曹立杰[1]2003年在《单片机模糊控制晶闸管直流调压系统的研究》文中指出船舶电站试验教学是为了加强航海类院校在校学生实际技能的培养，使他们在任职后能对电站、发电机组及船舶电气设备的具体问题有较强的分析和解决的能力。电站系统主要由直流电源、直流电动机、同步发电机、主配电盘和负载五部分组成。直流电源供电给直流电动机，同时给电动机的励磁电路供电，通过手动调节实现调磁调速。由于目前的直流电源柜由模拟电路实现，硬件电路复杂、元器件易老化、存在温漂和抗干扰能力差的缺点，因此提出了单片机模糊控制晶闸管直流调压系统的课题，对直流电源柜进行改造，支持电站系统的工作。 本系统以单片机作为控制核心，以模糊控制为主要的控制思想，将原有的依靠模拟电路实现各项功能的直流电源柜改造成数控直流电源柜，调压范围在0～250V可调。在本论文中详细的阐述了在本系统中所用到的叁相半控桥式整流电路的工作原理，介绍了所选用的MCS—51系列单片机的性能特点；论述了在本系统中所用到的模糊理论，设计了模糊自整定PID参数控制器，将模糊控制运用在单片机控制系统中；本论文对于系统的硬件及软件设计进行了详细的解释，包括叁相半控桥主电路的选择、保护电路的设计、触发模块的设计、检测模块的设计等以及软件的控制思想和编程方法；并且提出了对于实验过程中出现的各种干扰情况所给予的相应的抑制措施。本系统的设计顺应了目前国外直流电源朝着数字化发展的趋势，充分利用了单片机的优点，使得通用性得到了提高。在实验过程中使用南京万利公司生产的INSIGHT52-E型号的单片机仿真器，使用MEDWIN开发工具，在WINDOWS环境下进行调试开发，设计完成的直流电源柜投入到电站中基本能够完成船舶电站教学的各项实验。 本设计是在轮机工程学院电站实验室进行的，由于实验室的工作安排繁忙，本系统还有不够完善的地方，有待于进一步探索研究。
曹英华[2]2013年在《谈单片机模糊控制晶闸管直流调压系统》文中认为本系统以单片机作为控制核心,以模糊控制为主要的控制思想,介绍了一种利用MCS-51系列单片机控制的控制角可调整的叁相半控桥可控硅整流触发器。由软件控制可产生不同控制角的3组触发脉冲,且电路易于实现,成本低。该系统结构简单,参数调整灵活,控制效果良好,具有一定的使用价值。
王一涵[3]2016年在《基于单片机模糊控制的晶闸管直流调压系统的设计与实现》文中指出本设计以单片机为线索,结合模糊控制思想,着重介绍了M C S-51系列单片机控制的控制角可调整的叁相半控桥可控硅整流触发器。由于其成本低廉、电路连接简单,且参数调整方便、控制系统绝佳,具有一定的经济价值和使用价值。
王艳杰[4]2010年在《基于ATmega128的异步电动机软起动器的研制》文中提出本文针对叁相交流异步电动机直接起动和传统降压起动方式中存在的问题,研制了一款以AVR ATmegal28单片机为控制核心,以晶闸管作为调压元件的高性能、智能型电动机软起动器。该软起动器结构简单,人机界面友好,采用合理的控制策略和智能化的控制算法,功能齐全,控制效果良好,实现了电动机的平稳起动。本文首先介绍了国内外软起动技术的发展现状及前景,在认真分析叁相交流异步电动机的固有起动特性和软起动器的工作原理及其控制策略的基础上,利用仿真软件MATLAB搭建了交流异步电动机传统降压起动系统和基于晶闸管叁相交流调压原理的软起动器系统仿真电路模型,并对仿真结果进行了对比和分析,为软起动器的设计打下了坚实的理论基础。其次详细的阐述了本文设计的软起动器系统的硬件电路结构与软件设计方案。在硬件电路设计中,给出了系统主回路和控制回路各个功能部分的电路图,并对其工作原理进行了详细的分析；系统软件设计采用模块化设计思路,分别介绍了单片机各个功能模块、控制算法和软起动模式的软件实现方法,并给出了相应的程序流程图。最后利用本实验室现有的条件,对本文设计的软起动器进行了一系列的调试工作,并对实验波形和实验数据进行了分析。结果表明,该软起动器在软起动过程中,限制了电动机的起动电流,实现了电动机的平稳起动。
