一、基于DSP的SPWM变频调速系统的分析与设计(论文文献综述)
严海龙,林桢玥,袁宵,郝之曦,柳蕊蕊,黄李忠[1](2021)在《线性组合采样法SPWM变频调速实验平台开发》文中研究表明针对传统采样型正弦脉宽调制技术各有优缺点的问题,引出了新型线性组合采样法。该方法综合了对称规则采样法和不对称规则采样法的优点,既具有对称规则采样法的采样次数少、占用内存资源少、实时性好的优点,又具有不对称规则采样法的谐波含量低的优点。基于数字信号处理器,开发了线性组合采样法的软件系统。以三菱IPM PM25RLA120为核心,开发了线性组合采样法变频调速的硬件系统。实验结果验证了新方法的优越性,同时也验证了所开发的实验平台的可用性。
王健[2](2021)在《九相感应电动机变频开环控制的研究》文中进行了进一步梳理多相感应电动机具有高效率、高可靠性、易于实现低压大功率驱动等特点,被广泛地应用于舰船电力推动系统。由于大容量舰船变速系统惯性较大,对系统的快速响应要求较低,而开环控制系统设计简单、控制方便,故适用于多相感应推进电动机起动与调速。本文以大容量舰船多相感应推进电动机为研究目标,采用小容量九相感应电动机样机为具体对象,对多相感应电动机的开环控制调速系统进行研究,具有重要的理论意义与实用价值。针对3套三相绕组构成的九相开绕组感应电动机,基于三相感应电动机分析并推导了九相感应电动机的数学模型,并给出了九相感应电动机在自然坐标系与静止坐标系、旋转坐标下的磁链方程、电压方程、转矩方程和运动方程。根据其数学模型进行仿真分析,为九相感应电动机调速系统的后续研究奠定了基础。根据V/f控制原理与感应电动机调速中使用的SPWM技术,实现了V/f控制九相感应电动机的空载和带载仿真,作为实验结果的有效比对数据。设计并搭建了九相感应电动机调速系统,对其进行空载和带载实验,结果表明九相感应电动机在空载时的低、中频条件下出现较为明显的电流振荡现象,导致电动机调速过程不稳定。为解决传统V/f控制在九相感应电动机调速时出现的电流振荡问题,基于恒磁通控制原理提出了一种E/f控制方式。为精确控制磁通,采用九相感应电动机中埋置的探测线圈反馈感应电动势,通过控制计算电动势与频率的比值,在电动机调速过程中维持磁通恒定。比较分析了V/f控制方式和E/f控制方式处于各频率段的相电流并进行了实验验证,结果表明E/f控制方式能有效抑制传统V/f控制方式在多相感应电动机的低、中频条件下出现的电流振荡,提高了系统的稳定性。搭建了九相感应电动机调速系统平台并对其进行了说明,通过改变九相感应电动机电压和所带负载进行对比实验,分析了不同工况下九相感应电动机调速系统的性能,研究了电动机稳定性能与电压、负载大小的关系。设计并编写了九相感应电动机开环调速系统的V/f控制及E/f控制的软件程序,验证了九相感应电动机调速系统的可行性。
易山[3](2021)在《基于虚拟电抗的大功率感应电机V/f控制系统稳定性研究》文中研究指明在诸多工业生产以及军事国防的应用场景下,所涉及到的大功率感应电机变频调速控制技术备受重视。V/f控制仍是现阶段大功率感应电机应用最为广泛的控制方式之一。针对V/f控制下大功率感应电机在中低频轻载工况下存在固有的转速与电流的振荡问题,经过改进性研究,本文通过引入虚拟电抗的方法解决V/f控制下大功率感应电机变频调速系统在中低频轻载振荡问题。首先,本文根据感应电机的稳态等效电路和坐标变换、以及变频调速系统的基本原理搭建了V/f控制下接有LRC滤波器的大功率感应电机变频调速系统的数学模型并对其稳定性进行分析,引出在线路上接有LRC滤波器的大功率感应电机变频调速系统在中低频轻载工况下存在振荡的问题。其次,分析了随着大功率感应电机定子电感等参数变化变频调速系统的根轨迹,证明了随着感应电机的定子电感的增加变频调速系统的稳定性也将随之提升。对比其他文献中大功率感应电机变频调速系统的振荡抑制方法,得出采取引入虚拟电抗的方法,可以有效抑制在线路上接有LRC滤波器的大功率感应电机变频调速系统在中低频轻载工况下的振荡问题。最后,在MATLAB/Simulink平台上搭建了在线路上接有LRC滤波器的大功率感应电机变频调速系统的仿真模型,在中低频轻载工况下使用该模型进行仿真。之后搭建了2.5MVA级大功率感应电机实验平台对900k W感应电机进行实验,设计并编写了大功率感应电机V/f控制和在系统中引入虚拟电抗的软件程序,并对实验系统进行了调试、实验验证和对实验波形进行了分析。验证了本文所提的引入虚拟电抗的方法可实现在线路上接有LRC滤波器的大功率感应电机在中低频轻载工况下的低转速脉动和低电流振荡运行的结论。
