基于TMS320F2812的光伏发电系统用双向DC-DC变换器

介绍了独立太阳能光伏发电的意义,采用非隔离型Boost/Buck拓扑结构为主电路拓扑,重点分析了主电路的工作原理。设计了基于TMS320LF2812的控制系统硬件电路、控制系统软件及数字PID控制器,给出了基于数字化控制的双向DC-DC变换器的充放电试验、升降压快速切换试验及其技术参数。数字化控制双向DC-DC变换器实现了太阳能板、蓄电池二者之间的稳定充放电及其快速切换。     

单参数控制的数字DC-DC变换器设计及其FPGA实现

传统的数字DC-DC变换器采用多参数控制方法,因而增加了控制器设计的复杂度和硬件开销;一种单参数控制的数字变换器控制方法被提出,其数字补偿器由一个乘法查找表和一个加法器构成,使得执行数字控制律的逻辑电路得到显著简化;在分析了控制参数对变换器性能的影响后,提出了获得系统最佳瞬态性能的设计条件;基于所提的单参数控制方法,完成了数字Buck变换器的FPGA实现,测试结果表明:在1MHz的开关频率下,对于1.8V的输出电压,电压纹波律小于1%,电压调整率为6mV/V,负载调节律为8mV/A;负载电流为0.3A时,转换效率高达91.9%。     

基于SG的Buck变换器自适应反步法控制

针对Buck变换器的非线性特性,考虑在电感电流连续导通模式下的数学模型,采用自适应反步法设计其闭环控制器,同时基于System Generator提出了数字控制器的实现方法,并分析了其负载扰动和电源扰动特性,将仿真结果与PI控制方式相比较,结果表明自适应反步控制的优越性和System Generator设计开发的有效性,为FPGA实现Buck变换器的数字控制器提供了新的设计流程,也为进一步研究其他DC-DC变换器的非线性控制提供了新思路.     

一种BUCK变换器附加积分定频滑模控制技术

研究表明,将滑模控制技术应用于BUCK变换器时,其所得到的开关频率是不固定的,并且存在滞环滑模技术中的开关频率对噪声较为敏感等缺点.一般在滞环滑模控制系统中加入一个恒定的时间常数电路,或者利用自适应滞环控制技术,但都要引入外部电路,从而增加了电路的功耗.对此提出了一种附加积分项的定频滑模控制技术,通过将二阶标准系统应用到滑模轨迹中,设计了控制器的滑模系数;分析了引入附加积分对控制器性能的影响;为滑模控制器设计了指数趋近律,改善了趋近运动的动态品质;并利用MATLAB仿真验证了所提出的方法,证实了其在DC-DC变换器中具有较强的实用性.     

光伏系统用的双向DC-DC变换器设计

研究了一种应用于光伏系统的双向DC-DC变换器,给出了主电路拓扑结构,结构由同步整流Buck-Boost电路组成,具有相互独立的控制环节。详细分析了主电路的工作原理和硬件电路。设计了基于STM32F334C8T6的变换器硬件系统、信号采集电路和驱动电路等硬件电路。样机实验结果表明:Buck模式时输出电压能稳定在12 V左右; Boost模式时,输出电压能稳定在24 V左右,且动态性能良好。     

基于主电流控制的并联DC-DC升压变换器改进

并联DC-DC升压变换器之间的负载电流分配关系到系统可靠性;针对并联DC-DC升压变换器,提出了一种基于主电流控制的改进下垂方法;该方法利用并联DC-DC升压变换器的算法,根据下垂法的负载调节特性自适应地调整每个变换器的参考电压;与传统的下垂法不同,在所有变换器的内环控制器中使用其中一个并联变换器的电流反馈信号,以避免并联变换器控制回路的时延差异;研究结果显示,该算法保证了负载均流与下垂法的负载调节特性一致,在并联变换器参数失配的情况下对该算法进行了测试,通过Matlab/Simulink仿真验证了该算法的有效性。     

基于USB的箭载数字量变换器测试仪设计

为配合箭上某型号数字量变换器进行全面的性能测试,通过对数字量变换器性能指标以及各状态信号的分析,提出了基于USB接口的高速数字量变换器测试仪的设计方案;详细说明了系统各功能模块的实现方法,并对系统进行了实际的分析和测试;与以往测试仪器性能相比,该设计从硬件、软件及其工作模式方面都做了一些优化,明显提高了测试的精度;系统整体采用模块化设计方法,完成幅值8-10V的计算机字信号以及幅值28V的指令信号的传输,具有很强的通用性和可扩展性;在实际应用中,该测试仪设计可行,能全面检测数字量变换器的性能。     

