基于dsPIC的嵌入式操作系统平台的设计

随着嵌入式系统在各个领域的不断发展,嵌入式操作系统平台的设计已成为嵌入式开发中的一个重要问题。本文首先基于dsPIC系列数字信号控制器和实时内核uC/OS-Ⅱ,介绍了嵌入式操作系统平台的设计过程。随后在工业电动执行器控制系统上实现了该嵌入式平台的设计,并且对该嵌入式平台进行了完整性和实时性测试。最终运行及测试结果表明该嵌入式平台提高了控制系统的稳定性、并发性、实时性,该平台为今后控制系统的开发提供了良好的环境。     

基于dSPACE的电动舵机测试系统开发

介绍基于d SPACE的电动舵机测试系统开发方案。从测试系统组成、数学模型建立、数据采集,测试仪用户界面搭建等方面对设计方案进行了详细的介绍。使用Matlab中Simulink工具和d SPACE中Control Desk平台搭建了测试仪系统,利用某无人机用小型电动舵机对该测试系统进行了测试与试验验证。试验结果表明,该系统运行稳定可靠,可以满足基于数字和模拟信号两种接口形式的电动舵机的测试要求。     

基于dSPACE和PRBS的某电动缸模型辨识

控制系统的设计和优化需要有合适的数学模型作为指导,对基于dSPACE平台系统和PRBS（伪随机二进制序列）信号的电动缸模型辨识进行了研究,着重讨论了基于dSPACE的系统搭建,PRBS信号参数的确定,基于最小二乘的模型辨识过程和基于拟合优度的模型验证,编写开发了产生PRBS信号、数据处理以及辨识的程序。结合现场试验数据,利用该方法及其对应的程序对某型电动缸进行了模型辨识,为电动缸控制系统的设计和优化提供相应的理论模型。     

基于Matlab/xPC Target的电动舵机实时仿真平台

舵机是智能化精确制导弹药飞行控制系统的关键部件。本文利用快速控制原型技术,搭建了电动舵机伺服系统实时仿真平台,兼顾了数学仿真和半实物仿真两大功能。实现了将基于Matlab/Simulink开发的仿真模型直接加载到快速控制原型机上实时运行,使算法在硬件实现之前可以达到比较完善的程度,并为控制软件的设计、改进及参数优化提供了试验环境,最后通过试验检验,该仿真平台运行稳定可靠,实时性强,具有工程应用价值。     

基于直线型Halbach结构的永磁电动悬浮系统的设计与实现

以永磁电动悬浮在航天磁悬浮助推、弹目交会实验等军事领域的实际应用为背景,基于直线型Halbach结构永磁电动悬浮技术设计了一个永磁电动悬浮实验平台,选择金属转盘作为永磁电动悬浮系统的轨道形式,并对直线型Halbach结构永磁体的几何形状进行了优化设计。最后,通过相关的静态特性实验测试,验证了永磁电动悬浮系统的基本特性,通过分析其与理论计算存在差异的原因,讨论了相应的补偿修正方法。另外,动态特性的测试得到了系统的欠阻尼特性。     

基于云计算平台实现电网短期负荷预测算法的研究

短期电网负荷预测在任何电力系统的运行决策中都起着重要作用。由于负荷短期预测的实时性要求与在大型数据集上执行复杂的计算过程所需的高计算能力相冲突,提出了基于支持向量回归的短期电网负荷预测算法,并基于云计算平台实现了该算法。将所提预测算法分别在云计算平台和单机计算平台上进行对比实验,结果表明基于云计算平台的实现有效提高了算法执行效率。     

基于场路联合仿真BSG的最大转矩电流比控制

研究了电动汽车BSG电动运行时的最大转矩电流比控制。考虑BSG参数的非线性及磁路饱和等因素,构建了基于Maxwell-Simplorer场路联合仿真平台,进行BSG的参数辨识,并确定最大转矩角。BSG现场电动实验结果表明,场路联合仿真与现场实验结果吻合良好。     

电动自行车用电池性能检测装置

给出了电动自行车智能检测中电池与充电器匹配性能检测的实现方法。这种检测系统是采用多功能数据采集卡对电动自行车用电池进行充放电控制，并且采集实时数据，然后在基于VB和PC机建立的平台上分析和处理电池充放电时的特征数据，从而得出该充电器与电池的匹配效果。     

基于cRIO平台的电动缸位移与力伺服控制系统设计

为满足电动缸的控制需求,设计了一套基于cRIO(compact-RIO)嵌入式系统平台的电动缸位移与力伺服控制系统。为提高系统的动态响应性能,设计了带前馈的PID闭环控制器。通过软件设计,实现了控制器算法并进行了直线和循环正弦伺服运动轨迹规划。在具体的电动缸系统上进行了试验,试验结果表明,位移与力伺服控制均具有较好的跟踪效果,验证了设计系统的有效性。     

基于TCP/IP协议激光测距仪数据读取及在Labview的实现

介绍了基于TCP/IP协议的激光测距仪的数据读取方法,该方法相对传统的串口数据传输有很多优点。同时介绍了Labview开发平台,并用该平台对基于TCP/IP协议的激光测距仪的数据读取进行了实现,就实时性数据读取和数据漂移问题对程序进行了改进,结果表明:该方法有效的提高了编程效率,节约了开发时间。     