燕传洋[5]2013年在《分级变频软起动系统的研究与设计》文中研究说明电子式软起动通过晶闸管移相方式逐步提高异步电动机的起动电压,实现减小起动电流的功能。与传统软起动相比,设备结构小且能智能化控制,然而,仍然解决不了起动转矩减小的问题；变频器性能优越,广泛地应用到工业交流调速中,应用在异步电动机的起动中,不仅能够降低异步电动机的起动电流而且保持较高的起动转矩,然而,其结构复杂、价格昂贵,应用在不需要调速的异步电动机的起动中是非常不经济的。自从1997年Ginart Antonio等人提出分级变频的思想,即有选择地触发导通工频电源的正半周波或负半周波,实现离散调节电源的频率,将分级变频思想应用到电子式软起动器中成为专家们研究的热点。利用该思想,电子式软起动器在保持原主回路拓扑结构情况下,只需通过软件改变晶闸管的触发策略即可起到类似变频器的性能,其结构简单、成本低、起动转矩大。然而,对分级变频技术一直持续在理论的学习与研究,没有将其应用到实际电机中。本文通过深入学习分级变频理论,进行大量的实验仿真,总结前人的经验,将分级变频理论应用到实验室低压软起动样机中,理论和实践证明分级变频软起动器有很好地起动性能,能够很大地提高起动转矩,解决电子式软起动器的瓶颈,在此基础上设计了一种高压分级变频软起动装置。本文深度研究了分级变频原理,分频后的相序关系,分频后如何产生最大转矩的转矩及；通过相位的选择,频率级数的选择,触发角的计算,及同一频率电压的选择,得出最佳的触发策略；利用simulink软件对分级变频理论进行了仿真；分频后的谐波含量；论述了高压分级变频软起动器的硬件电路设计,主要包括系统整体结构的设计,主回路设计,系统控制回路的设计,如同步信号产生电路、晶闸管触发电路、保护电路及通信电路等；给出了整个系统软件及触发策略编程流程图；最后将Profibus现场总线应用到分级变频软起动器中,以智能从站的形式能够与现场PLC直接进行通信。通过理论推导和仿真对比分析,分级变频软启动器不仅能够降低起动电流而且能够保持较高的转矩,实践证明其具有很好的起动性能。
杨晓光[6]2007年在《基于电力电子技术的自动调压分接开关的研究》文中提出电压是衡量电能质量的一项重要指标。近几年，各级用户对电压质量的要求不断提高。因此，为了保证电力系统供电和用户用电的可靠性，电力部门为改善电压质量采取了一些措施。在系统无功充足的情况下，加装有载自动调压设备是稳定系统电压最有效的方法之一。本文研究一种具有实时监测电压波动而自动稳定变压器输出电压功能的有载自动调压分接开关。该开关基于电力电子元件，应用单片机控制技术。在启动机构动作后，控制系统上电且监测经隔离变压器降压后的变压器二次侧电压，进而根据所监测的电压值。输出相应指令，进行分接开关的自动切换，实现有载自动调压功能。通过对有载分接开关的主接线电路方案设计进行的分析和比较。相对于采用固态继电器作为有载自动调压分接开关的主接线设计方案，采用全控器件IGBT作为有载分接开关的主接线设计，虽然主体结构简洁，控制流程清晰，但是由于相应的保护电路与缓冲电路规模过大，同时经济性能严重下降。因此最终本设计的主接线设计方案采用固态继电器作为有载自动调压分接开关的执行机构。有载自动调压分接开关的启动问题是本设计的重点之一。