张桂林[4](2021)在《电力电子变压器矿用变频系统研究》文中认为矿用变频器是实现煤矿井下机电设备变频调速的主要载体,可为煤矿企业节能降耗。但目前的矿用变频器自身无法隔离变压,与体积庞大的工频变压器分离放置占用过多井下工作空间,不能很好地适应煤矿井下特殊狭窄的工作环境。此外,实际工作中,矿用变频器输入级多使用二极管进行整流,使变频器功率因数和效率降低且能量只能单向流动。同时,传统变频算法控制输出的三相交流电压谐波含量高,波形质量差,不能高效地实现井下电机的变频调速控制。针对上述问题,本文以矿用变频器与电力电子技术为研究背景,首先在传统交-直-交型变频器拓扑结构基础上结合电力电子变压器,提出电力电子变压器矿用变频系统拓扑结构,包括输入级三相电压型PWM整流器,中间级DAB变换器和输出级三相变频电路。用DAB变换器代替目前变频器拓扑的中间直流环节,用DAB中的核心器件—高频变压器代替工频变压器,以减小变压器和变频器整体的体积和质量,提高变频系统的工作效率和电能利用率。其次,本文采用三相电压型PWM整流器代替二极管不控整流单元作为矿用变频系统的输入级,采用基于电网电压定向矢量的电压、电流双闭环算法进行控制,具有谐波含量低、功率因数可调等优点。同时,采用单移相算法控制DAB变换器,实现了变压器原副边的能量双向流动,电气隔离和电压等级的变换。并用Matlab/Simulink分别对双闭环控制下的三相电压型PWM整流器和单移相控制下的DAB变换器正向工作波形进行了仿真。然后,分析了SPWM与传统SVPWM算法的基本原理,实现过程及两者本质上的联系。介绍了一种基于120°坐标系的新型SVPWM变频控制算法,同时利用仿真验证了新算法输出三相变频交流电的可行性。最后,设计相应的硬件电路和软件程序,搭建电力电子变压器矿用变频系统实验平台,通过实验进一步验证提出的系统输出三相变频交流电的可行性。实验结果证明了本文提出的变频系统可实现隔离变压,输出的三相变频电压相位对称,波形质量良好。
罗明帅[5](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。
徐艺玲[6](2021)在《五相感应电动机SVPWM矢量控制技术研究》文中提出本文以五相感应电动机作为研究对象,以空间电压矢量脉冲宽度调制(SVPWM)技术为基础,选用适合于五相感应电动机矢量控制的调制算法。同时搭建了五相感应电动机基于转子磁场定向的矢量控制系统仿真平台和带载实验平台,验证了控制方法的有效性。首先,由于五相感应电动机在自然坐标系下的数学模型相当复杂,所以根据空间矢量解耦变换理论,推导出了五相感应电动机在空间矢量解耦变换下的数学模型,简化了其在自然坐标系下的数学模型。同时利用MATLAB/Simulink软件搭建了电机本体仿真模型,仿真结果验证了其数学模型搭建的正确性。其次,由于电机相数增多也使得五相逆变器变的复杂,电压矢量达到32个,SVPWM算法也具有多样性。本文主要针对相邻最大两矢量(NTV-SVPWM)算法和相邻最近四矢量(NFV-SVPWM)算法的基本工作原理进行了理论分析,并通过仿真验证了NFV-SVPWM算法得到的相电流正弦度比较高,三次谐波抑制的较好等优点,因此本文采用该调制算法作为五相感应电动机控制方式。最后,在五相感应电动机矢量控制技术上,采用基于转子磁场定向的矢量控制方式,在基波子空间对磁链和转矩进行单独控制,并在MATLAB/Simulink上搭建了五相感应电动机基于转子磁场定向矢量控制仿真系统,对电机的启动特性、稳态特性和动态特性的主要参数以及控制结果进行了详细分析。同时以STM32F407ZGT6作为主控制器,搭建了五相感应电动机带载控制实验平台,对实验所需硬件电路和软件程序进行了调试和编写,根据实验得到的结果,验证五相感应电动机控制策略的正确性。
冯仁宽,何志琴,杨莹[7](2020)在《SPWM算法在污水提升泵中的应用》文中研究指明随着电力电子技术的迅速发展及高性能微控制器的推出,交流变频调速技术得到了广泛的应用。在污水处理中,变频水泵可以通过调节转速来控制流量,达到节能的目的。基于以上特点,本文针对变频水泵采用不规则采样的SPWM(正弦脉冲宽度调制)算法,设计了一种交流电机SPWM变频调速系统,以此调节频率改变电机转速,从而达到控制流量的目的。文中介绍了SPWM的基本原理,通过搭建以TMS320F28335为控制器的硬件电路和软件设计产生SPWM波形。其中软件设计采用了不规则采样算法,以提高采样精度,且使输出波形逼近理想的正弦波形。在实验室搭建的平台上,验证了算法的可行性。
