一、自然取样法PWM型变频调速的微机控制开关点的确定(论文文献综述)
徐帅[1](2018)在《新型混合多电平变流器拓扑、故障诊断与容错控制研究》文中研究指明多电平变流器因其具有输出电压谐波含量低、较低的器件电压应力和系统EMI小等优点而备受研究者们青睐,并被应用于高压电机变频调速、高压直流输电、柔性交流输电、可再生能源发电等领域。目前广泛采用的多电平变流器拓扑主要有三种:级联型、二极管中点钳位型和飞跨电容型。但是,现有传统多电平拓扑都存在一定的局限性。随着多电平变流器的应用越来越广泛,如何能进一步简化其结构,减少使用的功率开关器件,降低其体积与成本也越来越受到重视,而且随着功率半导体器件技术的发展,如何充分利用开关速度较快但耐压较低的器件和耐压值较高但开关频率较低的器件各自的优点,使系统结构更加优化也受到广泛关注。然而随着电平数的增多,功率开关器件数量急剧增加,电路拓扑和控制的复杂度也随之增加,从而使变流器系统可靠性降低。可靠性已成为衡量变流器性能指标如功率密度、效率及输出电能质量等的另一个重要标准。采用容错技术是提高变流器系统可靠性的主要途径之一。多电平变流器本身具备一定的冗余能力,即通过降低电压电平数和输出功率的途径可释放部分冗余资源,从而保证系统在故障下仍具备容错运行的能力。基于以上两个方面,本论文从多电平变流器拓扑结构的优化及利用容错技术提高其可靠性展开研究。主要从新型混合多电平变流器拓扑结构、控制策略、故障诊断与容错控制方法展开系统深入的研究。论文主要研究内容包括以下几个方面:研究了混合型多电平变流器拓扑的演变方法,用以推导得到各种传统的或新型多电平变流器拓1.研究了混合型多电平变流器拓扑的演变方法,用以推导得到各种传统的或新型多电平变流器拓扑。基于多电平单元拓扑串-并/并-串的思想,分别提出了三种混合型多电平变流器拓扑的演变方法,并推广得到了任意电平的一般性拓扑结构。针对混合有源箝位型多电平变流器和混合堆叠式多电平变流器,分别研究了变流器的开关状态和运行原理,并在器件使用数量、器件电压应力、功率损耗等性能方面进行了综合分析。2.研究了多电平变流器的数学建模,对T型三电平并网变流器系统分别建立了高频开关函数模型和低频状态平均值模型。针对基于飞跨电容的多电平变流器建立了通用性数学模型。通过仿真和实验验证了所建数学模型的准确性。3.研究了混合多电平变流器的调制和控制策略,基于多载波脉宽调制方法,提出了改进的混合多载波调制方法。在此基础上分析了中点电容电压和飞跨电容电压的平衡机理,并提出了三种不同的有源电容电压平衡控制方法。仿真和实验结果验证了混合调制和电压平衡控制的有效性。4.研究了混合多电平变流器的模型预测控制策略,建立了混合多电平变流器系统离散时间数学模型,用以获得变流器控制量的预测模型。结合混合有源钳位多电平变流器拓扑的特点,提出了一种不同电容电压参考的模型预测控制方法,实验结果验证了模型预测控制策略的有效性。5.研究了多电平变流器的故障诊断和容错控制策略。提出了一种容错型三相四桥臂T型三电平变流器拓扑,并提出了相应的故障隔离、故障定位和容错控制方法。针对T型混合有源钳位多电平变流器开关管的开路故障,分析了开关管故障对输出电压电平、开关状态切换和电容电压状态的影响。通过各种故障波形的特征分析,提出了开关管的开路故障分类和故障定位的规则,并提出了基于冗余开关状态选择的容错控制方法。仿真和实验结果验证了故障诊断和容错控制方法的有效性。6.搭建了基于d SPACE为核心控制器的多电平变流器系统实验平台。针对混合有源箝位型多电平变流器,设计、研制了高集成度的三相变流器实验样机,编写了控制系统软件程序,用于验证本论文所提出的多电平变流器的调制和控制策略、故障诊断及容错控制方法。
张珍珍[2](2015)在《基于载波的三电平逆变器中点电位控制技术的研究》文中提出三电平逆变器与传统的两电平逆变器相比有很多优点,例如谐波含量少,功率开关器件上的电压应力低,以及高效率等,目前已在高压大功率的一些地方被使用,例如无功功率补偿,船用传动,轧钢机以及其他变速驱动器中。在一些调速驱动系统和其他应用中,有些厂家已经开始将三电平二极管箝位型逆变器商业化,但是它存在一个固有问题,即直流侧串联的两个分压电容上的电压大小不等而造成的直流侧中点电位不平衡问题,这是由多种原因造成的。在上述的一些应用场合中,当这两个分压电容上的电压不相等时,逆变器的输出电压波形质量可能下降,甚至发生畸变,从而可能会损坏直流侧电容及开关器件,因此这个问题影响着逆变器运行的可靠性,同时还间接影响着电机的调速等。本文针对上述问题研究的主要工作内容如下:1)在理论方面,介绍了多电平逆变器的背景及其应用现状;总结了三电平二极管箝位型逆变器的工作原理;简要阐述了几种载波调制法,并重点分析了三角载波同相层叠PWM调制法。2)针对三电平二极管箝位型逆变器的主电路结构,分析了其直流侧中点电位波动的原因及影响,提出了一种中点电位稳压器,并对此设计进行了仿真与实验,仿真实验结果验证了中点电位波动在一定程度上得到了有效地抑制。3)基于TMS320F2812控制芯片,设计了系统硬件电路,主要包括三电平二极管箝位型逆变器主电路、12路MOS管的驱动电路、保护电路、采样电路及电流极性检测电路等,为后续软、硬件调试奠定了基础。4)介绍了生成控制功率开关器件的触发PWM波的不对称规则采样算法,编写了相关程序,包含主程序和中断子程序。并对三电平SPWM波生成子程序及中点电位控制子程序进行了代码性能评估。5)在实验室搭建了实验平台,对所编程序进行调试,得到了在三角载波同相层叠PWM调制下的相电压、线电压PWM脉冲实验波形、开关器件的PWM控制脉冲实验波形以及在闭环控制下的直流侧中点电位实验波形。这些实验波形表明了生成SPWM波的算法的正确性,也说明了所提出的中点电位稳压器在一定程度上抑制了直流侧中点电位的波动,实验结果与理论一致。