基于RT-LAB半物理仿真平台的永磁同步电机控制及谐波抑制技术

硬件在环(HIL)仿真技术相较于传统的全离线仿真技术,是伺服控制领域、电传动系统设计中的一种全新的测试理念及仿真技术。本文介绍了RT-LAB半物理仿真平台的组成,以及永磁同步电机控制使用到的逆变控制策略和调制策略。采用的控制策略主要包括MTPA及弱磁控制,采用的调制策略主要包括SPWM方式及SHEPWM方式。利用RT-LAB半物理仿真平台搭建的永磁同步电机实时仿真平台,可以进行控制算法、调制算法的半物理仿真验证。同时,利用永磁同步电机角度补偿策略提出二次谐波抑制算法,并进行了半物理仿真验证。结果表明:加入二次谐波抑制算法后,中间直流母线电压二次谐波含量有明显降低,逆变器输出电流总谐波含量也有较大改善。     

安徽电网实时动态监测系统平台及功能设计与应用

电网实时动态监测系统对电力系统安全稳定运行及监测起着重要作用。介绍了安徽电网实时动态监测系统主站的配置和平台方案，论述了以PI数据库+ Oracle数据库为电网实时动态监测系统主站平台，以PI数据库存储电网动态数据、Oracle数据库存储电网模型和结构的优越性，分析了电网扰动与电网正常运行操作表现出的不同物理特性，找出了合理的判据，实现了电网扰动情况下的实时正确报警；阐述了状态估计和低频振荡实现的方法；系统投运以来，运行高效可靠，表明了设计的合理性和有效性。     

基于LabVIEW的转动式交流接触器动态特性测试装置的研究

介绍了基于LabVIEW的转动式交流接触器动态测试系统及其软硬件结构、功能及特点，利用该系统可以对转动式交流接触器及其它转动式电器的动态过程进行实时可视化检测，从而为这些电器的动态特性检测、质量检验及实现电器的最优化控制，优化设计提供精确的实验数据。     

功率硬件在环仿真稳定性分析及功率接口研究

功率接口装置作为连接数字仿真与被测实物的重要环节,对于功率硬件在环(PHIL)仿真技术的稳定性与精度起到决定性作用。基于PHIL接口等效建模理论,建立PHIL的电路模型,分析其稳定性;基于重复控制理论,设计功率接口控制策略,保证仿真稳定性与精度;加入电压外环P控制,提高动态性能。搭建PHIL仿真试验平台,以380 V、50 k W功率接口装置实现了复杂系统的混合实时仿真,且稳态特性好、动态响应快、鲁棒性强。     

基于误差补偿的UKF动态状态估计

当前广域测量系统(Wide Area Measurement System,WAMS)和数据监控及采集系统(Supervisory Control and Data Acquisition,SCADA)组成了状态估计数据采集的混合量测系统,使得基于混合量测数据兼容方案的电力系统实时在线估计成为可能。传统无迹卡尔曼滤波(Unscented Kalman Filter,UKF)动态状态估计由于预测步精度不足和后验校正步纠偏能力有限,已不能满足电力系统对状态估计精度的要求。为此,文章从误差补偿思想出发,引入基于布雷顿秩1的拟牛顿算法作为UKF估计后验校正步的误差补偿,提出了基于误差补偿的UKF新算法应用于动态状态估计。通过IEEE 30节点系统上的仿真分析,验证了该算法在控制估计误差上的有效性和具有良好的抗差性能。     

dq坐标系下开环测相算法的抗噪性能分析与改进研究

为提高噪声干扰下电压信号同步相位的检测精度,更好地实现并网变流器的高性能控制,以dq旋转坐标系下开环测相算法（OPL-SRF）为研究对象,对其抗噪性能进行量化研究,揭示了高频噪声对电压测相精度的干扰机理及其影响规律。提出一种改进型开环测相算法,通过纠正dq坐标系的旋转角度,确保电压矢量与d轴夹角始终接近于0°,可有效增强开环测相算法的抗噪性能。所提改进算法可降低系统对滤波器的带宽要求,有助于减少锁相过程中的动态响应时间。仿真验证了抗噪性能分析内容的正确性和所提改进算法的有效性。     

基于模糊参数自校正PID控制的动态不间断电源补偿量直接检测法

针对带通滤波器会影响电压补偿量检测的实时性和补偿精度的问题,提出了基于模糊参数自校正PID控制的动态不问断电源(dynamic uninterruptible power supply,DUPS)补偿量直接检测法。该检测法可从故障信号中快速提取出基波分量,并结合瞬时序分量分解环节提取出基波正序电压分量,然后用直接检测法得到电压补偿量的大小。仿真结果表明,该方法具有实现简单、实时性好的特点,适用于对DUPS补偿量进行直接检测。     

基于LabVIEW的电气参数测试仪

电气参数是电力系统自动控制和保护的重要依据。基于虚拟仪器和电气参数测试的技术特点，提出基于频谱校正的电气信号测量算法，该算法适用于多种电气参数测量。在LabVIEW软件开发平台上对算法的仿真表明，算法具有计算量小，响应速度快，计算结果精确性和稳定性高的特点。     

前馈-内模控制在温度过程控制中的应用

基于HGK-1型过程控制平台，针对温度过程的流量扰动，在反馈控制基础上，引入了动态前馈补偿，以克服流量扰动的影响；并针对大时滞特性，采用双自由度内模控制算法，达到既提高系统的动态特性，又保证系统稳态精度的要求。仿真及实验研究证明，采用此算法后超调小于3％；在流量扰动10％时，加热炉炉内温度稳定在50±1．5℃。设计采用Rockwell Compact Logix，控制算法基于RSlogix5000软件编写。该控制程序可直接或稍加修改应用于生产实际过程中。