王舵[8](2020)在《脉冲负载下小功率变频调速控制器的开发》文中认为电动机负载在空载和带载间周期性波动时会形成脉冲型负载,比如在跑步机等运动装置中,人在走或跑时产生的负载转矩就是周期性变化的脉冲型负载转矩,主要根据负载转矩的周期、幅值和占空比三个参数来描述。在电机正常运行时,脉冲型负载会产生反复的加载与卸载作用,影响控制器的输出性能,在设计中,期望电机转速调节能够缓慢地变化,使人体的感觉微乎其微,实现舒适性控制。本文针对具有脉冲型负载转矩特性的运动装置,以交流电机驱动的电动跑步机为例,选用转速闭环的恒压频比控制变频调速技术,采用自整定模糊PID算法,利用STM32F103ZET6单片机开发了一种适用于脉冲负载的专用型交流调速控制器。通过模糊控制算法对PID参数进行在线修改,以满足负载变化对控制参数的不同要求,实现电机转速的舒适性控制。通过调速性能测试,在不同类型的脉冲负载下,电机转速超调量均在3%以内,满足跑步机的舒适度要求。本文开发的脉冲负载专用型交流调速控制器能够对电机转速实现舒适性控制,性价比较高,具有一定的应用前景,同时,该控制器在软硬件设计中对电机的异常运行采取了相应的保护措施,保障了使用者的安全。
葛亚华[9](2020)在《带驱动器负载可逆三相PWM变换器的研究》文中进行了进一步梳理在电机控制领域,目前主流的变频调速系统通常使用交-直-交结构的变频器,但前级整流装置大多采用了二极管整流或晶闸管相控整流,导致了大量的谐波注入电网,而且在电机制动时,无法将能量回馈至电网,这显然不符合当今时代发展的主题。可逆三相PWM变换器具有网侧单位功率因数、网侧电流谐波畸变率低以及能量双向传输等特点,应用于驱动器的前级整流装置,可有效治理电网“污染”问题,并能提高系统运行效率,减少能量损耗。因此近年来,对高功率因数可逆三相PWM变换器的研究已成为社会各界的热点。论文在双向可逆PWM变换器的工作原理基础上结合驱动器负载的特点,研究带驱动器负载可逆三相PWM变换器的双向工作机理和控制方法。分析了可逆三相PWM变换器的工作原理,揭示了三相PWM变换器的四象限运行机理;研究了基于预分解矩阵的空间矢量调制策略,避免了非线性算法,从而节省了芯片资源。针对可逆三相PWM变换器在电机驱动器负载场合的应用,结合后级驱动器负载的特点,分析了前级可逆三相PWM变换器的双向工作原理。为实现网侧的高功率因数,论文采用电网电压矢量定向的双闭环控制方法研究了三相三电平PWM变换器的双向控制策略。基于功率平衡建立了网侧电流到直流侧电压的小信号模型,并引入电流解耦控制方法实现了 d、q轴电流的独立控制,从而简化了电流环的设计,在此基础上推导了电流环和电压环的传递函数,给出了电流环和电压环调节器参数的设计方法。为了适应驱动器负载的宽直流母线电压范围,论文研究了模糊PI控制算法,给出了直流母线电压外环的模糊PI控制器的设计方法,采用加权平均法去模糊化,得到自适应的电压外环PI控制参数,从而实现电流内环的给定,在获得系统高稳定性的同时加快了直流母线电压的调节。论文研究了可逆三相三电平PWM变换器高可靠性软件架构的设计方法。首先根据可逆三相PWM变换器的实际运行状态给出了系统状态机的设计方法,通过状态切换函数可实现系统6种状态的切换。考虑到系统实际运行过程中可能产生的故障,在故障检测部分和其它状态切换过程中都结合采样数据进行了系统故障检测设计,从而确保了系统的安全稳定运行。然后对AD采样中断进行了设计,包括ADC数据采样和处理、控制算法和故障快速保护功能设计。针对相序的鉴测,本文提出了一种新型过零检测相序自适应控制方法,通过在系统状态机中的检测状态对电网相序进行鉴相,实现了相序自动检测和控制的快速算法,这种新型过零检测相序的方法无需复杂的锁相环相位计算,可节省大量的内存资源,并能适应三相四线与三相三线接入方式下的相序自适应调整,从而提高了可逆三相PWM变换器的环境适应性和可靠性。论文给出了可逆三相PWM变换器的硬件实现架构和主要硬件参数的设计方法,并研究了硬件的可靠性设计方法。给出了包括功率开关管选型、变换器桥臂侧电感参数、和直流侧滤波电容的选取方法;分析了漏电流检测电路的工作原理,并对漏电流检测互感器的磁件参数进行了设计。研究了辅助电源供电架构和高压起动电路的工作原理,并给出了辅助电源中Buck电路的电感和反激变压器的设计方法。最后给出了硬件看门狗电路的设计原理和方法。这些设计方法有助于可逆三相PWM变换器的可靠运行。论文搭建了基于驱动器负载应用的可逆三相PWM变换器PSIM仿真模型,验证了所采用电路和控制策略的可行性。在仿真指导下,研制了基于TI公司DSP TMS320F28335实现的全数字控制16kW实验样机。通过实验和仿真波形的分析验证了本文所研究理论和设计方法的正确性。
包芳泉[10](2020)在《船舶六相永磁同步电机电流环控制策略研究》文中认为随着船舶朝着高可靠性、电气化、智能化和绿色化方向发展,船舶电力推进技术被广泛关注。六相永磁同步电机由于具有效率高、可靠性高、可实现低压大功率驱动等诸多优点,在船舶电力推进系统中有广阔的应用空间。为保证船舶的操纵性、机动性,减少推进电机的能量损耗,保证动力输出的平顺稳定,推进电机驱动控制系统的电流环需要具有良好的动态性能和稳态性能。为实现以上目标,本文以六相永磁同步电机为研究对象,在对其矢量控制中基础理论进行详细分析后,针对其矢量控制中d、q轴交叉耦合、电流环系统延时、电流谐波等问题,对六相永磁同步电机的电流环动态性能改进策略和电流谐波抑制技术展开研究。