张伯顺[3](2013)在《基于FPGA的变频调压电源控制器的研究》文中进行了进一步梳理随着电力电子变频技术的发展,电力电子变换器的控制技术变得越来越复杂。微处理器及外围设备的不断更新,使得数字控制存在的问题不断被改善,并呈现出取代模拟电路设计的趋势。相比于单片机与DSP,FPGA在数字化控制方面具有独特的优势,本文分析了可编程逻辑器件FPGA实现SPWM控制器的原理与方法,设计了一种通过FPGA实现变频调压电源控制电路的方案,将SPWM波形生成电路、AD采样控制及控制算法等全部集中在FPGA内部,大大降低了电路的复杂程度。本文分析和研究了谐波的产生和抑制、变频调压电源的控制策略、死区补偿、重复控制、基于FPGA的SPWM信号产生与处理及外围通讯等,并做了详细的设计、仿真与实验验证。首先,介绍了变频调压电源提出的背景与应用,分析了其发展方向。对基于FPGA的数字化控制进行论述,并较为详细的说明了相比于单片机与DSP的设计优势。本电源系统的主体结构为AC-DC-AC形式,其控制器部分是基于FPGA来设计与实现的。其次,探讨了电网中谐波的产生及危害。并分析了谐波发生在变频调压电源上的状况,介绍了一些常用的抑制方法,提出了一种谐波抑制策略。接着对变频调压电源的控制策略进行了论述。控制信号设计时,采用的是正弦脉宽调制。以双极性方式采样,以三角波作为载波信号,正弦波为调制信号,它们均在FPGA内部设计实现,并以自然采样的方式将两者进行比较来获得最终的控制信号,然后再经由驱动部分处理后加载到主电路上去。最后,由于同桥臂上下开关管会同时导通(即直通),死区被加入驱动信号内,谐波也会相应增多,故而对死区的补偿开展了设计与仿真。为了降低THD,采取PID控制与重复控制相结合的控制方法。当系统运行于稳态时,重复控制起主要的控制作用;而当电压或负载出现突变时,PID会发挥主要的控制作用。并对此控制方法的控制效果进行仿真验证。整个控制器是在FPGA内部设计完成的,对各子单元模块开展了详细的论述,并对相应的仿真图形进行了说明。最终在实验平台上,对各单元进行了验证。
张丰敏[4](2010)在《矿井局部扇风机智能控制系统的研究》文中研究表明矿井局部通风机是掘进工作面生产系统中最重要的机电设备,其工作质量的下降,将直接威胁掘进工作面的安全生产。采用简单控制算法实现的通风机控制,不能实现真正意义上的通风安全。本文将从全面提高局部通风机的控制性能出发,兼顾系统的节能要求,采用模糊控制算法和计算机控制技术,实现矿井局部通风机的智能化控制,全面提高通风机保证掘进工作面安全生产的能力,并在保证安全的前提下通过变频调速实现其工作效率的最大化。本文分析了变频器的工作原理,根据系统设计要求,选用了SPWM技术结合模糊控制算法,以高性能数字信号处理器为硬件平台设计了风机变频调速系统,实现对系统的信号采集和处理、系统保护以及自动调速等功能;完成了系统的软硬件设计,并对系统的软硬件干扰进行分析,提出了抗干扰方案。对逆变器输出信号谐波分量中的共模电压的危害进行了分析,在总结目前已有消除共模电压危害的方法基础上,设计提出了一种新的可调式逆变器输出正弦波滤波器方案,使整个系统的抗干扰能力增强,进而提高控制效果;在对本文工作进行总结的基础上,提出下一步的工作内容。
聂小涛[5](2009)在《基于智能控制的抽油机变频节能控制系统》文中进行了进一步梳理游梁式抽油机在当今采油设备中占有重要的地位。由于其具有结构简单、可靠性高、耐久性好、维修方便、适应现场工况等特点,在今后相当长时间内必将还是油田的主要采油设备和耗能设备。为了保证抽油机有足够的过载能力,通常电动机装机功率比较大,而采油过程中负荷一般不会太高,所以电机负载率只有30%左右,也就是我们通常说的“大马拉小车”现象,在油田开发后期,更为严重,因此而造成了电能的极大浪费。针对游梁式抽油机存在的轻载和“干抽”等问题,在总结分析前人研究的基础上,本文提出了智能控制与变频调速相结合的综合节能控制方案,即利用模糊神经网络对井下蓄液量进行预报,在蓄液量较少时,及时停机;在蓄液量达到“满抽”时,及时开机,并在开机运行时辅以变频技术,根据负载大小实时控制电机转速,以达到更好的节能目的。为了实现该节能方案,本课题对智能控制技术和变频技术分别作了研究,并在总结分析前人研究的成果同时,分别设计了符合抽油机特点的智能控制器和变频器,此外,还保留了两者互联接口。在设计智能控制部分时,本文研究分析了模糊控制和神经网络的各自特点,模糊控制有较强的表达能力,而神经网络有更好的学习能力。为了充分利用两者所长,我们选用了模糊控制和神经网络融合而成的TS模糊系统模型,并根据采油现场特点,选取一个小油区作为控制对象,设计了适合抽油机控制的模糊神经网络。为了制定实用的模糊规则和训练网络,我们多次到胜利油田设计院和采油厂与相关人员联系,选取了多口轻载井,采集了大量的真实数据用以训练网络,并咨询了多位采油专家,制订了基本的模糊控制规则。并对智能控制部分硬软件进行了设计。由于通用变频器价格昂贵,并且在油田的应用也不是很理想,所以我们与合作企业工程人员共同设计了抽油机专用变频器,专用变频器由单片机系统、整流逆变电路及IGBT驱动保护电路构成。该变频器简单实用,成本较低。此外,为适合变频调速要求,对变频主电路也进行了设计改进。此外,本课题为了实验需要,制作了抽油机模拟负载,该模拟负载由异步电机、减速箱、支架及重物组成,用以模拟抽油机采油过程。在节能控制系统初步设计完成后,在此模拟负载上作了大量的实验。最后,对实验结果进行了简单分析,并测试了节能控制装置的各项性能。
