基于分布式并联的逆变器环流与均流特性比较

采用均流负反馈是实现各逆变器并联模块均衡输出的有效方法。针对逆变器模块分布式并联的均流问题,研究了均流误差电流和环流的表达方法,得出了均流误差电流和环流是同一个物理量的结论。最后利用Matlab软件进行了仿真。仿真结果表明,出现了较大相位误差的两个逆变器并联模块采用均流负反馈可以大大减小环流,验证了该方法的有效性。     

SVPWM在有源滤波器中的应用及仿真研究

有源滤波器控制策略的优劣直接决定其滤除谐波的性能,采用空间矢量脉宽调制技术实现对谐波的调制,并进行仿真验证.仿真结果表明,该算法产生的脉宽指令作为逆变器中各开关器件的通断控制信号,控制的结果能保证补偿电流实时跟踪其指令电流的变化,精确度与准确度均可满足系统要求.     

小目标图象声纳遥控方案研究

给出了一种以ＰＣ机为主机,８０３１为从机的分布式遥控方案,利用串行通讯可实现一台主机对分布式多台从机的遥控。利用８０３１系列单片机串行通讯模式２或３,将地址帧代码作为巡呼信号,而将数据帧代码作为遥控指令。在适当降低波特率条件下,作用距离可达１８０ｍ。     

一种单相光伏并网逆变器控制技术

为了解决光伏电池最大功率的传输问题,通过建立光伏发电系统的数学模型,提出了一种单相光伏并网逆变器的控制技术.仿真实验显示,该控制方法能够实现对逆变器输出电压、电流的稳定控制,且能够使光伏电池保持最大功率输出,进而验证了该控制方法的有效性和可行性.     

LCL型并网逆变器的改进数字单环控制技术

建立逆变侧电流单环反馈控制LCL型并网逆变器数学模型,研究数字控制延时对系统稳定性的影响,得出系统稳定控制下的约束延时区间.为减小数字控制延时,通过前移脉宽调制比较寄存器装载时刻的方法,在未提高采样频率的情况下将采样延时减小为采样周期的1/2,使系统达到临界稳定状态;对比分析结果表明,采用参数优化的方法对传统相位补偿算法进行改进,在提高系统相位裕度的同时能降低系统高频增益,提高系统稳定性.仿真和实验结果验证了改进方法的有效性.     

基于神经网络延时预测的自适应网络控制系统

针对网络控制系统存在着随机、时变、不确定的信息传输延时,采用带有时间戳的线性神经网络(TSLNN)进行在线延时预测,实时地获得当前采样周期的网络传输延时预测值.该方法选取3个先验的网络实测延时值作为神经网络的输入样本,选用widrow-hoff学习规则作为神经网络的训练算法;应用网络传输延时预测值,并采用一阶Pade方法,对数学模型中的延时环节进行线性化处理,从而获得无刷直流电机调速网络控制系统的线性数学模型;最后,利用模型参考自适应控制方法(MRAC)设计闭环控制器.仿真结果表明,将基于TSLNN在线延时预测的MRAC方法应用于无刷直流电机调速网络控制系统中,可以获得令人满意的系统动、静态性能.     

模型预测控制在光伏并网逆变器中的应用

针对光伏并网逆变器中电流环采用模型预测控制计算量大导致的延时问题,以三相光伏并网逆变器的离散化数学模型为预测模型,在dq坐标系下,对并网电流进行两步预测,当前时刻选定的电压矢量为上一时刻的第二步预测值,根据代价函数进行最优化求解,具有计算量小的特点。仿真结果表明,采用改进的模型预测控制与传统模型预测控制相比,能有效提高光伏系统电流环的动态性能,并显著减小并网电流谐波。     

并联多逆变器驱动的大功率无线电能传输系统研发

采用多逆变器并联拓扑能够解决单个逆变器输出功率不足的问题,满足大功率无线电能传输的需要。但多个逆变器输出电压之间的不同步会产生较大的环流,降低系统整体效率甚至造成逆变器损坏。为此,设计了一种采用并联多逆变器驱动的大功率无线电能传输系统,重点对多逆变器的相角一致性问题进行了研究。以其中一个逆变器作为主单元,其开关管的方波驱动信号同时传输给从逆变器,以提供切换频率和参考相位。从逆变器采用现场可编程逻辑门阵列(field programmable gate array,FPGA)测量接收到驱动信号的频率和参考相位,并在补偿驱动信号的传输时延后输出给开关管,以实现多逆变器的同频同相运行。研制了3个逆变器并联的实验室样机,实现了16.65 kW、93.5%效率的无线电能传输。     