首先,分别建立六相永磁同步电机的矢量空间解耦(VSD)数学模型和双d-q数学模型,对比得出两种数学模型的优缺点和内在联系,并探讨不同六相矢量脉宽调制(PWM)算法的特性,筛选出一套适用于六相永磁同步电机的矢量控制方案。其次,针对六相永磁同步电机d、q轴之间存在动态耦合和电流环存在延时环节,影响其动态调节能力的问题,采用复矢量解耦的方法对d、q轴进行解耦,采用双采样双更新PWM方法以缩短电流环系统延时,仿真结果表明该策略有效提高了电流环动态性能。再次,针对逆变器死区效应和电机绕组不对称会使六相永磁同步电机产生大量谐波电流,进而造成电机稳态转速转矩脉动的问题,推导得出逆变器死区效应和绕组不对称耦合作用下,造成d-q子平面和dz-qz子平面新增4次谐波的结论,在此基础上设计基于准比例谐振控制的电流环控制器,有效抑制了谐波电流,提高了电机的稳态控制性能。最后,根据实际需求,设计制作一套用于小型船舶的六相永磁同步电机变频驱动控制装置,并给出详细的变频驱动装置软硬件设计方案。硬件部分主要包括电源模块、主电路模块和控制电路模块,为电机实现变频控制提供硬件条件。软件部分采用模块化的编程理念,主要包括初始化程序、主程序和中断服务子程序,实现双闭环、PWM算法、检测报警等功能。
二、基于DSP的SPWM变频调速系统的分析与设计(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、基于DSP的SPWM变频调速系统的分析与设计(论文提纲范文)
(1)线性组合采样法SPWM变频调速实验平台开发(论文提纲范文)
0 引言 |
1 线性组合采样法SPWM波生成原理 |
2 线性组合采样法SPWM的DSP软件开发 |
2.1 线性组合采样法的DSP算法简化推导 |
2.2 线性组合采样法的DSP编程 |
3 线性组合采样法变频调速系统硬件开发 |
3.1 主电路 |
3.2 IPM外围接口电路 |
4 线性组合采样法优越性实验验证 |
(1)占用内存资源少 |
(2)谐波含量低 |
(3)实时性好 |
5 结束语 |
(2)九相感应电动机变频开环控制的研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究的背景及意义 |
1.1.1 多相感应电动机 |
1.1.2 舰船电力推进系统 |
1.1.3 多相感应电动机在舰船电力推进中的应用 |
1.2 感应电动机控制策略 |
1.2.1 恒压频比控制 |
1.2.2 矢量控制 |
1.2.3 直接转矩控制 |
1.3 国内外多相感应电动机控制技术的研究 |
1.3.1 国外发展历程 |
1.3.2 国内发展历程 |
1.4 开环变频调速控制 |
1.4.1 开环变频控制常见的一些问题 |
1.4.2 开环恒压频比控制的稳定方法 |
1.5 本文研究的主要内容 |
第二章 九相感应电动机的建模与分析 |
2.1 九相感应电动机自然坐标系下的数学模型 |
2.1.1 磁链方程 |
2.1.2 电压方程 |
2.1.3 电磁转矩方程 |
2.1.4 运动方程 |
2.2 九相感应电动机的解耦变换 |
2.2.1 Clark变换 |
2.2.2 Park变换 |
2.2.3 九相感应电动机解耦后的数学模型 |
2.3 九相感应电动机仿真 |
2.3.1 空载仿真 |
2.3.2 带额定负载仿真 |
2.4 本章小结 |
第三章 九相感应电动机恒压频比控制 |
3.1 感应电动机恒压频比原理 |
3.1.1 感应电动机等效模型 |
3.1.2 恒压频比控制原理 |
3.1.3 基频以下调速 |
3.1.4 基频以上调速 |
3.2 正弦波脉宽调制技术 |
3.3 恒压频比控制 |
3.3.1 恒压频比控制系统的实现 |
3.3.2 九相感应电动机空载仿真 |
3.3.3 九相感应电动机带额定负载仿真 |
3.3.4 九相感应电动机空载实验 |
3.3.5 九相感应电动机带载实验 |
3.4 本章小结 |
第四章 九相感应电动机恒磁通控制 |
4.1 恒磁通控制原理 |
4.1.1 传统V/f控制方式的问题与改良措施 |
4.1.2 E/f控制方式原理 |
4.2 E/f控制调速系统的实现 |
4.2.1 探测线圈中感应电动势的反馈 |
4.2.2 比例系数k的计算 |
4.3 E/f控制调速 |
4.3.1 实验说明 |
4.3.2 实验结果分析 |
4.4 本章小结 |
第五章 九相感应电动机调速系统 |
5.1 实验平台设计 |
5.2 变频柜 |
5.2.1 变频柜工作原理 |
5.2.2 控制器设计 |
5.3 不同工况下九相感应电动机开环控制的研究 |
5.3.1 空载实验 |
5.3.2 带载实验 |
5.4 调速系统软件设计 |
5.4.1 上位机数据读取 |
5.4.2 九相感应电动机V/f控制程序 |
5.4.3 九相感应电动机E/f控制程序 |