本课题设计了采用双向晶闸管和光电耦合器为主体的独立启动机构，摆脱了蓄电池供电启动机构在变压器或电网长时间停电无法启动的缺点，保证了有载自动调压分接开关随时可以投入运行，且工作安全。使电力电子元件在电力系统过电压和工频耐压作用下不被损坏是本装置能否在配电变压器中实际应用的关键问题。本课题通过悬浮地等多项技术提高了有载自动分接开关的整体耐压水平与工作可靠性，完全满足了工程要求。通过理论分析和实验室实验结果表明：基于上述技术的有载自动调压分接开关满足同等级电网工作要求，能够快速、稳定地进行有载自动调压。当电网波动范围在±10％时，变压器经自动有载调压后输出电压波动范围不大于额定电压的±5％，使电压波动范围降低5个百分点以上。同时，在有载分接开关变换的过程中，不产生谐波污染，对电网环境无害。应用本课题设计的有载自动调压分接开关的配电变压器已经在农电系统安全可靠运行半年，证明安全可靠、自动稳压效果好。
王小玲[7]2008年在《基于PWM整流器的多逆变器高频感应电源》文中研究表明从上个世纪开始,感应加热开始兴起并很快得到广泛应用。由于感应加热是非接触式的,加热温度高,具有相当高的加热效率,同时感应加热容易实现对温度的控制,作业环境好,能加热复杂形状的工件,因此感应加热电源正成为我国研究的热点问题。本文从以下几个方面对感应加热电源做了研究:在电源的拓扑结构上,针对传统感应加热电源多采用晶闸管相控整流或二极管不控整流存在晶闸管相控整流深控时功率因数低,谐波大,以及在二极管整流下谐波电流大的缺点,把PWM整流器引入到感应加热电源中,以减少谐波污染,提高功率因数,从而提高感应加热电源的效率。在控制方式上,传统感应加热电源多采用模拟电路控制,控制精度不高,灵活性较差,系统可靠性低。本文引入基于dsPIC30F6010的数字控制方式,使其不仅能跟踪负载频率,还可对逆变器的输出功率进行移相式调节,以提高系统的控制精度和可靠性。由于感应加热负载的参数随加热温度而变化,具有不确定性和非线性,故采用模糊PI控制器对逆变器的电压进行闭环调节。把多逆变器引入到感应加热电源中,使其满足感应热处理一体化的自动生产线和工件加热的批处理要求,提高了生产效率。本文完成了整个系统硬件和控制系统软件的设计,对电源进行了仿真,主要的研究结果在生产导卫辊的高频电源设备中得到了很好的应用。
王勇[8]2007年在《基于ARM的数字式直流电机控制器的研究》文中进行了进一步梳理直流电动机具有起动性能和调速性能好、过载能力大等优点，广泛应用于各种工业场合。对直流电动机的控制主要是对电机的速度、力矩以及位置的控制。随着科学技术日新月异，尤其是计算机技术、微电子技术、现代控制理论的发展，对于直流电机的控制也开始由传统的模拟控制向数字控制转变，并逐步实现电机控制的智能化。本课题研究的重点就是数字式直流电动机的控制系统。本文所研究的控制系统，采用晶闸管相控整流方式实现对直流电动机的速度和电流进行控制。控制系统以ARM7系列微控制器LPC2132作为晶闸管数字式触发控制系统的核心，通过对电动机的速度环、电流环的PID控制，实现所需的工作性能。同时，为了扩大该控制系统的适用范围，本论文也对电流环的PID参数自整定方法进行了一定的研究。本文的主要内容如下：一、从整体上介绍了直流电动机和直流调速技术的发展和趋势，比较了当前常用的几种直流电动机的调速方案，并介绍了作为电动机控制系统的核心微控制器LPC2132的基本特性。二、根据直流电机回路，建立电动机的数学模型；针对该电动机模型，选用速度——电流双闭环控制系统，建立双闭环系统的控制方框图；分析晶闸管相控整流方式中出现电流断续现象的解决方法。叁、根据直流电动机的控制特性的要求，研究了微控制器LPC2132的内部硬件资源的分配，设计了相关硬件系统，并对晶闸管的触发方式进行了研究。四、研究了直流电动机控制系统的软件系统。五、研究电动机的控制策略，对电动机的速度环和电流环采用PID控制策略，并对电流环的PID参数自整定方法进行了研究。六、空载情况下对直流电机的速度控制实验。
