄电池中的电能转换为用户所需要的电能的一种装置。由于变频电源可以根据用户的需要来调节输出具有不同电压、频率的交流电,可以广泛应用于工业、军事、民用的各种场合。因此,研制可靠性高、精度好、性能好的变频电源一直是人们所追求的目标。随着电力电子和各种新型控制理论的不断涌现,这一目标成为可能,对高性能变频电源的研究具有广阔的应用前景。本文分别从变频电源的主电路、驱动电路、控制策略和直流偏磁等问题入手,对变频电源进行了深入的研究。主要工作概括为以下几个方面:结合公司的合作项目,基于ALTERA公司生产的FPGA芯片EP2C35F672C6的控制系统设计了一台单相输入的数字式控制变频电源。容量为10kVA、输出电压在0250V内可调,频率在20300Hz可调。搭建了硬件平台,设计了主电路和其辅助电路。为了提高系统的安全和可靠性,设计了系统的信号监测及其保护电路。通过采样电路对系统输入量、直流母线和系统输出的电压电流等信号进行采样检测,采样电路由传感器或者互感器构成。采样后的信号经信号调理电路处理后反馈到控制系统并由其进行对应的操作处理。设计了变压器,并详细的分析了由其引起直流偏磁问题的原因。概括了引起偏磁的原因并给出了对应的措施,进而来提高变频电源抗偏磁的能力。在深入研究变频电源控制策略基础上,提出SPWM控制策略应用于控制中,采用电感电流内环、电压外环的双环PID控制策略进行控制。通过仿真验证了控制策略和PID算法的可行性和良好的动静态性能,提高了变频电源的稳态精度,也改善了变频电源的输出性能。
杨亮[7](2010)在《基于DSP的交流异步电动机变频调速技术研究》文中进行了进一步梳理当今社会能源是人类赖以生存的重要物质基础,在已知的机械能、电能、热能、光能、化学能、核能等基本能源形式中,机械能是最基础的能源,而电能是目前使用、传输和控制最为方便的,也是人类研究充分的能源。在可以预见的将来,还没有哪一种能源能代替电能的地位。而电机正是这两种能量变换的转换器。自电机产生以来,尽管电动机品种繁多,但最具典型意义的主要是两个:直流电动机和三相交流异步电动机。交流异步电机由于制造容易、结构简单,使用与维护方便,运行可靠、价格低廉,并具有比较满意的运行特性和较高的效率,在传动领域更为常见。从目前电气传动应用技术发展方向来看,随着电力电子技术的不断发展,电气传动控制在现代工业中起着日益重要的作用。为了满足高性能、环保和节能的要求,自20世纪70至80年代以来,通过对交流调速控制技术的不断深入研究与改进,异步电机的交流调速控制系统以其显着的优点正逐步取代传统的直流调速系统,特别是本文论述的空间矢量变频调速技术更是具有优越的实用价值。交流变频调速技术的优越性主要体现在两个方面:一是节电显着;二是卓越的调速性能。恒压频比控制(U/F)是通用变频器中最基础同时也是应用最广泛的一种控制方式,采用这种控制方式研制的变频器控制系统结构简单,成本低廉,适用于风机、水泵等运行状态的变化比较缓慢,对调速系统动态性能要求不高的场合。目前这种通用变频器的经济性和通用性得到市场的认可。本文介绍了三相交流异步电动机基本工作原理、交流调速系统的发展概况、应用领域,阐述了交流电机的各种调速方法,以及交流调速系统的国内外研究现状。在基于TMS320LF2407A型DSP的基础上,采用恒压频比的控制方式和空间电压矢量调制方法构建了一个开环交流异步电动机变频调速系统,对其中一些主要的问题给予了理论分析并提出了实现的方法。具体来说,本文主要论述了电压空间矢量(SVPWM)控制方法的一般理论。以三相交流异步电动机为控制对象,以TMS320LF2407A处理器为控制部件,采用智能功率模块PM25RSB120,通过SVPWM控制方法对交流电机实现恒压频比控制,设计了基于DSP的交流电机变频调速系统。试验表明,该系统控制性能和精度良好。
赵金城[8](2010)在《基于FPGA控制的三相变频电源系统的设计》文中提出本课题主要是进行变频电源软硬件系统的设计,采用可编程逻辑器件FPGA做为变频电源的主控芯片。传统的微处理器如51系列单片机,由于指令功能不强,处理速度慢,乘除法指令周期过长,外围电路数据转换速度慢等缺点,使变频电源的性能得不到充分的发挥,难以实现现代工业对变频电源高精度、实时性的要求。本课题中,采用了高速度、高性能的FPGA和高频开关管IGBT,采用了直接数字频率合成技术(DDS)和分段同步控制方式,变频电源的输出波形具有高频率、高精度、畸变小、实时性以及调频范围宽等特点。本课题的硬件主要由逆变主电路系统和FPGA控制电路系统构成,包括FPGA控制电路、三相逆变驱动电路、A/D采样电路、互感器电路、辅助电源电路、调压整流电路、滤波及缓冲电路等。