5.4.4 故障清除程序 |
5.5 MATLAB上位机程序设计 |
5.6 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
参考文献 |
攻读学位期间的研究成果 |
附录 |
致谢 |
(3)基于虚拟电抗的大功率感应电机V/f控制系统稳定性研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究背景和意义 |
1.2 感应电机变频调速系统控制技术的现状 |
1.3 大功率感应电机变频调速系统振荡抑制方法国内外研究 |
1.4 本文主要研究内容 |
第二章 感应电机及其变频调速系统的模型分析 |
2.1 引言 |
2.2 感应电机的模型分析 |
2.2.1 感应电机的稳态等效电路 |
2.2.2 感应电机的数学模型 |
2.2.3 感应电机的坐标变换 |
2.3 感应电机变频调速系统的分析 |
2.3.1 感应电机变频调速系统的稳态模型 |
2.3.2 感应电机变频调速系统的小信号模型分析 |
2.4 本章总结 |
第三章 引入虚拟电抗大功率感应电机变频调速系统控制器设计 |
3.1 引言 |
3.2 感应电机电抗参数对V/f控制系统的影响分析 |
3.3 引入虚拟电抗的大功率感应电机V/f控制系统模型 |
3.4 基于虚拟电抗的大功率感应电机的控制器设计 |
3.4.1 传统V/f控制 |
3.4.2 虚拟电抗部分设计 |
3.4.3 引入虚拟电抗后V/f控制器设计 |
3.5 本章小结 |
第四章 引入虚拟电抗大功率感应电机V/f控制系统仿真研究 |
4.1 引言 |
4.2 仿真模块的搭建 |
4.2.1 引入虚拟电抗大功率感应电机V/f控制系统仿真模型 |
4.2.2 SPWM调制仿真模块 |
4.2.3 SPWM调制方式及其死区效应对系统振荡影响的研究 |
4.2.4 V/f变频调速模块 |
4.2.5 引入虚拟电抗模块 |
4.3 仿真结果对比分析 |
4.3.1 感应电机变频调速系统引入不同大小的外部电抗的仿真结果 |
4.3.2 感应电机变频调速控制系统引入虚拟电抗与实体电抗的对比仿真结果 |
4.4 本章小结 |
第五章 引入虚拟电抗抑制系统振荡的实验结果与分析 |
5.1 引言 |
5.2 大功率感应电机变频调速系统总体设计 |
5.3 大功率感应电机变频调速系统硬件设计 |
5.3.1 大功率变频器的拓扑选择 |
5.3.2 大功率中点钳位型三电平变频器 |
5.3.3 大功率三相逆变器无源LRC滤波器的设计 |
5.3.4 变压环节的设计 |
5.3.5 控制器功能 |
5.4 大功率感应电机变频调速系统的软件设计 |
5.4.1 流程图 |
5.4.2 示例代码 |
5.4.3 可视化界面设计 |
5.5 实验结果与分析 |
5.5.1 引入不同大小的虚拟电抗后的感应电机变频调速系统在13Hz频率下空载运行的实验波形 |
5.5.2 引入不同大小的虚拟电抗后的感应电机变频调速系统在15Hz频率下空载运行的实验波形 |
5.6 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
6.3 主要创新点 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间发表论文情况 |
(4)电力电子变压器矿用变频系统研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景及研究意义 |
1.2 矿用变频器发展现状 |
1.2.1 国外矿用变频器现状分析 |
1.2.2 国内矿用变频器现状分析 |
1.3 变频技术国内外研究现状 |
1.3.1 变频系统的拓扑结构研究 |
1.3.2 变频调速技术控制策略及变频调制算法研究 |
1.4 主要研究内容 |
第2章 电力电子变压器矿用变频系统拓扑结构 |
2.1 电力电子变压器及其各级控制策略 |
2.1.1 PET的拓扑结构分类及工作原理 |
2.1.2 PET矿用变频系统各级拓扑及控制策略简述 |
2.2 矿用变频系统驱动电机的工作过程 |
2.2.1 目前矿用变频器的工作过程 |
2.2.2 PET矿用变频系统驱动电动机调速的工作过程 |
2.2.3 PET矿用变频系统回收电动机馈能工作过程 |
2.3 本章小结 |
第3章 输入级三相电压型PWM整流器及其控制策略研究 |
3.1 输入级三相电压型PWM整流器 |
3.1.1 PWM整流器工作原理 |
3.1.2 三相VSR数学模型的建立 |
3.2 三相VSR的控制策略分析 |
3.2.1 两相dq旋转坐标系下的电压电流双闭环控制策略 |
3.2.2 基于电网电压定向矢量的电压电流双闭环控制 |
3.3 仿真验证 |
3.4 本章小结 |
第4章 高频变压器与中间级DAB变换器研究 |
