电气自动化

电气传动和自动控制

  • 直接转矩控制系统转矩动态特性

    徐淑萍;李耀华;刘卫国;商蓓;孟彦京;

    分析了施加电压矢量后转矩的动态变化,得出转矩的动态特性取决于所施加电压矢量与转子磁链夹角,给出直接转矩控制的电压矢量选择规律,指出了传统开关表的不足,并通过增加可用电压矢量数目给出一种优化的开关表来抑制转矩脉动。分析表明转子位置信息和增加电压矢量数目对直接转矩控制实现转矩精确控制非常必要。

    2009年04期 v.31;No.184 3-5+20页 [查看摘要][在线阅读][下载 441K]
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  • 一种新颖的感应电机V/F控制系统低速性能提升方法

    于泳;熊文凯;杨荣峰;王高林;徐殿国;

    针对感应电机V/F控制系统低速性能不理想的问题,该文提出了一种新颖的补偿方案,主要对死区效应和定子电阻压降进行补偿。该方案采用基于定子电压矢量定向的旋转坐标变换,能够方便地得到定子电阻压降补偿量,并能准确地判断电流方向,进行死区补偿。该方案仅需知道定子电阻值,实现简单。实验结果表明:采用补偿方案后,定子电流波形明显改善,电机能在1.5Hz满载平稳运行,且起动特性和动态性能良好。

    2009年04期 v.31;No.184 6-8页 [查看摘要][在线阅读][下载 356K]
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  • 双馈感应电机反演控制系统的研究

    李渊;何凤有;王峰;余跃;

    文中应用反演控制理论设计了双馈感应电机转速跟踪控制的非线性控制器。该控制器利用了反演法的动、静特性优良,稳定性强的特点,可以良好地实现电机转速的跟踪控制。对于所提出的控制策略予以详细推导,并进行了仿真实验。仿真结果表明该控制策略能够实现双馈电机转矩和磁链的解耦,以及转速的有效跟踪,系统具有良好的动、静态性能和鲁棒性。

    2009年04期 v.31;No.184 9-11页 [查看摘要][在线阅读][下载 299K]
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  • 电动车用定子双馈电双凸极电机驱动系统的单神经元PID控制

    孔祥新;程明;

    由于其双凸极结构,电动车用定子双馈电双凸极(SDFDS)电机驱动系统具有较强的非线性,常规PID控制器参数固定不易调节,难以得到较好的控制特性。由于单神经元具有自学习和自适应能力,且结构简单易于计算,因此该文设计了单神经元自适应PID控制器作为SDFDS电机的速度控制器,并在以数字信号处理器(DSP)TMS320F2812为核心的平台上进行了实验。实验结果表明,单神经元自适应PID控制器具有比常规PID控制器更好的动态和稳态性能,满足电动车对驱动电机的要求。

    2009年04期 v.31;No.184 12-14+17页 [查看摘要][在线阅读][下载 371K]
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  • 永磁同步电机混合LQ-H_∞控制研究

    吴雪芬;

    为了抑制永磁同步电机存在的参数摄动、负载扰动等不确定因素对系统性能的影响,该文提出了一种将线性二次型(LQ)最优控制同H∞鲁棒控制相结合的鲁棒跟踪控制策略。H∞控制作为抗扰调节器,保证系统的鲁棒性能,克服系统中存在的模型不确定性与外部干扰对系统性能的影响;LQ最优控制作为跟随调节器可以保证系统的跟踪性能。仿真结果表明,设计的LQ-H∞混合控制器对参数摄动和负载扰动具有较强的鲁棒性,而且系统具有较强的跟踪性能。

    2009年04期 v.31;No.184 15-17页 [查看摘要][在线阅读][下载 256K]
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新能源发电控制技术

  • 同步风力发电机无刷励磁系统设计

    郑恩让;张文苑;孟彦京;朱玉国;

    提出了无刷励磁同步风力发电机励磁系统设计方案,采用可控硅静止励磁装置向交流励磁机定子励磁绕组提供直流电,励磁机发出交流电经过旋转整流器供给风力发电机励磁。只需跟随风速变化,控制励磁机的励磁从而可以控制同步发电机的励磁,使得输出电压恒定。在额定风速以下,获得最大风能利用系数,额定风速以上,保证输出功率恒定。并提出了基于单神经元自适应PID控制算法的控制器设计,该系统具有可靠性高、抗干扰能力强、硬件简单和系统可扩展性强的特点。

    2009年04期 v.31;No.184 18-20页 [查看摘要][在线阅读][下载 262K]
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  • 基于双馈机组的风电场潮流计算模型研究