刘晓艳[6](2009)在《基于FPGA的高频PWM开关电源控制器设计》文中提出电力电子装置的控制技术随着电力电子技术的发展而愈来愈复杂。开关电源是现代电力电子设备中不可或缺的组成部分,其质量的优劣以及体积的大小直接影响电子设备整体性能。高频化、小型化、数字化是开关电源的发展方向。在应用数字技术进行控制系统设计时,数字控制器的性能决定了控制系统的整体性能。数字化电力电子设备中的控制部分多以MCU/DSP为核心,以软件实现离散域的运算及控制。在很多高频应用的场合,目前常用的控制器(高性能单片机或DSP)的速度往往不能完全满足要求。FPGA具有设计灵活、集成度高、速度快、设计周期短等优点,与单片机和DSP相比,FPGA具有更高的处理速度。同时FPGA应用在数字化电力电子设备中,还可以大大简化控制系统结构,并可实现多种高速算法,具有较高的性价比。依据FPGA的这些突出优点,本文将FPGA应用于直流开关电源控制器设计中,以实现开关电源数字化和高频化的要求。主要研究工作如下:介绍了基于FPGA的DC/DC数字控制器中A/D采样控制、数字PI算法的实现;重点描述了采用混合PWM方法实现高分辨率、高精度数字PWM的设计方案,并对各模块进行了仿真测试;用FPGA开发板进行了一部分系统的仿真和实际结果的检测,验证了文中的分析结论,证实了可编程逻辑器件在直流开关电源控制器设计中的应用优势。
孙澄宇[7](2008)在《基于CPLD特定消谐逆变器的研究》文中研究表明随着现代电力电子技术的发展,各种结构型式和各种控制方法的逆变器相继问世。而就逆变器而言,不管输出要求恒频恒压还是变频变压,有效消除或降低输出谐波、提高直流电压利用率一直是研究者致力解决的问题。与其他消谐技术相比,特定消谐(Selective Harmonic Elimination,简称SHE)技术具有电压利用率高、开关频率低、消除指定次谐波效果好等优点,被广泛用于变频调速、无功补偿和有源滤波等装置。传统实现特定消谐技术的方法主要采用MCU+EPROM的方式,通过软件控制方法实现所需要的脉冲。但这种控制方式存在抗干扰性差、电路结构相对复杂和程序延时等特点。本文在分析了特定消谐技术基本原理的基础上,采用可编程逻辑器件CPLD,设计了一种基于可编程逻辑器件CPLD的特定消谐PWM(SHE-PWM Selective Harmonic Elimination–PWM)脉冲及控制电路的逆变器,并制作了实验样机。用硬件电路代替软件控制,大大简化了控制电路及外围器件的结构,提高了逆变器的可靠性和实时性。文中详细论述了特定消谐脉冲的实现过程并在此基础上设计了DSP+CPLD的控制方式,使特定消谐逆变器可以应用于更多的应用领域。通过软件仿真及硬件实验表明,基于CPLD的特定消谐逆变器可有效消除或减小逆变器输出中低次谐波含量,且谐波分布向高次谐波转移。由于高次谐波的感抗比较大,这样就很大程度上降低了谐波的影响。
宋立群[8](2007)在《数控机床动力磁悬浮主轴系统变频调速研究》文中研究指明目前数控机床正向高速度、高效率、高精度方向发展,同时数控机床对主轴驱动提出了很高的要求:既要输出大功率,又要有较宽的调速范围,同时还要具有定位功能、保护功能等。为了满足上述要求,目前许多数控机床主轴采用交流主轴驱动系统,用一般的交流异步电动机或交流变频电动机作为主轴驱动电动机,用变频无级调速的方法实现机床的恒功率自动变速。虽然交流电机具有非线性和强耦合,且控制较为困难等特点,但由于其矢量变换控制伺服系统能取得与直流系统相似的功能,且随着电机控制技术的不断提高,尤其是数字信号处理器(Digital Signal Processing—DSP)技术的发展正好为先进控制理论以及复杂控制算法的实现提供了有力的支持。本课题为实现对数控机床动力磁悬浮主轴系统的变频调速控制,采用DSP为控制核心,研究设计了一种变频调速系统,其中主电路采用典型的三相交—直—交电压源型变频器结构,逆变器采用智能功率模块(Intelligent Power Module—IPM)作为主开关器件,通过三相不可控整流模块向逆变器和开关电源供电。开关电源分别给IPM的驱动电路、DSP控制电路、保护电路、传感器供电。电路设计中,采用多种抗干扰措施,保障系统可靠工作,稳定运行。该变频调速装置,是专门针对动力磁悬浮主轴设计的一种变频调速系统,支持在线调试,采用先进的空间矢量脉宽调制(SVPWM)控制技术,可实现对主轴转矩绕组的实时、准确控制,同时本系统组件均采用模块化设计,便于调试,组装和维护。
高国兴[9](2007)在《游梁式抽油机用电动机高效节能控制系统的研究》文中研究表明游梁式抽油机是石油开采的主要设备,也是主要耗能设备,其驱动电机负载率通常都小于30%。这种情况的存在,使电能的利用率降低,增加了电能的损耗。针对上述情况,本文对一种应用于游梁式抽油机拖动电动机的高效节能控制系统进行了研究。论文介绍了国内外抽油机的发展概况及游梁式抽油机的工作原理,阐述了游梁式抽油机系统效率低下的原因。在此基础上,介绍了油田抽油机常用的节能方法并对其优缺点进行了分析,提出了一种基于变频调速和功率因数闭环控制的节能方案。游梁式抽油机节能装置的硬件部分以AT89C51单片机为核心,包括主电路、控制电路、驱动电路、保护电路、功率因数检测电路和能量回馈电路等部分。主电路采用交-直-交电压型结构;控制电路部分由脉宽调制芯片SA866AE产生SPWM控制信号。AT89C51单片机控制部分由显示电路、键盘电路、复位电路、记忆电路、功率因数计算电路和频率输出电路等组成;驱动电路选用IGBT专用驱动模块EXB841进行控制信号的放大;保护电路实现过流过压保护、短路保护等功能。软件部分包括SA866AE外接EEPROM初始化参数的设计、单片机控制程序和电机软启动程序,软件采用汇编语言编程。论文最后对所设计的部分电路进行了实验分析。胜利油田现场运行测试结果表明,该装置可以使三相交流异步电动机功率因数大幅提高,综合节电率达到26.58%,节能效果明显。