4.1 变压器工作频率与其体积理论关系分析 |
4.2 中间级隔离型双向DC-DC变换器 |
4.2.1 双向DC-DC变换器拓扑结构分析 |
4.2.2 DAB单移相控制方式研究 |
4.3 中间级DAB变换器单移相控制策略分析 |
4.4 仿真验证 |
4.4.1 仿真与分析 |
4.4.2 仿真结论 |
4.5 本章小结 |
第5章 输出级SVPWM变频变压控制策略研究 |
5.1 SPWM算法分析 |
5.1.1 SPWM算法的基本原理 |
5.1.2 SPWM算法逆变调制的实现过程 |
5.2 传统SVPWM算法介绍 |
5.2.1 传统SVPWM基本原理 |
5.2.2 传统SVPWM实现过程 |
5.2.3 SVPWM与 SPWM的联系 |
5.3 新型120°SVPWM算法原理详解 |
5.3.1 扇区的判定 |
5.3.2 基本空间电压矢量作用时间求解 |
5.3.3 基本空间电压矢量作用时序 |
5.4 仿真验证 |
5.4.1 仿真与分析 |
5.4.2 仿真结论 |
5.5 本章小结 |
第6章 电力电子变压器矿用变频系统实验平台设计与实验结果 |
6.1 电力电子变压器矿用变频系统各级电路硬件设计 |
6.1.1 输入级三相VSR电路硬件设计 |
6.1.2 中间级DAB变换器电路硬件设计 |
6.1.3 输出级三相逆变电路硬件设计 |
6.2 控制电路及附属电路设计 |
6.2.1 DSP控制板选型 |
6.2.2 开关管及驱动电路设计 |
6.2.3 LC滤波电路设计 |
6.2.4 中间级高频变压器设计 |
6.3 控制系统软件设计 |
6.3.1 DSP控制器主程序 |
6.3.2 数据采样中断子程序 |
6.4 实验结果与分析 |
6.4.1 电力电子变压器矿用变频系统实验平台 |
6.4.2 电力电子变压器矿用变频系统整体实验结果 |
6.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文和科研成果 |
致谢 |
作者简介 |
(5)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 |
(6)五相感应电动机SVPWM矢量控制技术研究(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 多相电机调速系统国内外研究现状 |
1.2.1 国外研究现状 |
1.2.2 国内研究现状 |
1.3 感应电动机的控制方式 |
1.3.1 恒压频比控制 |
1.3.2 矢量控制 |
1.3.3 直接转矩控制 |
1.4 本文研究的主要内容 |
第2章 五相感应电动机数学模型 |
2.1 基于自然坐标系下的五相感应电动机数学模型 |
2.2 基于空间矢量解耦变换理论的五相感应电动机数学模型 |
2.2.1 多相系统空间解耦变换 |
2.2.2 五相感应电动机空间矢量解耦变换 |
2.2.3 五相感应电动机空间矢量解耦数学模型 |
2.3 五相感应电动机本体的建模与仿真 |
2.4 本章小结 |
第3章 五相逆变器SVPWM技术研究 |
3.1 引言 |
3.2 五相电压源型逆变器空间电压矢量分布 |
3.3 五相传统SVPWM算法 |
3.3.1 电压矢量的选择 |
3.3.2 确定基本电压矢量作用时间 |
3.3.3 确定电压矢量作用顺序 |
3.4 相邻最近四矢量SVPWM算法 |
3.5 本章小结 |
第4章 五相感应电动机矢量控制系统的仿真与实验 |
4.1 基于转子磁场定向的五相感应电动机矢量控制基本原理 |
4.2 五相感应电动机矢量控制系统仿真研究 |
4.2.1 样机的设计与参数 |
4.2.2 五相感应电动机矢量控制仿真系统的建模与分析 |
4.2.3 系统仿真结果与分析 |
4.3 五相感应电动机矢量控制实验 |
4.3.1 硬件电路设计 |
4.3.2 系统软件设计 |
4.3.3 实验平台的搭建 |
4.3.4 实验验证 |
4.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的学术论文及获得成果 |
致谢 |
(7)SPWM算法在污水提升泵中的应用(论文提纲范文)
0 引言 |
1 变压变频基本原理 |
2 TMS320F28335主要模块 |
2.1 SPWM变频调速硬件电路 |
2.2 SPWM变频调速程序设计 |
2.3 实验结果与分析 |
3 SPWM的MATLAB/SIMULINK仿真 |
4 结束语 |
(8)脉冲负载下小功率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 研究背景和目的 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究目的及意义 |