    陆以军;高厚磊;侯梅毅;武志刚;刘淑敏;

    在目前常用的双馈机潮流计算模型基础上,根据双馈电机有功特性,提出了双馈机在恒功率因数运行方式下的两种简化潮流计算模型。其一是在计算转子侧有功时忽略定、转子绕组损耗,另一简化模型则直接将双馈风电机组看成能处理成PQ节点的传统发电机参与潮流计算,这使得潮流计算过程大为简化。此外,在风电场等效环节计及了风电场内部变压器的损耗。最后在一含风电场的系统中对此模型进行了验证,结果表明简化计算模型是合理可行的。

    2009年04期 v.31;No.184 21-23页 [查看摘要][在线阅读][下载 411K]
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  • 抑制电压波动影响的自抗扰最大风能捕获控制

    王晓兰;梁波;郑伟;

    最大风能捕获在风力发电系统中非常重要,根据定子磁场定向的矢量控制原理,建立了基于变速恒频双馈发电机的风力发电系统的转速控制模型,将自抗扰控制技术引入到最大风能捕获控制中,采用扩张状态观测器对电压方程中的耦合项和电网电压等扰动项进行观测并加以补偿,提高了系统的跟踪性能。在MATLAB/Sinmulink中的仿真表明,系统在不同的风速下有更快的响应速度,对电网电压的波动有较强的抑制能力。

    2009年04期 v.31;No.184 24-26页 [查看摘要][在线阅读][下载 312K]
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  • 灰色预测智能变桨控制策略的研究

    杨海艳;孟彦京;朱玉国;陈景文;马汇海;朱玉国;

    由于风的随机性与不确定性,对于风力发电机在高风速的情况下,控制系统的快速性与可靠性要求就更高。针对阵风的影响,该文设计了灰色预测对于阵风的影响提前预测,提高风机的可靠性。另外对于风机中偏差的变化情况,设计了模糊自调节PID系统,增强了控制的实时性。仿真结果表明灰色预测模糊自调节PID控制器与PID、模糊PID控制器相比较,实时性好,可以达到满意的结果。

    2009年04期 v.31;No.184 27-29+41页 [查看摘要][在线阅读][下载 485K]
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变流技术

  • 基于DSP的单相SVPWM技术及其应用

    罗颜;张逸成;

    针对单相PWM全桥逆变器,研究和分析了其空间电压矢量,在此基础上将空间矢量脉宽调制(SVPWM)应用于单相全桥逆变电源系统,并给出了基于DSP的实现方法。通过对单相SVPWM零电压矢量的分析,论证了单相SVPWM与正弦脉宽调制(SPWM)的统一,对不同开关模式进行了比较和分析,并提出了一种开关模式优化的SVPWM算法。实验结果验证了单相SVPWM算法的有效性。

    2009年04期 v.31;No.184 30-32+36页 [查看摘要][在线阅读][下载 687K]
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  • 矩阵式变换器的空间矢量控制策略及其仿真研究

    胡源;王孝洪;田联房;王孝洪;

    阐述了矩阵变换器双空间矢量调制策略的基本原理,详细介绍了各个部分的仿真模块,分析了优化9段调制策略的开关转换过程,并给出其简化的载波实现方法,通过MATLAB/SIMULINK软件仿真验证了调制策略及其简易实现法的正确性和可行性,对于基于DSP+CPLD的矩阵变换器样机实现有较强的指导意义。

    2009年04期 v.31;No.184 33-36页 [查看摘要][在线阅读][下载 591K]
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  • 改进型ZCS-PWM Boost变换器的仿真研究

    孙燕霞;王志和;

    提出一种改进型的ZCS-PWM开关单元,使主开关管和辅助开关管实现零电流开关(ZCS)及所有无源开关的零电压开关(ZVS)。该文重点是对改进后的BoostZCS-PWM变换器的主电路进行原理分析,并使用MATLAB进行仿真,最终通过仿真结果验证了该软开关技术的可行性。

    2009年04期 v.31;No.184 37-38+46页 [查看摘要][在线阅读][下载 419K]
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机器人应用

  • 机器人喷涂生产线控制系统的设计和应用

    周宜;

    所述的电气控制系统主要是基于PLC、HMI的综合设计在机器人自动喷涂生产线中的应用。详细介绍了机器人自动喷生产线控制系统的整体结构、工作原理,并根据实际的应用情况阐述了喷涂机器人生产的特点、电控系统的设计难点及相应采取的解决方案。

    2009年04期 v.31;No.184 39-41页 [查看摘要][在线阅读][下载 333K]
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嵌入式系统