孙静[10](2007)在《基于AVR单片机的三相正弦波变频电源设计》文中进行了进一步梳理介绍了基于AVR单片机的三相正弦波多频电源设计原理、主要电路设计与计算及软件设计等。该系统采用AVR单片机ATmega16L作为控制器产生输出信号驱动晶体管,利用等效面积法生成SPWM脉冲,实现正弦波变频电源,具有过流保护,液晶显示,键盘输入等功能。主电路的逆变部分采用了IR2110芯片进行驱动,简化了驱动电路。
二、自然取样法PWM型变频调速的微机控制开关点的确定(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、自然取样法PWM型变频调速的微机控制开关点的确定(论文提纲范文)
(1)新型混合多电平变流器拓扑、故障诊断与容错控制研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
§1.1. 课题研究背景 |
§1.2. 多电平变流器拓扑研究现状 |
§1.3. 多电平变流器控制方法的研究现状 |
§1.3.1. 多电平脉宽调制技术 |
§1.3.2. 电容电压平衡控制 |
§1.4. 多电平变流器容错技术综述 |
§1.4.1. 故障类型及诊断方法 |
§1.4.2. 容错技术研究现状 |
§1.5. 本课题研究内容 |
§1.5.1. 课题研究内容 |
§1.5.2. 论文结构 |
参考文献 |
第2章 新型混合多电平变流器拓扑及运行原理 |
§2.1. 引言 |
§2.2. 新型混合多电平变流器拓扑的衍生规律 |
§2.2.1. 串-并/并-串的演变思想 |
§2.2.2. 混合钳位型多电平变流器拓扑 |
§2.2.3. 混合级联型多电平变流器拓扑 |
§2.2.4. 基于飞跨电容单元的混合ANPC多电平变流器拓扑 |
§2.2.5. 混合H桥型多电平变流器拓扑 |
§2.3. 混合多电平变流器开关状态及运行原理 |
§2.3.1. 混合T-ANPC多电平变流器 |
§2.3.2. 混合堆叠式H桥型九电平变流器 |
§2.4. 混合多电平变流器比较与分析 |
§2.4.1. 器件数量对比 |
§2.4.2. 功率损耗分析 |
§2.5. 实验验证 |
§2.6. 本章小结 |
参考文献 |
第3章 多电平变流器数学建模与分析 |
§3.1. 引言 |
§3.2. T型三电平并网变流器数学建模 |
§3.2.1. 运行原理和调制策略 |
§3.2.2. 开关函数模型 |
§3.2.3. 动态平均值模型 |
§3.2.4. 电容电压平衡控制策略 |
§3.3. 多电平变流器通用性数学建模与分析 |
§3.4. 仿真与实验 |
§3.4.1. 仿真结果 |
§3.4.2. 实验结果 |
§3.5. 本章小结 |
参考文献 |
第4章 混合多电平变流器PWM调制与控制策略 |
§4.1. 引言 |
§4.2. 电容电压平衡机理与分析 |
§4.2.1. 直流侧中点电压平衡机理 |
§4.2.2. 飞跨电容电压平衡机理 |
§4.3. 基于逻辑函数组合的有源电压平衡控制 |
§4.3.1. 逻辑状态变量的建立 |
§4.3.2. 飞跨电容电压平衡控制方法 |
§4.3.3. 仿真和实验 |
§4.4. 基于占空比调节的有源电压平衡控制 |
§4.4.1. 占空比调节规则的建立 |
§4.4.2. 飞跨电容电压平衡控制方法 |
§4.4.3. 仿真和实验 |
§4.5. 本章小结 |
参考文献 |
第5章 混合多电平变流器的模型预测控制 |
§5.1. 引言 |
§5.2. 多目标优化的预测控制 |
§5.2.1. MPC的工作原理 |
§5.2.2. 混合多电平变流器MPC特点 |
§5.3. 混合T-ANPC多电平变流器模型预测控制 |
§5.3.1. 系统离散化建模 |
§5.3.2. 混合T-ANPC多电平变流器模型预测控制 |
§5.3.3. MPC延时补偿方法 |
§5.4. 混合堆叠式H桥型多电平变流器模型预测控制 |
§5.4.1. 系统离散化建模 |
§5.4.2. 混合堆叠式H桥型九电平变流器模型预测控制 |
§5.4.3. 功率损耗分析 |
§5.5. 实验验证 |
§5.5.1. 混合T-ANPC多电平变流器实验结果 |
§5.5.2. 混合堆叠式H桥型九电平变流器实验结果 |
§5.6. 本章小结 |
参考文献 |
第6章 多电平变流器故障诊断与容错控制 |
§6.1. 引言 |
§6.2. T型三电平变流器故障诊断方法 |
§6.2.1. 开关管故障特征分析 |
§6.2.2. 基于线电压和电容电压偏差信号的故障诊断方法 |
§6.3. T型三电平变流器的容错运行策略 |
§6.3.1. T型三电平四桥臂容错变流器拓扑 |
§6.3.2. 开路故障容错控制方法 |
§6.3.3. 中点电压低频脉动抑制 |
§6.3.4. 实验验证 |
§6.4. 混合T-ANPC五电平变流器容错运行策略 |
§6.4.1. 开路故障特征分析 |
§6.4.2. 容错控制方法 |
§6.4.3. 实验验证 |
§6.5. 混合T-ANPC七电平变流器容错运行策略 |
§6.5.1. 开路故障特征分析 |
§6.5.2. 容错控制方法 |
§6.5.3. 实验验证 |
§6.6. 可靠性评估与分析 |
§6.6.1. 可靠性 |
§6.6.2. 变流器可靠性建模 |
§6.7. 本章小结 |
参考文献 |
第7章 多电平变流器系统实验平台 |
§7.1. 引言 |
§7.2. 硬件电路设计 |