1.2 国内外发展和现状 |
1.2.1 变频器研究与应用现状 |
1.2.2 变频调速控制策略研究现状 |
1.2.3 脉冲型负载研究现状 |
1.3 主要研究内容 |
第二章 控制器设计方案的确定 |
2.1 设计目标 |
2.2 控制器电路设计方案 |
2.2.1 变频调速控制方式的确定 |
2.2.2 控制器的电路结构设计 |
2.2.3 脉宽调制方式的确定 |
2.3 程序设计方案 |
2.3.1 脉冲型负载特性分析 |
2.3.2 总体设计方案的确定 |
2.4 本章小结 |
第三章 控制器的电路设计 |
3.1 设计参数 |
3.2 主电路设计 |
3.2.1 整流和滤波电路 |
3.2.2 逆变及其驱动电路 |
3.3 控制电路设计 |
3.3.1 主控芯片的选择 |
3.3.2 直流信号检测电路 |
3.3.3 电机转速检测电路 |
3.3.4 辅助电源电路 |
3.3.5 其它电路和PCB设计 |
3.4 本章小结 |
第四章 自整定模糊PID算法设计 |
4.1 PID控制概述 |
4.2 自整定模糊PID算法设计 |
4.2.1 变量的模糊化 |
4.2.2 模糊规则的建立 |
4.2.3 模糊推理 |
4.2.4 解模糊化 |
4.3 仿真验证 |
4.3.1 模糊控制器建模 |
4.3.2 仿真模型的搭建 |
4.3.3 仿真结果分析 |
4.4 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 子程序设计 |
5.3.1 SPWM信号输出子程序 |
5.3.2 中断服务程序 |
5.3.3 自整定模糊PID子程序 |
5.3.4 直流信号检测子程序 |
5.3.5 其它程序 |
5.4 本章小结 |
第六章 调试与测试 |
6.1 控制器结构说明 |
6.2 控制器的功能调试 |
6.2.1 输出SPWM波调试 |
6.2.2 保护功能调试 |
6.2.3 变频功能调试 |
6.3 控制器整机性能测试 |
6.4 本章小结 |
第七章 结论和展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
攻读硕士学位期间参加科研情况及获得的学术成果 |
(9)带驱动器负载可逆三相PWM变换器的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 可逆PWM变换器的研究现状 |
1.2.1 三电平PWM变换器拓扑结构 |
1.2.2 控制策略研究情况 |
1.2.3 调制策略研究现况 |
1.2.4 模糊控制理论研究现状 |
1.3 论文主要工作安排 |
第2章 基于驱动器负载可逆PWM变换器的研究 |
2.1 伺服驱动器的简介 |
2.2 双向三相可逆PWM变换器工作原理 |
2.2.1 工作状态分析 |
2.2.2 可逆运行分析 |
2.3 空间矢量调制方法 |
2.3.1 三电平空间电压矢量分析 |
2.3.2 基于电压参考矢量的扇区判定 |
2.3.3 七段式矢量作用时间计算 |
2.4 三相PWM变换器的双向控制原理 |
2.5 本章小结 |
第3章 可逆三相三电平PWM变换器控制策略研究 |
3.1 系统整体控制策略研究 |
3.1.1 基于功率平衡的小信号模型 |
3.1.2 电流内环的模型 |
3.1.3 电压外环的模型 |
3.2 宽输出直流电压的模糊PI调节器设计 |
3.2.1 模糊控制原理 |
3.2.2 基本模糊控制器的设计 |
3.2.3 模糊PI在三相PWM变换器电压外环的应用 |
3.3 本章小结 |
第4章 高可靠性软件架构设计方法的研究 |
4.1 芯片资源简介 |
4.2 系统软件主要模块流程设计 |
4.3 系统软件状态机的设计 |
4.3.1 状态机的模态 |
4.3.2 状态机中的主要功能设计 |
4.4 AD采样中断的设计 |
4.4.1 AD采样中断的触发方式 |
4.4.2 软件主中断AD中断的设计 |
4.4.3 AD采样中断的主要功能设计 |
4.5 正负序的软件判断方法 |
4.5.1 硬件过零检测电路工作原理 |
4.5.2 正负序判断的软件设计 |
4.6 三相四线与三相三线供电方式下的相序自适应调整方法 |
4.6.1 基于三相四线的相序自适应软件实现方法 |
4.6.2 基于三相三线的相序自适应软件实现方法 |
4.7 本章小节 |
第5章 可逆三相PWM变换器的主要参数设计 |
5.1 系统的整体架构以及性能指标 |
5.2 功率电路的主要参数设计 |
5.2.1 功率开关器件选型 |
5.2.2 网侧储能电感参数设计 |
5.2.3 直流侧输出电容参数设计 |
5.3 漏电检测电路及磁件设计 |
5.3.1 漏电流检测电路工作原理 |
5.3.2 漏电流检测互感器磁件设计 |
5.4 辅助电源设计 |