由FPGA控制电路输出六路PWM信号(PWM1-PWM6)来控制逆变器的IGBT通断,通过电流电压互感器对输出进行反馈,再经A/D转换器进行采样,传给FPGA控制电路来调节输出,构成闭环控制系统。反馈信号一方面用于调节输出;另一方面则用于各种保护。本课题的软件设计是编写Verilog HDL代码,利用FPGA的逻辑门、LUT单元、IP核、存储器、时钟(DMC)等资源,生成DDS(调制波)模块、三角波载波模块、三相正弦波与三角波比较模块、删除模块、死区模块、PI调节控制模块、故障(过流/过载、过/欠压等)检测及保护封锁模块、硬件看门狗模块、压频控制模块、A/D控制模块、互感器控制模块、六路PWM脉冲及相关算法电路模块,并将完善键盘和显示控制模块、与上位机串口通信模块。最后,将软硬件系统联合调试,经验证,软件及硬件系统都达到了预期的目标,实现了基本功能,效果较好。本课题把所有的控制电路都集成在FPGA中,减少了PCB面积,提高了系统可靠性、降低了成本。变频电源为用电设备提供了各自所需的电能形式,其广泛应用逆变技术,具有高效灵活、节能环保、节约材料、动态性能好等特点。大力发展变频电源事业,对国家提倡的“低碳经济和清洁能源”战略具有重要意义。
苟婷婷[9](2010)在《异步电动机矢量控制技术若干问题研究》文中进行了进一步梳理矢量控制是在电机统一理论、机电能量转换和坐标变换理论的基础上发展起来的,具有先进性、新颖性和实用性等特点。它的主要思想是在基于转子磁链定向的同步旋转坐标系中把定子电流矢量分解为两个分量:一个分量与转子磁链矢量重合,称为励磁电流分量;另一个分量与转子磁链矢量垂直,称为转矩电流分量。通过控制励磁电流分量和转矩电流分量的大小,以实现他励直流电动机那样对磁场和转矩的解耦控制。首先,本文介绍了交流变频调速的发展概况,详细讲述了矢量控制理论的原理,对异步电动机的数学模型的建立进行了详细的分析和阐述,并对矢量控制系统进行了Matlab/Simulink仿真分析。其次,本文详细讲述了电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)技术的基本原理,电压空间矢量脉宽调制技术将逆变器和电动机视为一体,由它控制的变频器具有输出转矩脉动低、直流利用率高、开关损耗小等优点,适用于高性能电机调速控制系统。本文针对电压空间矢量脉宽调制中减少开关次数和过调制这两个问题进行了研究,应用了一些改进策略。在减少开关次数这一问题中,主要从零矢量的插入和SVPWM五段式与七段式这两个方面进行分析,得到了实验波形,说明了方法的可行性;在电压过调制这一问题中,主要采用双模式和单模式这两种方法,并在不同的的模式下给出了仿真结果与分析。然后将电压空间矢量脉宽调制技术与矢量控制进行结合,建立了基于电压空间矢量脉宽调制的矢量控制系统,通过对系统Matlab/Simulink建模和仿真,验证了理论的正确性。最后,在前面所述理论的基础上,使用数字信号处理器作为微处理器,搭建出异步电动机的矢量控制系统。实现了基于空间电压矢量调制技术的矢量控制系统的交流调速,并验证了该方法的有效性与实用性。论文最后,总结了整个系统的成功和不足,并展望了矢量控制今后的发展。
王博[10](2010)在《大功率柴油机数字式电子调速器设计研究》文中认为柴油机调速器性能直接决定了柴油机运行的稳定性和经济性,采用电子调速器代替机械式调速器,是目前改善柴油机调速性能的主要途径。在国外大功率柴油机上广泛采用了以单片机为控制核心的数字式电子调速器,而国内此项技术的开发相对国外比较落后。因此,开发数字式电子调速器是非常必要的。本文结合大量实验研究对有限转角力矩电机在大功率柴油机数字式电子调速控制系统中的应用进行了初步探讨。本文对实验室已有的有限转角力矩电机位置驱动模块模拟电路进行数学分析得出力矩电机位置驱动控制策略,并运用MATLAB/simulink建立电机样机仿真模型,对有限转角力矩电机样机位置驱动控制策略进行仿真分析。在此基础上,设计开发以有限转角力矩电机为调速器执行机构的数字式电子调速控制系统。本文采用基于双口RAM的双单片机结构形式,控制系统工作过程中对各传感器采集的信号进行数字处理和控制计算,完成电子调速控制器总体方案设计及系统的硬件和软件设计。本论文软件设计采用模块化设计,包括转速采集模块、电机驱动控制算法模块、A/D转换模块等。通过对数字式电子调速控制系统进行模拟调试和配机试验,结果表明所设计的电子调速控制系统功能完善、控制准确,达到了预期目标。本文基于有限转角力矩电机为执行机构的数字化电子调速器的成功设计,为拓宽我国现有的柴油机电子调速配机范围,实现我国大功率柴油机全电式电子调速系统执行器国产化奠定了基础。
二、一种通用型全数字化PWM变频调速控制器的研制(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、一种通用型全数字化PWM变频调速控制器的研制(论文提纲范文)