§7.2.1. d SPACE的结构和特点 |
§7.2.2. 主电路器件选择 |
§7.2.3. 光耦隔离驱动电路 |
§7.2.4. 电压和电流检测电路 |
§7.2.5. 信号扩展和死区电路 |
§7.3. 软件设计 |
§7.4. 实验平台系统构成 |
§7.5. 本章小结 |
参考文献 |
第8章 总结与展望 |
§8.1. 全文总结 |
§8.2. 课题展望 |
攻读博士学位期间的学术成果 |
致谢 |
(2)基于载波的三电平逆变器中点电位控制技术的研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 多电平逆变器应用现状 |
1.1.1 三电平逆变器的分类 |
1.1.2 TLDCI 的基本工作原理 |
1.2 综述几种常用 PWM 调制方法 |
1.2.1 开关点预制 PWM 调制 |
1.2.2 空间矢量 PWM 调制 |
1.2.3 载波 PWM 调制 |
1.2.4 三角载波交叠与三角载波层叠 PWM 调制法之间的关系 |
1.3 概述目前常用的中点电位控制技术 |
1.3.1 基于 SPWM 的注入零序电压分量调制法 |
1.3.2 基于 SVPWM 的平衡因子调制法 |
1.4 本文研究的主要内容 |
第二章 三角载波层叠 PWM 调制方法的研究 |
2.1 三角载波同相层叠 PWM 调制 |
2.2 三角载波反相层叠 PWM 调制 |
2.3 本章小结 |
第三章 TLDCI中点电位闭环控制的研究 |
3.1 直流侧中点电位波动的原因 |
3.2 中点电位波动的影响 |
3.3 中点电位闭环控制的研究 |
3.3.1 中点电位稳压器设计 |
3.3.2 系统传递函数推导 |
3.3.3 PI 调节器的参数设计 |
3.4 本章小结 |
第四章 MATLAB/simulink 仿真设计及分析 |
4.1 TCP-PWM 调制仿真 |
4.2 TCRP-PWM 调制仿真 |
4.3 中点电位闭环控制仿真 |
4.4 本章小结 |
第五章 系统硬件设计 |
5.1 系统实验方案设计 |
5.1.1 系统主电路 |
5.1.2 驱动电路 |
5.1.3 驱动电源设计 |
5.2 直流侧中点电流极性检测电路 |
5.3 电压采样电路及整形电路 |
5.4 保护电路 |
5.4.1 短路保护电路 |
5.4.2 直流侧过压、欠压保护电路 |
5.5 本章小结 |
第六章 基于 TMS320F2812DSP 的软件设计 |
6.1 软件设计基础 |
6.1.1 集成开发环境 CCS 简要介绍 |
6.1.2 代码性能评估 |
6.2 控制系统软件设计 |
6.2.1 主程序设计 |
6.2.2 TCP-PWM 调制下 PWM 波生成算法分析 |
6.2.3 中点电位控制算法分析 |
6.3 本章小结 |
第七章 实验调试波形 |
7.1 TCP-PWM 调制实验波形 |
7.2 直流侧中点电位闭环控制实验波形 |
7.3 本章小结 |
第八章 结论与展望 |
8.1 结论 |
8.2 展望 |
参考文献 |
附图 |
致谢 |
作者在攻读硕士学位期间的研究成果 |
(3)基于FPGA的变频调压电源控制器的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
目录 |
第1章 绪论 |
1.1 电力电子变频技术 |
1.2 变频调压电源的提出背景与应用 |
1.3 变频调压电源发展方向 |
1.4 FPGA 在变频调压电源设计中的优势 |
1.5 变频调压电源整体设计 |
1.6 本文主要内容 |
第2章 谐波分析与死区研究 |
2.1 谐波分析 |
2.1.1 谐波的产生 |
2.1.2 谐波造成的危害 |
2.1.3 谐波的抑制 |
2.1.4 变频调压电源中的谐波抑制方法 |
2.2 变频调压电源的死区 |
2.2.1 死区效应分析 |
2.2.2 死区对逆变器基波的影响 |
2.2.3 死区带来的附加谐波 |
2.3 本章小结 |
第3章 变频调压电源控制技术 |
3.1 变频调压电源控制方式 |
3.1.1 非智能控制方式 |
3.1.2 智能控制方式 |
3.2 变频调压电源的调制 |
3.2.1 脉宽调制(PWM) |
3.2.2 SPWM 调制技术 |
3.2.3 SPWM 变频电路原理 |
3.3 死区补偿方法 |
3.3.1 电流反馈补偿法 |
3.3.2 基于无效器件的补偿 |
3.4 变频调压电源的复合控制 |
3.4.1 系统模型的建立 |
3.4.2 重复控制 |
3.4.3 数字 PID 控制 |
3.4.4 复合控制 |
3.5 本章小结 |
第4章 变频调压电源控制器的设计 |
4.1 控制电路总体结构 |
4.2 直接数字频率合成 |
4.2.1 DDS 的介绍 |
4.2.2 DDS 的基本原理和优化 |
4.2.3 DDS 的工作原理 |
4.2.4 DDS 的输出频率及分辨率 |
4.3 基于 HCPL-316 芯片的驱动设计 |
4.3.1 HCPL-316J 内部结构及工作原理 |
4.3.2 驱动电路设计 |
4.4 数据采集与转换 |
4.4.1 AD 转换的实现 |
4.4.2 信号的采样处理 |
4.5 电平转换单元 |
4.6 本章小结 |
第5章 基于 Quartus II 的 FPGA 内部单元模块设计 |
5.1 FPGA 与 Quartus II 软件 |
5.1.1 FPGA 介绍 |
5.1.2 Quartus II 简介 |
5.2 SPWM 的设计与实现 |
5.2.1 正弦调制波设计模块 |
5.2.2 三角载波的生成 |
5.2.3 方波的比较生成模块 |