5.4.1 辅助电源供电架构 |
5.4.2 辅助电源磁件设计 |
5.5 硬件看门狗电路 |
5.6 本章小结 |
第6章 仿真和实验分析 |
6.1 基于PSIM仿真与结果分析 |
6.1.1 整流状态仿真分析 |
6.1.2 逆变状态仿真分析 |
6.2 实验结果与分析 |
6.2.1 整流时稳态实验波形 |
6.2.2 逆变实验波形 |
6.3 整机性能测试 |
6.4 本章小结 |
第7章 总结与展望 |
7.1 全文工作总结 |
7.2 工作展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
(10)船舶六相永磁同步电机电流环控制策略研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
符号说明表 |
1 绪论 |
1.1 课题研究背景及意义 |
1.2 课题发展及研究现状 |
1.2.1 多相电机及其驱动控制技术的发展及研究现状 |
1.2.2 电流环动态性能改进策略发展及研究现状 |
1.2.3 六相电机谐波抑制策略发展及研究现状 |
1.3 本文主要研究内容及章节安排 |
2 六相永磁同步电机矢量控制理论研究 |
2.1 六相永磁同步电机自然坐标系下的数学模型 |
2.2 两种常用的坐标变换 |
2.2.1 双d-q坐标变换 |
2.2.2 矢量空间解耦坐标变换 |
2.2.3 两种坐标变换之间的关系 |
2.3 同步旋转坐标系下的数学模型 |
2.3.1 基于双d-q坐标变换的数学模型 |
2.3.2 基于矢量空间解耦坐标变换的数学模型 |
2.4 六相电压源逆变器PWM技术 |
2.4.1 六相电压源逆变器的电压矢量 |
2.4.2 四矢量SVPWM算法 |
2.4.3 基于双零序信号注入的PWM算法 |
2.5 六相永磁同步电机的矢量控制 |
2.5.1 基于双d-q坐标变换的矢量控制 |
2.5.2 基于矢量空间解耦坐标变换的矢量控制 |
2.6 本章小结 |
3 六相永磁同步电机电流环动态性能改进策略 |
3.1 六相永磁同步电机解耦控制 |
3.1.1 d、q轴耦合分析 |
3.1.2 复矢量解耦控制 |
3.2 电流环延时与动态性能 |
3.2.1 电流采样方式与延时分析 |
3.2.2 电流采样方式的改进 |
3.2.3 双采样双更新策略 |
3.3 仿真结果分析 |
3.3.1 阶跃负载下的仿真试验 |
3.3.2 螺旋桨负载下的仿真试验 |
3.4 本章小结 |
4 六相永磁同步电机谐波电流抑制策略 |
4.1 谐波电流分析 |
4.1.1 死区效应对谐波电流的影响 |
4.1.2 绕组不对称对谐波电流的影响 |
4.1.3 死区效应和绕组不对称共同作用下的谐波电流 |
4.2 谐波电流抑制策略 |
4.2.1 比例谐振控制原理 |
4.2.2 基于比例谐振的电流控制器 |
4.3 仿真结果分析 |
4.4 本章小结 |
5 六相永磁同步电机变频驱动控制装置设计 |
5.1 变频驱动控制装置硬件设计 |
5.1.1 系统总体硬件结构设计 |
5.1.2 电源模块 |
5.1.3 主电路模块 |
5.1.4 控制电路模块 |
5.2 变频驱动控制装置软件设计 |
5.2.1 初始化程序设计 |
5.2.2 主循环程序设计 |
5.2.3 中断服务子程序设计 |
5.3 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历及攻读硕士学位期间的科研成果 |
四、基于DSP的SPWM变频调速系统的分析与设计(论文参考文献)
- [1]线性组合采样法SPWM变频调速实验平台开发[J]. 严海龙,林桢玥,袁宵,郝之曦,柳蕊蕊,黄李忠. 电子质量, 2021(09)
- [2]九相感应电动机变频开环控制的研究[D]. 王健. 青岛大学, 2021
- [3]基于虚拟电抗的大功率感应电机V/f控制系统稳定性研究[D]. 易山. 广西大学, 2021(12)
- [4]电力电子变压器矿用变频系统研究[D]. 张桂林. 河北工程大学, 2021(08)
- [5]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)
- [6]五相感应电动机SVPWM矢量控制技术研究[D]. 徐艺玲. 哈尔滨理工大学, 2021(09)
- [7]SPWM算法在污水提升泵中的应用[J]. 冯仁宽,何志琴,杨莹. 智能计算机与应用, 2020(11)
- [8]脉冲负载下小功率变频调速控制器的开发[D]. 王舵. 西安石油大学, 2020(10)
- [9]带驱动器负载可逆三相PWM变换器的研究[D]. 葛亚华. 扬州大学, 2020(04)
- [10]船舶六相永磁同步电机电流环控制策略研究[D]. 包芳泉. 大连海事大学, 2020(01)