(1)跑步机变频调速控制器的开发(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究背景与意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 跑步机变频调速系统的国内外发展和现状 |
1.2.1 变频器的研究与应用现状 |
1.2.2 变频调速控制策略的研究现状 |
1.2.3 脉冲型负载的研究现状 |
1.3 本文研究的主要内容 |
第二章 跑步机矢量控制的理论分析 |
2.1 矢量控制原理 |
2.2 坐标变换 |
2.2.1 Clarke变换 |
2.2.2 Park变换 |
2.3 跑步机的数学模型 |
2.3.1 三相静止坐标系下的数学模型 |
2.3.2 按转子磁场定向的数学模型 |
2.3.3 脉冲负载下矢量控制系统的结构组成 |
2.4 空间电压矢量脉宽调制技术 |
2.4.1 SVPWM基本原理 |
2.4.2 SVPWM算法实现 |
2.5 脉冲型负载特性分析 |
2.6 本章小结 |
第三章 单神经元PI控制策略的研究 |
3.1 单神经元PI控制理论 |
3.1.1 单神经元PI数学模型 |
3.1.2 单神经元PI控制器的学习算法 |
3.1.3 分析可调参数对单神经元的影响 |
3.2 单神经元比例系数的算法改进 |
3.3 模糊控制在单神经元PI控制中的应用 |
3.4 仿真验证 |
3.4.1 MATLAB/Simulink简介 |
3.4.2 转子磁场定向的矢量控制系统仿真分析 |
3.4.3 改进型单神经元PI控制的矢量控制系统仿真分析 |
3.4.4 模糊-单神经元PI控制的矢量控制系统仿真分析 |
3.5 本章小结 |
第四章 控制器的电路设计 |
4.1 系统整体设计框图及设计参数 |
4.2 主电路设计 |
4.2.1 整流和滤波电路 |
4.2.2 逆变及其驱动电路 |
4.3 控制电路设计 |
4.3.1 主控芯片的选择 |
4.3.2 直流电压采样电路 |
4.3.3 直流电流采样电路 |
4.3.4 交流电流采样电路 |
4.3.5 电流过载保护电路 |
4.3.6 转速检测电路 |
4.4 辅助电源及其它电路设计 |
4.4.1 辅助电源电路 |
4.4.2 电源隔离电路 |
4.4.3 PWM隔离电路 |
4.5 PCB设计 |
4.6 本章小结 |
第五章 控制器的程序设计 |
5.1 开发环境 |
5.2 主程序设计 |
5.3 PWM中断服务子程序设计 |
5.3.1 时钟中断模块 |
5.3.2 ADC采样模块 |
5.3.3 转速测量模块 |
5.3.4 按键中断模块 |
5.3.5 SVPWM模块 |
5.4 本章小结 |
第六章 控制器的调试与测试 |
6.1 调试注意事项 |
6.2 DSP最小系统调试 |
6.3 SVPWM调试 |
6.3.1 固定输出PWM调试 |
6.3.2 死区设置 |
6.4 控制器变频性能测试 |
6.5 本章小结 |
第七章 总结与展望 |
7.1 总结 |
7.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
攻读学位期间参加科研情况及获得的学术成果 |
(2)波纹管疲劳测试台研制及关键技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 课题背景及意义 |
1.2 波纹管疲劳测试台相关技术国内外发展状况 |
1.2.1 疲劳测试台的研究现状 |
1.2.2 金属波纹管检测技术的研究现状 |
1.2.3 振动伺服控制的研究现状 |
1.3 本文研究的主要内容 |
2 波纹管疲劳测试台总体技术方案 |
2.1 波纹管测试台的主要功能及技术要求 |
2.2 波纹管疲劳测试台设计思路及总体构成 |
2.2.1 波纹管疲劳测试台设计思路 |
2.2.2 波纹管疲劳测试台总体构成 |
2.3 波纹管疲劳测试台技术方案及工作原理 |
2.4 波纹管疲劳测试台轴向振动控制策略 |
2.5 本章小结 |
3 波纹管测试台机械结构设计 |
3.1 波纹管测试台机械结构总体设计 |
3.2 波纹管测试台重要部件机构设计 |
3.2.1 波纹管测试台导向支架机构设计 |
3.2.2 波纹管试测试台装夹结构设计 |
3.2.3 波纹管测试台传动机构设计 |
3.3 波纹管测试台关键部件校核 |
3.3.1 直线运动单元刚度与安全系数校核 |
3.3.2 移动夹板静强度校核 |
3.4 本章小结 |
4 波纹管测试台电气控制与检测系统设计 |
4.1 波纹管测试台电气控制系统设计 |