  • 基于TMS320C6713的图像采集处理系统设计

    毕明德;孙志刚;肖力;

    提出了一种采用DSP、FPGA及千兆以太网的混合结构的图像采集处理系统,以FPGA作为图像采集与相机控制模块,以浮点数字信号处理器TMS320C6713为图像处理核心,以千兆以太网为传输手段,从而在硬件上解决了图像数据的采集、处理与传输的问题。该文具体阐述了系统硬件总体结构及各个模块的功能与实现方法,并讨论了嵌入式软件的结构与处理流程。

    2009年04期 v.31;No.184 42-43页 [查看摘要][在线阅读][下载 153K]
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  • 基于PIC18F4523的电磁激振器驱动系统设计

    何明霞;秦利;王康;

    设计了一种用于滴丸机的电磁激振器驱动系统。该驱动系统以PIC18F4523单片机为主控单元,TL494芯片作为PWM信号源,采用全桥逆变式功率输出方式。系统输出电压与频率连续可调,调节精度分别可达0.1V和1Hz,其参数由液晶实时显示,实验表明,该系统完全满足滴丸试验要求。

    2009年04期 v.31;No.184 44-46页 [查看摘要][在线阅读][下载 403K]
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现场总线技术

  • LonWorks实时通讯系统的模块化设计研究

    刘承宗;胡小刚;汤钰鹏;

    在分析了LonWorks网络硬件的特点之后,对其网络硬件进行模块化的设计。应用所设计的硬件,通过相应软件的编程设计,采用主从方式的令牌通讯方式,通过并行接口,实现LonWorks主机控制节点的通讯设计,实现LonWorks技术优势最大化。

    2009年04期 v.31;No.184 47-48+65页 [查看摘要][在线阅读][下载 270K]
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  • PROFINET和PROFIBUS-DP集成网络在碱回收控制系统中的应用

    王树东;董蕾;周恩俊;

    首先介绍了新一代工业自动化通讯标准——PROFINET。并在具体分析了某造纸厂碱回收控制系统的控制要求后,进一步讲解了在本控制系统中,使用PROFINET协议将作为上位机的IPC(安装了WINCC6.0组态软件)与作为下位机的S7-300系列PLC通过一根电缆实现集成的方法。实际运行后证明:该系统调节准确,稳定了黑液浓度,降低了能耗。

    2009年04期 v.31;No.184 49-51页 [查看摘要][在线阅读][下载 235K]
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  • 基于PROFIBUS-DP的柔性加工系统开发

    杨卫平;

    该文介绍了221B型柔性加工系统的构成和加工流程,组建基于PROFIBUS-DP的柔性加工系统,网络配置的过程。分析了在柔性加工系统开发过程中,应用PROFIBUS-DP主从网络通信协议,详细说明了主站与从站之间进行信息交换的编程方法,整个系统方便地实现有序、协调的工作。

    2009年04期 v.31;No.184 52-53+62页 [查看摘要][在线阅读][下载 295K]
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测量与检测技术

  • 直流牵引供电系统短路电流暂态仿真

    龚廷志;吴命利;马志广;

    掌握直流牵引供电系统短路电流的暂态过程,对馈线保护整定计算具有重要意义,文章结合北京地铁的实测数据,给出了直流牵引供电系统接触轨和走行轨所构成的牵引供电回路的电气参数,建立了包含24脉波整流机组在内的直流牵引供电系统数学模型,同时用Simulink中电力系统仿真模块对接触轨不同位置发生短路的情况进行了仿真计算。

    2009年04期 v.31;No.184 54-56+59页 [查看摘要][在线阅读][下载 600K]
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  • 航空发电机测试用交流电子负载的研究

    李富华;赵敏;

    在航空交流发电机测试过程中,使用交流电子负载代替传统的静态负载能够更好地模拟复杂多变的真实负载。研究这种交流电子负载的难点首先是如何实现恒电流、恒电阻、恒功率控制,这三个功能是电子负载所应具备的基本功能,其次是如何使电流波形与电压波形一致。在对耗能式交流电子负载进行深入研究的过程中,采用了IGBT全桥电路结构以及基于DSP的数字脉宽调制法、比例微分控制法,设计了整个实验系统的软硬件来验证电路结构和控制方法的可行性。实验结果表明,在该功率电路结构的基础上使用脉宽调制和比例微分数字控制方法能够很好地实现交流电子负载的三个主要功能。

    2009年04期 v.31;No.184 57-59页 [查看摘要][在线阅读][下载 451K]
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  • 基于GPS的“滑行车”游艺机运行参数测量系统设计