5.3 死区设计模块 |
5.4 分频模块设计 |
5.5 通讯接口的设计 |
5.5.1 AD 接口设计 |
5.5.2 FPGA 与单片机的通讯接口 |
5.6 本章小结 |
第6章 系统的仿真与实验验证 |
6.1 基于 FPGA 的设计模块仿真 |
6.2 变频调压电源死区补偿的仿真 |
6.3 基于复合控制的仿真 |
6.4 变频调压电源的实验验证 |
6.5 本章小结 |
第7章 总结与展望 |
7.1 本文工作的总结 |
7.2 今后研究工作的展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录 |
(4)矿井局部扇风机智能控制系统的研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 课题的背景和研究意义 |
1.2 变频调速系统的发展现状 |
1.3 研究的目标与内容 |
1.3.1 研究的目标 |
1.3.2 研究的内容 |
2 变频器控制策略 |
2.1 变压变频装置原理 |
2.2 变压变频(VVVF)控制原理 |
2.3 脉宽调制技术(PWM) |
2.4 TMS320LF2407A在交流调速中的应用 |
2.5 等效巷道参数对风机控制的影响 |
3 模糊控制器的设计 |
3.1 模糊控制理论的发展 |
3.2 模糊控制在局部通风机自动控制中的应用 |
3.3 系统控制策略 |
3.4 瓦斯浓度模糊控制器的设计 |
3.4.1 精确量模糊化 |
3.4.2 模糊控制规则的确定 |
3.4.3 模糊控制表的推理过程 |
3.4.4 输出信息的清晰化 |
3.5 采用模糊自整定PID算法设计温度模糊控制器 |
4 系统硬件电路设计 |
4.1 主电路的设计 |
4.1.1 主电路元器件的选择 |
4.1.2 变频调速时的传递函数 |
4.1.3 脉宽调制时的开关函数 |
4.2 逆变器驱动电路设计 |
4.2.1 IR2130驱动芯片的特点 |
4.2.2 IR2130内部结构及其工作原理 |
4.2.3 采用IR2130的逆变器电路结构 |
4.3 检测及保护电路 |
4.3.1 电压、转速检测以及保护 |
4.3.2 电流检测及过电流保护 |
4.3.3 短路保护 |
4.3.4 堵转保护 |
4.3.5 电动机转速检测 |
4.4 通信模块和显示模块的设计 |
4.4.1 瓦斯传感器和温度传感器选择 |
4.4.2 键盘及显示电路 |
4.4.3 风压、风量、风速采样电路设计 |
4.4.4 电压、电流信号调理电路设计 |
4.4.5 频率监测电路 |
4.5 逆变器输出共模电压的危害及其抑制 |
4.5.1 逆变器输出共模电压的危害 |
4.5.2 一种新式可调式的逆变器输出正弦波滤波器 |
4.5.3 新式可调式逆变器输出正弦波滤波器的参数设置 |
5 系统软件设计 |
5.1 主程序的设计 |
5.1.1 数据初始化 |
5.1.2 DSP初始化 |
5.1.3 电流电压保护 |
5.1.4 参数修改 |
5.2 定时器周期子程序设计 |
5.3 键盘处理和LED显示程序 |
5.4 PWM中断服务子程序 |
5.5 逆变器输出滤波器控制策略 |
结论 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(5)基于智能控制的抽油机变频节能控制系统(论文提纲范文)
目录 |
摘要 |
ABSTRACT |
符号说明 |
第一章 绪论 |
1.1 本课题提出的背景 |
1.2 国内外研究概况和发展趋势 |
1.3 课题的主要工作 |
第二章 抽油机节能控制方案设计 |
2.1 游梁式抽油机系统浅析 |
2.1.1 游梁式抽油机 |
2.1.2 游梁式抽油机的基本参数 |
2.2 抽油机节能控制方案的设计思想 |
2.2.1 一般方法存在的困难 |
2.2.2 本方案的设计思路 |
2.3 抽油机节能控制方案的确定 |
2.4 小结 |
第三章 模糊神经网络模型 |
3.1 模糊逻辑控制 |
3.1.1 模糊控制系统 |
3.1.2 模糊逻辑推理法和非模糊化 |
3.2 神经元网络 |
3.2.1 生物神经元模型 |
3.2.2 人工神经元模型 |
3.2.3 人工神经网络 |
3.2.4 BP网络 |
3.3 基于神经网络的模糊系统 |
3.3.1 模糊系统与神经网络的互相转换 |
3.3.2 神经网络的实现 |
3.4 小结 |
第四章 智能控制部分设计 |
4.1 概述 |
4.2 智能控制部分硬件电路设计 |
4.2.1 主控CPU |
4.2.2 电压电流采样输入部分 |
4.2.3 缺相保护部分 |
4.2.4 单片机外围电路及显示部分 |
4.2.5 继电器输出部分 |
4.2.6 控制电路电源部分 |
4.3 智能控制部分软件设计 |
4.3.1 设计所采用的模糊神经网络模型 |
4.3.2 模糊系统的建立 |
4.3.3 软件设计所采用的算法及程序流程图 |
4.4 小结 |
第五章 变频控制部分 |
5.1 异步电动机变频调速原理 |
5.1.1 基频以下调速 |
5.1.2 基频以上调速 |
5.1.3 脉宽调制技术原理 |
5.2 变频控制部分硬件设计 |
5.2.1 变频部分主电路设计 |
5.2.2 变频部分控制电路设计 |
5.3 变频部分软件设计 |
5.3.1 SPWM波形生成策略 |
5.3.2 控制规律 |
5.3.3 变频程序设计 |
5.4 小结 |
第六章 模拟实验结果及分析 |
6.1 抽油机节能控制器样机及模拟负载制作 |
6.2 油田现场数据采集及网络训练 |
6.3 变频部分模拟实验及分析 |
6.4 小结 |