4.1.1 电气控制系统总体设计 |
4.1.2 电气控制系统的硬件选型与计算 |
4.1.3 电气控制柜的设计 |
4.1.4 主控模块的设计与主控键面 |
4.2 波纹管测试台检测系统设计 |
4.2.1 测试台检测系统原理 |
4.2.2 测试参数的采集 |
4.2.3 波纹管疲劳失效检测及内压补偿策略设计 |
4.3 本章小结 |
5 测试台振动伺服控制系统设计与实现 |
5.1 控制系统模糊PID算法的实现 |
5.1.1 模糊控制原理与设计步骤 |
5.1.2 控制系统PID工程整定 |
5.1.3 模糊PID控制器设计 |
5.2 振动伺服控制系统模型的建立 |
5.2.1 永磁同步电机数学模型 |
5.2.2 电机矢量控制模型 |
5.2.3 测试台电气传动系统数学模型 |
5.3 基于Matlab/Simulink的测试台伺服系统仿真分析 |
5.3.1 测试台伺服控制系统仿真模型的建立 |
5.3.2 测试台伺服控制系统仿真结果分析 |
5.4 本章小结 |
6 波纹管测试台运行测试 |
6.1 测试规程 |
6.2 测试过程 |
6.3 测试结果 |
7 总结与展望 |
7.1 工作总结 |
7.2 工作展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(3)小功率三相交流电动机驱动装置的开发(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 国内外交流调速现状 |
1.2.1 国外现状 |
1.2.2 国内现状 |
1.3 主要研究内容 |
第二章 三相交流电动机变频调速原理 |
2.1 三相交流电动机的结构和工作原理 |
2.1.1 三相交流电动机的结构 |
2.1.2 三相交流电动机的工作原理 |
2.2 三相交流电动机的调速方式 |
2.3 变频调速的基本控制方式 |
2.4 转速闭环的转差角速度控制的变频调速系统 |
2.4.1 普通型V/f控制 |
2.4.2 具有恒定磁通功能的V/f控制 |
2.4.3 转速闭环的转差角速度控制 |
2.5 本章小结 |
第三章 脉冲宽度调制技术 |
3.1 脉宽调制技术 |
3.2 空间矢量PWM控制 |
3.3 正弦脉宽调制技术 |
3.3.1 自然采样法 |
3.3.2 规则采样法 |
3.3.3 面积等效法 |
3.3.4 SPWM控制技术 |
3.4 本章小结 |
第四章 交流调速控制器的设计 |
4.1 交流调速控制器的总体设计 |
4.2 交流异步电动机调速系统仿真 |
4.2.1 转差频率控制的交流异步电动机矢量控制系统仿真 |
4.2.2 转速闭环的转差角速度控制的变频调速系统仿真 |
4.3 本章小结 |
第五章 交流调速控制器硬件电路设计 |
5.1 主电路设计 |
5.1.1 整流滤波电路 |
5.1.2 逆变电路 |
5.2 控制电路的设计 |
5.2.1 SH79F1611 微控制器概述 |
5.2.2 SH79F1611 性能特点及其应用 |
5.2.3 SH79F1611 最小系统电路 |
5.3 系统保护电路的设计 |
5.3.1 电压检测电路 |
5.3.2 电流检测电路 |
5.3.3 速度检测电路 |
5.4 系统辅助电源 |
5.5 本章小结 |
第六章 交流调速控制器软件设计 |
6.1 开发环境 |
6.2 系统软件设计概要 |
6.3 主程序设计 |
6.4 SPWM波产生子程序 |
6.5 中断服务程序 |
6.6 转速采样模块设计 |
6.7 本章小结 |
第七章 系统调试 |
7.1 测试平台 |
7.2 SH79F1611 生成SPWM波形 |
7.3 定子相电流检测 |
7.4 性能指标的测试 |
7.5 调试过程中注意的问题 |
7.6 需要改进的方面 |
7.7 本章小结 |
第八章 结论与展望 |
8.1 结论 |
8.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表论文 |
(4)我国交流变频技术的发展研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究背景及意义 |
1.2 国内外的研究现状 |
第二章 变频技术的相关理论概述 |
2.1 变频技术原理、应用和发展历程 |
2.1.1 变频技术原理 |
2.1.2 变频技术的应用 |
2.1.3 变频技术发展历程 |
2.2 变频器相关理论 |
2.2.1 变频器的分类 |
2.2.2 变频器的内部主电路 |
2.2.3 变频器的外接主电路 |
第三章 交流变频调速技术的发展 |
3.1 电力电子技术的发展 |
3.2 现代控制理论的发展 |
3.3 数字控制技术的发展 |