分布式光伏逆变器多模式滑模控制方法及仿真分析

作为分布式光伏发电系统的核心部件,现有逆变器的功能单一、性能不足,逆变器的性能提升对分布式光伏推广意义重大。为完善光伏逆变器的功能,针对分布式光伏发电系统的典型结构,根据不同控制目标,设计了不同运行方式下的逆变器控制策略。为保证系统动态性能,选择逆变器滑模控制方案。根据并/离网模式下逆变器的数学模型设计了滑模电流/电压控制方案。利用MATLAB/SIMULINK对不同运行方式下所提的逆变器控制策略进行建模仿真,结果表明不同运行方式下所提控制策略能够很好地实现相应控制目标,保证输出电能质量,同时逆变器的动态性能和抗干扰性能良好。     

孤岛模式下微电网多DGs并联运行控制方法

为了解决分布式发电系统影响传统电网的电压控制和电能质量的问题,提出了一种孤岛模式下微电网多DGs并联运行控制方法.深入分析了微电网孤岛运行的并网控制机理,在并网运行和孤岛运行以及微电网从并网模式切换孤岛模式时,微电网智能稳定运行问题.在每个分布式发电系统中,设计控制方法,利用电压电流内环控制用于调节三相网侧逆变器,功率外环控制用于在微电网孤岛运行时,并联多个DGs之间分配功率.使用PSIM软件进行仿真,结果表明这种控制方法在微电网并网运行、孤岛运行都是有效的.     

基于模糊自适应和优化阻抗的双机器人力/位主从协同控制方法

多机器人协同作业广泛用于多机协同搬运、冲压、焊接等领域,具有更高的精度、更灵活的工况执行能力。协同系统的插补算法与力/位控制性能共同决定了协同作业的轨迹平滑性和稳定性,也直接影响着系统的承载性能与作业质量。本文主要针对双机器人协同搬运过程中的力/位控制技术,展开了深入研究。首先,分析了双机器人协同搬运工况的夹持特征和受力状态,建立了协同搬运系统的理想数学模型。接着,依据主从机器人二阶阻尼系统的数学模型,采用双机器人主从协同控制模式,分别设计力/位控制策略。提出主机器人采用基于理想位置的优化模糊自整定位置控制,从机器人采用基于主机器人位置偏差的优化细菌觅食算法的阻尼控制,并进行了控制模块的设计工作。然后,在MATLAB中编译了细菌觅食算法主体及其代价函数,在Simulink中搭建控制系统。最后,对整个控制器模块进行了联合仿真。仿真结果如下：主机器人的最大位置误差缩小到1.53mm,从机器人的最大力误差缩小到0.038N。从机器人追踪主机器人的位置误差控制在0.18mm内,且从机器人可在0.2s内快速修正主从速度偏差。仿真结果表明：相比常规PD控制,本文所述控制方法可减少约40%的最大追踪误差,且有效消除了力追踪过程中的过零振荡现象,提高了系统的实时追踪动态性能。     

基于协议的智能永磁同步电机控制从站研制

为简化多足机器人系统开发中的电机驱动环节,研制了一种带CAN总线的智能同步电机控制从站,该从站采用CANopen协议进行开发,通过CAN总线与主站连接,实现了电机控制的模块化封装。该模块采用XC164CS微控制器为核心,可对同步电机进行速度和位置控制,并实时反馈电机状态到CAN总线主站。结果表明:主从站之间数据通讯可靠,电机控制准确,实时性满足系统要求。     

基于UART串口的多机通讯

针对目前不同物联网设备之间多机通讯模块繁多、设备结构复杂、成本高的问题,提出一种基于通用异步收发传输器(universal asynchronous receiver/transmitter,UART)串口的多机通讯方法。基于微控制器自带的UART串口通讯方式,利用控制线控制通讯设备对通信线路的占用,采用主从控制策略,设定通讯协议和通讯主机、从机,主机作为信息转发和识别的单元,从机组成信息处理的单元,并通过通讯协议实现多从机扩展的功能。通过移植μC/OS-Ⅱ操作系统到STM32微控制器上,借助μC/OS-Ⅱ的实时多任务特性,将信息的接收、发送和识别设计成不同优先级的任务。试验结果表明,多机分时通讯方法能够实现主机、从机的信息接收、发送、识别的功能和多机可靠稳定的通讯,解决传统UART方式无法实现多机互相通讯的问题,为物联网设备的多机通讯提供一种可行方案。     