第七章 总结与展望 |
7.1 本文总结 |
7.2 前景展望 |
参考文献 |
致谢 |
学位论文评阅及答辩情况表 |
(6)基于FPGA的高频PWM开关电源控制器设计(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 概述 |
1.1 电力电子电路的数字化控制技术 |
1.1.1 电力电子技术发展概述 |
1.1.2 电力电子变换技术 |
1.2 软开关变换器的发展 |
1.3 PWM型DC/DC变换器控制方法 |
1.4 可编程逻辑器件在电力电子数字控制中的应用优势 |
1.5 本文的目的和研究内容 |
第二章 基于FPGA的专业芯片控制技术 |
2.1 可编程逻辑器件(CPLD/FPGA)及嵌入式系统 |
2.1.1 可编程逻辑器件简介 |
2.1.2 现场可编程门阵列器件 |
2.1.3 嵌入式系统简介 |
2.2 主控芯片Cyclone介绍 |
2.2.1 Cyclone简介 |
2.2.2 CycloneⅡ EP2C35介绍 |
2.3 EDA简介 |
2.3.1 EDA技术的发展历程 |
2.3.2 EDA技术的特点及应用范围 |
2.3.3 EDA设计流程 |
2.4 SPWM控制技术 |
2.4.1 开关电源调制方式 |
2.4.2 正弦脉冲宽度调制(SPWM)原理 |
2.4.3 SPWM调制方式 |
2.4.4 SPWM的数学模型 |
第三章 基于FPGA的PWM控制器设计 |
3.1 控制系统框图 |
3.2 A/D转换电路 |
3.2.1 A/D转换芯片 |
3.2.2 A/D采样控制 |
3.3 控制算法 |
3.4 基于DDS的标准正弦波单元设计 |
3.4.1 DDS原理及特点 |
3.4.2 基准正弦信号的产生 |
3.5 PWM波形发生器设计 |
3.5.1 高精度PWM控制器的原理 |
3.5.2 系统内部单元模块的设计 |
3.6 本章小结 |
第四章 系统仿真与结果验证 |
4.1 系统的仿真方法 |
4.2 仿真软件QuartusⅡ简介 |
4.2.1 应用QuartusⅡ的设计流程 |
4.2.2 QuartusⅡ的特点 |
4.2.3 QuartusⅡ的图形用户界面 |
4.3 系统的仿真结果及分析 |
4.4 系统的硬件装置验证及分析 |
4.5 本章小结 |
第五章 总结与展望 |
5.1 本文完成的主要工作 |
5.2 需进一步研究的工作 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士学位期间发表论文与成果 |
(7)基于CPLD特定消谐逆变器的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景及研究的意义 |
1.2 PWM 逆变技术及发展现状 |
1.2.1 PWM 逆变技术发展概述 |
1.2.2 PWM 逆变技术的分类 |
1.2.3 特定消谐逆变器的发展前景 |
1.3 可编程逻辑器件在电力电子技术中的应用 |
1.4 论文主要内容 |
第2章 SHE-PWM 数学模型及仿真研究 |
2.1 SHE-PWM 数学模型 |
2.1.1 双极性输出SHE-PWM 数学模型 |
2.1.2 单极性输出SHE-PWM 数学模型 |
2.2 特定消谐方程的求解 |
2.3 逆变器输出电路仿真 |
2.3.1 逆变器单极性输出单相仿真 |
2.3.2 逆变器双极性输出单相仿真 |
2.4 本章小结 |
第3章 基于CPLD 的特定消谐脉冲的实现 |
3.1 FPGA/CPLD 和VHDL 概述 |
3.1.1 FPGA/CPLD 概述 |
3.1.2 VHDL 语言概述 |
3.1.3 FPGA 开发流程 |
3.2 基于CPLD 的特定消谐脉冲发生器的设计 |
3.2.1 脉冲发生器的总体设计 |
3.2.2 特定消谐开关角模块的设计 |
3.2.3 变频模块的设计 |
3.3 特定消谐脉冲发生器的仿真验证 |
3.3.1 CPLD 的仿真验证方法 |
3.3.2 特定消谐脉冲发生器单极性仿真验证 |
3.3.3 特定消谐脉冲发生器双极性仿真验证 |
3.4 本章小结 |
第4章 特定消谐逆变器硬件设计 |
4.1 特定消谐逆变器总体设计 |
4.2 主电路设计 |
4.3 特定消谐脉冲发生器硬件电路的设计 |
4.4 驱动隔离电路的设计 |
4.5 DSP 控制电路的设计 |
4.5.1 TMS320F281x 处理器的主要功能简介 |
4.5.2 DSP 电源电路设计 |
4.5.3 DSP 最小系统设计 |
4.5.4 A/D 转换电路设计 |
4.6 本章小结 |
第5章 特定消谐逆变器实验验证 |
5.1 单极性特定消谐逆变器实验结果及分析 |
5.2 双极性特定消谐逆变器实验结果及分析 |
5.3 本章小结 |
结论 |
攻读硕士学位期间发表的论文 |
参考文献 |
附录A |
附录B |
致谢 |
(8)数控机床动力磁悬浮主轴系统变频调速研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
目录 |
绪论 |
一、动力磁悬浮主轴调速背景 |
二、变频调速国内外发展概况 |
三、课题研究的内容和意义 |
第一章 动力磁悬浮主轴调速原理 |
1.1 动力磁悬浮主轴概述 |
1.2 动力磁悬浮主轴调速原理 |
1.3 变频调速装置分类 |
1.3.1 交—交变频器 |
1.3.2 交—直—交变频器 |
1.4 变频调速控制方法 |
1.4.1 U/f控制 |
1.4.2 转差频率控制 |
1.4.3 矢量控制 |
本章小结 |
第二章 脉宽调制控制技术 |
2.1 脉宽调制技术概述 |