第四章 变频电源的发展研究 |
4.1 变频电源的研究现状及发展趋势 |
4.1.1 什么是数字电源 |
4.2 SPWM调制方法 |
4.3 电气综合参数测量方法的研究现状及发展 |
4.3.1 基于正弦信号模型的检测算法 |
4.3.2 基于周期信号模型的检测算法 |
4.3.3 基于离散频谱分析的检测算法 |
4.3.4 变频电源的发展方向 |
第五章 变频调速技术带来的新问题 |
5.1 变频器谐波产生的原因 |
5.1.1 变频器输入端产生谐波的原因 |
5.1.2 变频器输出端产生谐波的原因 |
5.2 变频器谐波带来的危害 |
5.3 抑制变频器谐波的方法。 |
5.3.1 安装适当的电抗器 |
5.3.2 安装有源电力滤波器 |
5.3.3 多相脉冲整流 |
5.3.4 安装滤波模块组件 |
第六章 我国交流变频的发展趋势 |
6.1 交流变频的发展趋势 |
6.1.1 开关器件的发展趋势 |
6.1.2 变频电路拓扑结构的发展趋势 |
6.1.3 变频控制电路的发展趋势 |
6.1.4 矢量控制技术与直接转矩控制技术 |
6.1.5 PWM及多电平技术得发展 |
6.1.6 网络配置的系统化 |
6.1.7 和同步电机配合应用 |
6.2 变频电源的发展趋势 |
第七章 结论与展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文 |
(5)基于单DSP控制的双PWM变频器逆变侧研究及设计(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究的背景及意义 |
1.2 交流调速技术的发展 |
1.2.1 电力电子器件的发展和变流装置的现代化 |
1.2.2 脉宽调制(PWM)技术 |
1.2.3 矢量变换控制技术及直接转矩控制技术的诞生与发展 |
1.2.4 微机控制技术与大规模集成电路的发展和应用 |
1.3 双PWM变频控制技术概述 |
1.4 本文研究的主要内容 |
第2章 双PWM变频控制系统整体结构设计 |
2.1 双PWM变频控制系统主电路拓扑结构 |
2.2 整流侧控制结构设计 |
2.2.1 整流侧基本原理 |
2.2.2 整流侧双闭环控制结构 |
2.3 逆变侧控制结构设计 |
2.3.1 逆变侧基本原理 |
2.3.2 逆变侧双闭环控制结构 |
2.4 本章小结 |
第3章 逆变侧异步电机控制系统设计 |
3.1 坐标变换 |
3.1.1 Clark变换 |
3.1.2 Park变换 |
3.2 逆变侧异步电机的数学模型 |
3.2.1 异步电机在三相静止坐标系上的数学模型 |
3.2.2 异步电机在两相静止坐标系上的数学模型 |
3.2.3 异步电机在两相同步旋转坐标系上的数学模型 |
3.3 逆变侧异步电机矢量控制的基本原理 |
3.3.1 异步电机矢量控制基本构想 |
3.3.2 转子磁场定向矢量控制及解耦作用 |
3.3.3 电压与磁链的关系 |
3.4 逆变侧异步电机转子磁场定向矢量控制系统的设计 |
3.4.1 电流内环调节器的设计 |
3.4.2 速度外环调节器的设计 |
3.5 基于逆变侧电机功率前馈的新型双PWM联合控制方案 |
3.5.1 逆变侧电机功率直接前馈控制方案 |
3.5.2 改进后的新型逆变侧电机功率前馈双PWM联合控制方案 |
3.6 SVPWM算法研究 |
3.6.1 SVPWM基本原理 |
3.6.2 SVPWM控制算法 |
3.6.3 SVPWM算法的仿真 |
3.7 本章小结 |
第4章 逆变侧异步电机控制系统的仿真研究 |
4.1 逆变侧的独立仿真研究 |
4.1.1 逆变侧的仿真模型 |
4.1.2 逆变侧的仿真结果分析 |
4.2 逆变侧在一体化控制系统中的仿真研究 |
4.2.1 一体化控制系统的仿真模型 |
4.2.2 逆变侧在一体化控制系统中的仿真结果分析 |
4.3 基于逆变侧电机功率前馈的新型双PWM联合控制方案仿真研究 |
4.3.1 基于逆变侧电机功率前馈的新型双PWM联合控制方案仿真模型 |
4.3.2 基于逆变侧电机功率前馈的新型双PWM联合控制方案仿真结果分析 |
4.4 本章小结 |
第5章 逆变侧控制系统软硬件设计 |
5.1 控制系统整体方案设计 |
5.2 逆变侧控制系统的硬件研究与设计 |
5.2.1 主控芯片选择及其外围电路设计 |
5.2.2 PWM信号接口电路设计 |
5.2.3 电压采样电路设计 |
5.2.4 电流采样电路设计 |
5.2.5 速度检测电路设计 |
5.3 无源器件参数设计 |
5.3.1 网侧滤波电感的参数设计 |
5.3.2 直流侧电容的参数设计 |
5.4 逆变侧控制系统软件设计 |
5.4.1 逆变侧主程序流程 |