    卢满怀;

    游客在乘坐"滑行车"游艺机过程中,滑行车的运行参数是否正常直接影响游客的人身安全。该文设计了一套基于GPS定位数据的多基线测姿和载波相位动态差分测加速度的实时测量系统,给出了整个系统的实现流程。试验证明比传统的惯导系统具有更多的优点。

    2009年04期 v.31;No.184 60-62页 [查看摘要][在线阅读][下载 318K]
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设计实例

  • 用于开关电源的EMI滤波器设计

    付明民;袁登科;张逸成;龚增;王晖;

    给出了用转移矩阵[A]参数法分析电源EMI滤波器插入损耗的具体方法,介绍了电源EMI滤波器的几种基本结构。通过分析LISN网络和EMI噪声的特性,分别对共差模等效电路进行分析与设计。结合所要通过的EMC标准计算所需的插入损耗,选择合适的元器件构造电源EMI滤波器,最后通过试验验证了设计方法的正确性。

    2009年04期 v.31;No.184 63-65页 [查看摘要][在线阅读][下载 317K]
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  • 24VDC-220VDC车载开关电源的分析与实现

    黄春春;杨喜军;

    为了适应车载用电设备的需求,采用推挽逆变-高频变压-全桥整流方案设计了24VDC输入-220VDC输出、额定输出功率600W的DC-DC变换器,并采用AP法给出了高频推挽变压器的设计过程。在详细分析推挽逆变工作原理的基础上,给出了实际设计中的注意事项。实验结果表明该方案是一种理想的车载DC-DC变换器设计方案。

    2009年04期 v.31;No.184 66-68页 [查看摘要][在线阅读][下载 306K]
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  • 新型无源无损软开关boost变换器研究

    张厚升;

    软开关技术能够有效改善功率开关管的工作环境,降低开关损耗,提高变换器的效率。该文分析和实现了一种最小电压应力的无源无损软开关boost变换器。其无源无损软开关电路仅由电感、电容和二极管组成。它利用电感和电容的谐振工作实现能量的传递,并将开关瞬态的能量在个开关周期内转移到负载端,从而实现无源无损软开关。文中对电路的各种工作模态进行了详细分析,并给出了软开关环节中的参数设计方法。250W的样机实验表明,该变换器实现了主功率开关管开通时的零电流开通和关断时的零电压关断,开关管上的电压应力最小,其值与输出电压相等。具有较为广阔的应用前景。

    2009年04期 v.31;No.184 69-71页 [查看摘要][在线阅读][下载 273K]
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  • 新型空气净化机的研究与设计

    陈立定;王军会;

    为准确、实时地协调空气净化机控制系统外围模块的运行,研制一种基于PIC16C877单片机的新型空气净化机。利用单片机的PWM输出信号调节直流风机的转速,由TMR1实现实时时钟定时和校对功能,通过手动按键控制系统运行,并由LED指示系统运行状态。新型空气净化机创新之处在于综合利用活性炭吸附、HEPA过滤和高压静电处理三种空气净化技术,能有效去除空中的悬浮颗粒,杀死细菌病毒,吸附室内的甲醛、苯等有机物,并散发出有利于人体健康的负离子。样机试验表明:系统运行稳定,操作简单,性价比高,净化效果理想。

    2009年04期 v.31;No.184 72-73+76页 [查看摘要][在线阅读][下载 297K]
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  • 一种实用新型小功率DC-DC变换器

    李文;

    针对微波功率模块中灯丝电源的特殊要求,作者在ORCAD10.5PSPICE仿真的基础上,设计了一种实用新型软开关反激变换器以及主、辅开关管的驱动电路。实现了主电路MOSFET开关管的零电压开关(ZVS)。阐述了ZVS工作原理和谐振元件参数的计算方法。实验证明该变换器具有小型化、高效率和实用性强的优点。和原来的硬开关电路相比,整机效率提高8.8%,满载效率达到91%。

    2009年04期 v.31;No.184 74-76页 [查看摘要][在线阅读][下载 417K]
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  • 基于S7-200 PLC的钢板符号打印控制系统

    温银堂;王洪斌;闻德生;

    介绍了基于S7-200可编程控制器的钢板字符打印自动控制系统。采用操作台和EasyView触摸屏两种方式进行操作。其先进的硬件技术和优化的软件设计使整个系统的易操作性、可靠性、可扩充性及易维护性得到了加强,且可实现人机对话。

    2009年04期 v.31;No.184 77-78页 [查看摘要][在线阅读][下载 248K]
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