基于RS-485总线的主从分布式电阻炉温度群控系统

为了解决多个电阻炉的温度群控问题,本文采用工控机和RS-485总线,设计了主从分布式电阻炉温度群控系统,主站负责监控管理,从站负责电阻炉温度的采集和控制。系统通过RS-485总线将研华通信模块、模拟量输入模块、模拟量输出模块连接在一起,结合组态王6.55实现电阻炉温度的采集与监控。系统实际运行表明,各设备兼容性良好,运行稳定,操作简单。该系统在工业温控领域具有广阔的应用前景。     

基于DSP的嵌入式网络化数据采集分析系统

为了实现网络通讯和远程诊断,提出了一种基于网络的嵌入式现场实时信号采集分析系统的总体方案及软硬件系统实现模式．从网络控制管理、数据处理部分设计及其接口和协同工作等角度研究了一个网络化数据采集平台的设计和实现,通过采用ARM和DSP主从处理器结构、嵌入式LINUX系统及合理的多任务分配机制,保证了系统的实时性要求,将网络数据传输率需求控制在可行范围内．     

遥操作的波域预测理论及其应用

针对现有的波变量方法不能满足时延条件下医疗正骨系统的需求问题,将预测技术引入波域中,得到系统的稳定性及所需的主从位置跟踪精度.为避免由于从端系统及其模型的初始条件不一致,以及模型失配或者数字舍去误差导致的系统失稳,采用了改进的Sm ith预测器,使用状态估计器与时间前向观测器来预测从端系统的输出,同时使用能量调节算法与预测算法协同工作以确保系统的无源性.一般情况下,基于波变量的预测能保证在变化时延下的稳定性,可是,变化时延或者数字舍去误差都可能导致主从系统之间的位置飘移,因此设计了误差校正器,调节波域能量以达到校正位置飘移的目的.     

油井数据地面传输仪的设计

为了满足油田自动化实时监测油井数据的需求,设计了一种将井内数据传至地面并供现场或者后台服务器进行实时获取的地面传输仪．首先该传输仪采用32位低功耗微控制器STM32L152作为主控芯片,并以嵌入式实时操作系统μC/OS II作为软件平台;然后该传输仪根据工业485总线传输以及Modbus串行总线协议,并通过μC/OS II的系统接口函数以及其多任务处理环境,实现了Modbus协议主从站分时无冲突的数据处理和数据收发;最后通过外扩Flash芯片以及液晶显示实现本地数据存储以及人机交互功能．地面传输仪通过连接上位机模拟的从站采集仪器和主站服务器进行系统传输测试,根据其内部的主站协议实现总线内子设备数据的获取,同时通过内部的从站协议实现数据后台共享．测试结果表明该传输仪实现了在总线中可同时连接多个采集仪器与一个主站服务器同时进行数据传输,满足实际应用的要求．     

电能计量芯片EM773在智能家居电能监控系统中的应用

设计实现的智能家居电能监控系统由电能监控从站和电能监控主站组成,电能监控从站采用EM773作为主控芯片实现电能的计量、数据的存储管理以及液晶实时显示当前电能信息。电能监控主站主要实现上位机和电能监控从站之间的指令、数据转发功能。多个电能监控主站之间通过CAN总线连接组成局域网,通过nRF24L01芯片进行电能监控从站组网和电能从站连接。由上位机、电能监控主站和电能监控从站组成监控网络,便于今后智能化电能信息管理。     

总线结构分布式测控系统通信功能的实现

对总线结构的分布式测控系统中主从式和竞争式这两种基本通信方式作了介绍,并对单片机易直接实现的竞争方式所设计的一种新的解决方案进行了详细的讨论．描述了ＰＣ机作为上位机时与单片机通信接口的模拟问题．     

无线报警系统多任务数据处理

目的实现无线报警系统计算机多任务数据处理．方法报警系统由软、硬件组成,硬件包括计算机和发射机．在紧急的情况下由发射机发出无线报警信号,主控机接收信号;软件设计使用中断、驻留、图形、文字处理等技术实现多任务数据处理．结果主控机在任何状态下,只要有报警信号就可安全地实现多任务数据处理,处理速度优于通常的报警系统．结论可靠的软硬件设计使主控机安全、高速地进行多任务数据处理,从而勿需专用主机处理系统．