5.4.2 逆变侧控制子程序流程 |
5.4.3 SVPWM子程序流程 |
5.5 本章小结 |
第6章 总结与展望 |
参考文献 |
致谢 |
(6)单相10kVA测量用变频电源的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
目录 |
第1章 引言 |
1.1 课题的背景 |
1.2 变频电源的发展及现状 |
1.3 变频电源的控制方式 |
1.4 本文的主要研究内容与章节安排 |
第2章 10kVA 变频调压电源的主电路 |
2.1 变频电源的性能指标和总体设计 |
2.1.1 变频电源的性能指标 |
2.1.2 变频电源的总体设计 |
2.2 主电路的结构选择和参数设计 |
2.2.1 主电路括扑结构选择 |
2.2.2 缓冲电路 |
2.2.3 输出滤波器的选择和参数设计 |
2.2.4 系统的最终主电路 |
2.3 本章小结 |
第3章 辅助电路的设计 |
3.1 辅助电源的设计 |
3.2 软启动电路 |
3.3 变压器设计 |
3.4 驱动电路的研究与设计 |
3.5 保护监测电路设计 |
3.5.1 电压监测及保护 |
3.5.2 电流监测及保护 |
3.5.3 温度监测及保护 |
3.6 直流偏磁的抑制 |
3.6.1 偏磁的危害和偏磁产生的主要原因 |
3.6.2 偏磁的抑制方法 |
3.7 本章小结 |
第4章 变频调压电源的控制方案 |
4.1 SPWM 脉宽调制的基本原理 |
4.1.1 单极性 SPWM 调制与双极性 SPWM 调制 |
4.1.2 同步调制与异步调制 |
4.2 SPWM 的数字化实现 |
4.2.1 SPWM 的数字控制方式 |
4.2.2 SPWM 逆变器的规则采样法 |
4.3 双闭环控制系统设计 |
4.3.1 变频电源的数学模型 |
4.3.2 双闭环控制系统设计 |
4.4 PID 控制器参数设计 |
4.4.1 滤波电感电流内环设计 |
4.4.2 电压外环设计 |
4.5 本章小结 |
第5章 变频电源系统仿真和实验结果分析 |
5.1 变频电源仿真 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 IGBT 驱动信号 |
5.2.2 系统输出测试 |
5.3 本章小结 |
第6章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士学位期间已发表或录用的论文 |
(7)基于DSP的交流异步电动机变频调速技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 电机调速发展现况和趋势 |
1.2 交流调速的基本类型 |
1.3 国内外对交流调速系统的研究现状 |
1.4 课题的研究内容 |
第2章 三相异步电动机变频调速基本原理 |
2.1 三相交流电机的结构和基本工作原理 |
2.1.1 三相交流电机结构 |
2.1.2 三相交流电机的工作原理 |
2.1.3 变频调速专用电动机特点 |
2.2 变频调速系统的方案 |
2.3 变频调速系统的U/F控制方式 |
2.3.1 从基频向下变频调速 |
2.3.2 从基频向上变频调速 |
2.4 SPWM控制技术原理 |
2.4.1 SPWM信号调制方式 |
2.4.2 SPWM波形生成原理 |
第3章 空间电压矢量PWM原理 |
3.1 电压空间矢量与磁链矢量的关系 |
3.2 基本电压空间矢量 |
3.3 电压空间矢量的合成 |
3.4 SPWM与SVPWM的比较 |
3.4.1 SPWM和SVPWM的差别 |
3.4.2 SPWM和SVPWM的联系 |
3.5 DSP的SVPWM波形生成方法 |
3.5.1 数字信号处理器芯片的特点 |
3.5.2 事件管理模块EV和SVPWM波形的产生 |
3.6 对电压空间矢量的几点思考 |
3.6.1 正弦稳态电路相量分析法中的相量 |
3.6.2 交流电机电枢绕组的磁势分析中的空间矢量 |
3.6.3 SVPWM调制方式中的空间电压矢量 |
第4章 基于DSP的变频调速系统硬件电路设计 |
4.1 系统硬件结构总体设计 |
4.2 主电路设计 |
4.3 系统保护电路的设计 |
4.4 控制回路 |
第5章 系统的软件设计 |
5.1 集成开发环境CCS介绍 |
5.2 在DSP中Q格式的应用 |
5.3 电压空间矢量的编程方法 |
5.4 主程序和子程序 |
5.5 主程序流程图 |
5.6 中断子程序流程图 |
5.7 故障中断服务框图 |
5.8 实验结果 |
第6章 总结与展望 |
参考文献 |
攻读学位期间发表的学术论文 |
致谢 |