杨琳琳[9]2007年在《数字直流调速系统的设计与实现》文中指出当今,自动化控制系统已经在各行业得到了广泛的应用和发展,而直流调速系统控制作为电气传动的主要方式之一,在现代化生产中起着主要作用。随着微电子技术的发展,计算机在调速系统中的应用不仅使系统简化,体积减小,可靠性提高,而且各种经典和智能算法都分别在调速系统中得到了灵活的应用,以此来实现最优控制。本论文在直流调速系统理论研究的基础上,对双闭环直流调速系统中的转速调节器采用PID控制算法、电流调节器采用PI算法;提出了PID参数的整定方法,并运用MATLAB仿真软件进行比较分析;在以TMS320LF2407ADSP为基础的开发平台实现系统的硬件和软件设计;最后利用组态王软件编写上位机监控软件监视和控制系统的运行。
朱俊[10]2007年在《基于全数字转矩测量的带泵控制功能的软起动器研究》文中研究指明为了减小异步电机在起动过程中过高电流对电网的冲击,消除传统降压起动对电气和机械设备的不利影响,提高电机的起动特性,本文基于电力电子技术对电机的软起动进行了研究。本文介绍了一种基于DSP(TMS320LF2407)的新型的具有泵控制功能的软起动器,它不但具有一般软起动器的电压斜坡起动和限电流起动功能,而且它的泵控制功能够降低水泵起动和停止时造成的水锤,减轻管路系统的振动。首先,本文在分析研究异步电机的基本结构和工作原理的基础上,确定了软起动器的基本原理和控制方法,得出了运用转矩控制原理可以达到减轻或消除水锤的结论。其次,本课题对一般的软起动器进行了改进,使软起动器的功能更加完善。本课题以TI公司的TMS320LF2407芯片为控制核心,在此基础上,详细介绍了供电电路、交流采样电路、通信接口电路等硬件电路。软件部分采用C语言和汇编语言混合编程实现模块化程序的设计,介绍了控制系统各部分的软件设计,其中包括主程序、各种起动方式控制程序、A/D转换程序、通信程序等。最后,本文利用MATLAB搭建了叁相交流调压电路系统的仿真模型,并且对所设计的软起动器进行了试验测试,仿真结果和试验都表明这种带泵控制功能的软起动器不仅可以有效地减小电机起动时对电网的冲击,还能够减轻水锤的冲击,优化了电机的起动性能。
参考文献：
[1]. 单片机模糊控制晶闸管直流调压系统的研究[D]. 曹立杰. 大连海事大学. 2003
[2]. 谈单片机模糊控制晶闸管直流调压系统[J]. 曹英华. 农机使用与维修. 2013
[3]. 基于单片机模糊控制的晶闸管直流调压系统的设计与实现[J]. 王一涵. 黑龙江科学. 2016
[4]. 基于ATmega128的异步电动机软起动器的研制[D]. 王艳杰. 山东大学. 2010
[5]. 分级变频软起动系统的研究与设计[D]. 燕传洋. 辽宁科技大学. 2013
[6]. 基于电力电子技术的自动调压分接开关的研究[D]. 杨晓光. 东北农业大学. 2007
[7]. 基于PWM整流器的多逆变器高频感应电源[D]. 王小玲. 兰州理工大学. 2008
[8]. 基于ARM的数字式直流电机控制器的研究[D]. 王勇. 浙江大学. 2007
[9]. 数字直流调速系统的设计与实现[D]. 杨琳琳. 合肥工业大学. 2007
[10]. 基于全数字转矩测量的带泵控制功能的软起动器研究[D]. 朱俊. 南昌大学. 2007
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