2.2 SPWM技术 |
2.2.1 正弦脉宽调制原理 |
2.2.2 SPWM的控制方法 |
2.3 SVPWM技术 |
2.3.1 基本电压空间矢量 |
2.3.2 磁链轨迹的控制 |
2.3.3 SVPWM的调制方法 |
2.3.4 两种调制方法对比 |
本章小结 |
第三章 动力磁悬浮主轴调速系统硬件设计 |
3.1 数字控制器DSP特点 |
3.2 系统主电路的设计 |
3.2.1 整流滤波电路设计 |
3.2.2 逆变电路设计 |
3.3 保护电路设计 |
3.3.1 浪涌保护 |
3.3.2 过欠压保护 |
3.3.3 泵升保护 |
3.4 采样电路设计 |
3.4.1 电流采样电路 |
3.4.2 速度采样电路 |
3.5 电源电路设计 |
3.6 输入与显示电路设计 |
3.7 电路及印刷电路板抗干扰设计 |
3.7.1 电路设计中抗干扰措施 |
3.7.2 电路板设计中抗干扰措施 |
本章小结 |
第四章 动力磁悬浮主轴调速系统软件设计 |
4.1 系统初始化模块 |
4.1.1 变量初始化 |
4.1.2 事件管理器初始化 |
4.1.3 ADC初始化 |
4.2 相电流检测模块 |
4.3 速度检测模块 |
4.4 SVPWM模块 |
本章小结 |
第五章 仿真 |
5.1 仿真环境 |
5.2 SVPWM控制算法 |
5.3 SVPWM控制仿真 |
本章小结 |
结论 |
参考文献 |
附录一 调速控制板图 |
攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
致谢 |
(9)游梁式抽油机用电动机高效节能控制系统的研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
英文摘要 |
第1章 前言 |
1.1 抽油机的国内外现状 |
1.2 本课题的背景及意义 |
1.3 论文的研究内容及创新点 |
第2章 游梁式抽油机的节能讨论 |
2.1 游梁式抽油机的工作原理 |
2.2 游梁式抽油机系统效率低的原因 |
2.3 游梁式抽油机的节能机理及评价 |
2.3.1 游梁式抽油机的节能机理 |
2.3.2 抽油机节能的评价指标 |
2.4 节能方案的确定 |
第3章 变频调速的脉宽调制(PWM)控制技术 |
3.1 PWM控制的基本原理 |
3.2 SPWM型逆变电路的控制方式 |
3.3 SPWM控制信号的生成方法 |
第4章 变频控制装置的硬件设计 |
4.1 变频控制装置的设计思想 |
4.2 变频装置的主电路设计 |
4.2.1 主电路结构 |
4.2.2 主电路参数计算 |
4.3 变频装置控制电路设计 |
4.3.1 脉宽调制芯片SA866AE |
4.3.2 SA866AE外接EEPROM的电路设计 |
4.3.3 单片机控制电路 |
4.4 IGBT模块驱动电路设计 |
4.5 节能控制系统辅助电路设计 |
4.5.1 保护电路 |
4.5.2 功率因数检测电路 |
4.5.3 能量回馈电路 |
第5章 变频控制装置的软件设计 |
5.1 控制装置的软件结构 |
5.2 SA866AE外接EEPROM初始化参数设计 |
5.3 单片机控制部分软件设计 |
5.3.1 主程序 |
5.3.2 启动及停止程序 |
5.3.3 点动正反转程序 |
5.3.4 频率设定程序 |
5.4 软启动程序设计 |
5.4.1 软启动的类型和优缺点 |
5.4.2 软启动的具体实现 |
第6章 电路实验结果与分析 |
6.1 频率设置与SPWM波形输出实验 |
6.2 软启动实验结果分析 |
第7章 现场应用效果分析 |
第8章 结论 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
个人简历、在学期间的研究成果 |
(10)基于AVR单片机的三相正弦波变频电源设计(论文提纲范文)
1 引 言 |
2 设计原理 |
3 主要电路设计与计算 |
3.1 主电路 |
3.2 控制电路 |
3.3 SPWM调制原理 |
3.3.1 规则取样法 |
3.3.2 自然采样法 |
3.3.3 等效面积法 |
3.3.4 键盘输入和显示电路 |
3.3.5 电压、电流采样电路 |
4 软件设计 |
4.1 采集部分 |
4.2 键盘控制 |
4.3 液晶显示 |
4.4 中断子程序 |
5 实验及结论 |
四、自然取样法PWM型变频调速的微机控制开关点的确定(论文参考文献)
- [1]新型混合多电平变流器拓扑、故障诊断与容错控制研究[D]. 徐帅. 东南大学, 2018
- [2]基于载波的三电平逆变器中点电位控制技术的研究[D]. 张珍珍. 太原理工大学, 2015(09)
- [3]基于FPGA的变频调压电源控制器的研究[D]. 张伯顺. 湖北工业大学, 2013(02)
- [4]矿井局部扇风机智能控制系统的研究[D]. 张丰敏. 辽宁工程技术大学, 2010(05)
- [5]基于智能控制的抽油机变频节能控制系统[D]. 聂小涛. 山东大学, 2009(05)
- [6]基于FPGA的高频PWM开关电源控制器设计[D]. 刘晓艳. 江苏大学, 2009(09)
- [7]基于CPLD特定消谐逆变器的研究[D]. 孙澄宇. 东北电力大学, 2008(07)
- [8]数控机床动力磁悬浮主轴系统变频调速研究[D]. 宋立群. 大连交通大学, 2007(05)
- [9]游梁式抽油机用电动机高效节能控制系统的研究[D]. 高国兴. 中国石油大学, 2007(03)
- [10]基于AVR单片机的三相正弦波变频电源设计[J]. 孙静. 黎明职业大学学报, 2007(01)