(8)基于FPGA控制的三相变频电源系统的设计(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
目录 |
第一章 绪论 |
1.1 电力电子变频技术 |
1.2 变频电源的国内外发展状况 |
1.3 变频电源的发展方向 |
1.4 软开关逆变技术 |
1.5 FPGA在逆变控制中的优势 |
1.6 本课题的主要研究工作 |
第二章 系统控制策略及技术分析 |
2.1 SPWM控制的基本原理 |
2.1.1 SPWM控制技术的基本原理 |
2.1.2 SPWM的调制方式 |
2.1.3 本实验的SPWM波实现方法 |
2.2 直接数字频率合成原理 |
2.2.1 DDS的工作原理 |
2.2.2 DDS的基本结构 |
2.2.3 本实验DDS的应用设计 |
2.3 本章小结 |
第三章 变频电源系统的硬件设计 |
3.1 变频电源的整体设计 |
3.2 控制系统介绍 |
3.2.1 控制系统性能及概况 |
3.2.2 Spartan-3e FPGA实验开发系统 |
3.3 主电路的硬件设计 |
3.3.1 辅助电源 |
3.3.2 整流滤波电路 |
3.3.3 逆变电路 |
3.3.4 驱动电路 |
3.3.5 互感器电路 |
3.3.6 AD采样电路 |
3.3.7 保护电路 |
3.3.8 缓冲电路 |
3.3.9 滤波电路 |
3.4 设计PCB的注意事项 |
3.5 本章小结 |
第四章 变频电源系统的软件设计 |
4.1 Synplify集成开发环境 |
4.1.1 Synplify概况 |
4.1.2 本实验所用Synplify开发界面 |
4.2 Modelsim集成开发环境 |
4.2.1 Modelsim概况 |
4.2.2 本实验所用Modelsim仿真窗口 |
4.3 ISE集成开发环境 |
4.3.1 ISE概况 |
4.3.2 本实验所使用的ISE调试环境 |
4.4 控制系统的软件设计 |
4.4.1 DDS正弦波的产生 |
4.4.2 三角波的产生 |
4.4.3 SPWM波的产生 |
4.4.4 删除电路的产生 |
4.4.5 死区逻辑的产生 |
4.4.6 A/D采样 |
4.4.7 电压PI调节 |
4.4.8 频率电压设定及显示 |
4.5 本章小结 |
第五章 实验结果及分析 |
5.1 实验系统平台 |
5.2 实验结果及分析 |
5.2.1 HDL程序的加载 |
5.2.2 FPGA输出的SPWM波信号 |
5.2.3 光耦输出的SPWM波信号 |
5.2.4 驱动输出的PWM波 |
5.2.5 不同载波比的高低频输出相电压波形 |
5.2.6 滤波前后高低频的空载输出线电压波形 |
5.2.7 滤波后不同载波频率的带载输出相电压波形 |
5.2.8 几种典型的输出频率波形 |
5.2.9 频率启动方式波形 |
5.3 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间发表的学术论文 |
(9)异步电动机矢量控制技术若干问题研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 电力电子技术的发展 |
1.3 微处理器与数字控制技术 |
1.4 功率环节PWM 技术的发展 |
1.5 交流异步电机的控制策略分类 |
1.5.1 V/F 控制 |
1.5.2 矢量控制 |
1.5.3 直接转矩控制 |
1.5.4 智能控制 |
1.6 本论文的的研究背景及其研究内容 |
1.6.1 研究背景 |
1.6.2 研究内容 |
第二章 矢量控制理论 |
2.1 引言 |
2.2 矢量控制的基本思想 |
2.3 矢量控制策略 |
2.3.1 控制策略分类 |
2.3.2 控制方案比较 |
2.4 异步电动机的数学模型 |
2.4.1 三相异步电动机数学模型推导 |
2.4.2 任意两相旋转坐标系下三相异步电动机数学模型 |
2.4.3 两相静止坐标系下三相异步电动机数学模型 |
2.4.4 两相同步旋转坐标系下三相异步电动机数学模型 |
2.5 矢量控制系统的建立 |
2.6 矢量控制系统的建模与仿真 |
2.6.1 仿真模型 |
2.6.2 仿真结果 |
第三章 减少开关次数问题研究 |
3.1 电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)技术 |
3.1.1 SVPWM 原理 |
3.1.2 SVPWM 实现 |
3.1.3 SVPWM 仿真 |
3.2 减少开关次数的方法 |
3.2.1 借助零矢量调制 |
3.2.2 SVPWM 的五段式和七段式 |
第四章 空间电压矢量过调制方法研究 |
4.1 过调制方法 |
4.1.1 双模式方法 |
4.1.2 单模式方法 |
4.1.3 两种方法的实现 |
4.2 仿真结果 |
第五章 基于SVPWM 的异步电机矢量控制系统 |
5.1 基于SVPWM 的矢量控制 |
5.2 系统仿真 |
5.2.1 仿真模型 |
5.2.2 仿真结果 |
第六章 系统实验及结果 |
6.1 调速控制器的硬件设计 |
6.1.1 TMS320LF240X DSP 芯片 |
6.1.2 EV 模块产生SVPWM |
6.1.3 主电路 |
6.1.4 检测及保护电路 |
6.2 调速控制器的软件设计 |
6.3 实验结果 |
6.3.1 VF 控制器的实验结果 |
6.3.2 SVPWM 矢量控制实验结果 |
6.3.3 SVPWM 五段式与七段式波形实验结果 |
第七章 结束语 |
7.1 本论文工作总结 |
7.2 后续工作及研究展望 |
致谢 |
参考文献 |
硕士期间研究成果 |
(10)大功率柴油机数字式电子调速器设计研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究背景 |
1.2 国内外相关的研究现状 |
1.2.1 电子调速技术的发展现状 |
1.2.2 柴油机电子调速执行机构的研究现状 |
1.2.3 有限转角力矩电机的研究现状 |
1.3 本文主要工作 |
第2章 有限转角力矩电机模拟式位置驱动模块电路分析 |
2.1 模拟驱动电路数学分析 |
2.1.1 PID 控制原理 |
2.1.2 电流PI 控制器 |
2.1.3 位置PI 控制器 |
2.1.4 位置PD 控制器 |
2.1.5 角速度计算 |
2.1.6 角速度PI 控制器 |
2.2 有限转角力矩电机模拟电路驱动控制系统概述 |
2.3 本章小结 |
第3章 系统建模和控制策略仿真 |
3.1 系统仿真模型的建立 |
3.1.1 有限转角力矩电机本体仿真模型的建立 |
3.1.2 电机位置驱动控制系统仿真模型的建立 |
3.2 仿真控制曲线及相关分析 |
3.2.1 PID 参数整定 |
3.2.2 仿真结果分析 |
3.3 电子调速控制系统仿真分析 |
3.3.1 柴油机模型的建立 |
3.3.2 电子调速控制系统仿真模型的建立 |
3.3.3 电子调速系统仿真结果分析 |
3.4 本章小结 |
第4章 电子调速控制器总体设计 |
4.1 系统总体设计思想 |
4.2 电子调速控制器硬件电路设计 |
4.2.1 基于双口RAM 的双单片机结构的设计 |
4.2.2 单片机最小系统模块设计 |
4.2.3 模拟信号采集模块设计 |
4.2.4 PWM 功率驱动模块设计 |
4.2.5 CAN 通讯接口模块设计 |
4.3 电子调速控制器软件设计 |
4.3.1 集成开发环境CodeWarrior 5.0 介绍 |
4.3.2 转速信号采集程序设计 |
4.3.3 控制算法程序 |
4.3.4 A/D 转换程序设计 |
4.3.5 主程序 |
4.4 本章小结 |
第5章 电子调速控制器性能试验 |
5.1 柴油机控制系统联调试验的重要性及目的 |
5.2 软硬件联调试验 |
5.3 配机实验 |
5.3.1 空载起动试验 |
5.3.2 转速稳定性试验 |
5.3.3 加速、减速试验 |
5.3.4 空载干扰试验 |
5.3.5 停车试验 |
5.3.6 断电保护停车试验 |
5.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
致谢 |
四、一种通用型全数字化PWM变频调速控制器的研制(论文参考文献)
- [1]跑步机变频调速控制器的开发[D]. 罗明帅. 西安石油大学, 2021(09)
- [2]波纹管疲劳测试台研制及关键技术研究[D]. 唐军. 南京理工大学, 2019(06)
- [3]小功率三相交流电动机驱动装置的开发[D]. 山妮娜. 西安石油大学, 2015(12)
- [4]我国交流变频技术的发展研究[D]. 于宁. 西安石油大学, 2015(12)
- [5]基于单DSP控制的双PWM变频器逆变侧研究及设计[D]. 曹俊伟. 东北大学, 2013(03)
- [6]单相10kVA测量用变频电源的研究[D]. 胡泊. 湖北工业大学, 2013(08)
- [7]基于DSP的交流异步电动机变频调速技术研究[D]. 杨亮. 安徽工程大学, 2010(04)
- [8]基于FPGA控制的三相变频电源系统的设计[D]. 赵金城. 江苏大学, 2010(08)
- [9]异步电动机矢量控制技术若干问题研究[D]. 苟婷婷. 西安电子科技大学, 2010(10)
- [10]大功率柴油机数字式电子调速器设计研究[D]. 王博. 哈尔滨工程大学, 2010(06)