BUCK变换器的二维滑模控制电路的设计和实现

从buck变换器的数学模型出发,建立buck变换器的二维滑模控制器,在此基础上对控制器的硬件电路及电路中的主要元器件参数进行设计,并对该电路进行仿真和实验,得出buck变换器的输出电压波形。从波形图可以看出,仿真结果和实验结果基本吻合,表明该电路的正确性和实用性。     

电压型Buck电路控制器的复频域设计及仿真研究

通过分析电压型Buck电路控制器,在复频域下用模拟和数字两种方法对Buck变换器的补偿网络进行了设计.应用PSpice软件建立了系统的模拟电路模型,对系统的频率特性进行了仿真,并用Mathcad仿真软件对复频域下系统连续模型的频率特性进行了验证.然后运用根轨迹理论讨论了一种基于根轨迹和零极点配置的数字控制器设计方法,根据系统性能指标设计了补偿网络,并用Matlab仿真软件对控制系统离散数学模型进行了特性仿真.仿真结果表明用该方法所设计的控制器性能与模拟电路建立的控制器性能完全相同.经过离散化的控制器数学模型可以方便地在DSP等数字信号处理器上实现,为开关变换器的数字化控制提供了简便的实现方法.     

DC-DC功率变换器中非线性现象的仿真研究

DC-DC开关变换器中蕴涵着丰富的非线性现象,混沌与分岔在变换器中存在着一定的产生机理和表现形式.对两种基本拓扑结构DC-DC变换器Boost、Buck的非线性现象进行了仿真研究,建立了两种变换器的离散迭代映射模型和精确开关模型,经过数字仿真,验证了存在于DC-DC变换器中的分岔和混沌现象.对闭环控制Boost变换器,深入分析了采用离散迭代模型和精确开关模型后仿真结果的差异及原因.所采用的数值仿真方法为DC-DC变换器的电路参数优化提供了理论工具.     

基于DSP的直线直流电机数字控制器设计

为了实现短行程直线直流电机的位置伺服控制,设计了一种基于DSPTMS320F2812的数字控制器。数字控制器的硬件电路采用总线隔离驱动技术进行了系统扩展,主要对16位双极性A/D转换器、16位双极性D/A转换器和直线位移检测电路的原理及实现方法进行了描述。实际应用结果表明,基于DSP的数字控制器的硬件设计是合理的,并能可靠的运行。     

提高陀螺仪控制电源性能指标的研究

通过对陀螺仪控制电源的硬件和软件电路的分析,研究了提高其性能指标的软硬件的具体实施方案。CPU和产生SPWM波信号芯片SA8282配合使用,选用IPM作为功率变换器的主开关器件,采用PID数字控制器,并通过实验证明方案的可行性。实测中,测量电路精度和反应时间达到了设计要求,保护电路动作也足够灵敏。     

一种基于DSP的励磁控制器设计方法

针对现在电力系统中励磁控制器数据处理慢,传输效率低的问题,本文提出了一种基于TMS320C240xa的DSP微机励磁控制器的设计方法,文中详细介绍了励磁控制器的模拟量输入单元、同步测频单元、数字量输出单元和移相触发单元的硬件设计,并给出软件的主程序和中断服务程序设计方案.经过实验验证,这种基于DSP的微机励磁控制器具有硬件简单,软件灵活,抗干扰能力强,控制精度高.可以推广应用于各种同步发电机的励磁控制.     

Optimal realizations of fixed-point implemented digital controllers with the smallest dynamic range

A novel approach is proposed to design optimal finite word length (FWL) realizations of digital controllers implemented in fixed-point arithmetic. A minimax-based search procedure is first formulated to obtain an optimal controller realization that optimizes an FWL closed-loop stability measure. Since this FWL closed-loop stability measure is solely linked to the fractional part or precision of fixed-point format, the resulting realization may not have the smallest dynamic range. A measure is then derived to indicate the dynamic range of fixed-point implemented realization. By choosing an appropriate orthogonal transformation of this dynamic range measure of the optimal precision controller realization, a numerical optimization method is developed to make the controller realization having the smallest dynamic range without sacrificing FWL closed-loop stability robustness. The proposed approach is more efficient than a direct optimization of some combined FWL closed-loop stability and dynamic range measure via a numerical means. The proposed approach is established within a unified framework that includes both the shift and delta operator parameterizations, which makes it possible to compare the closed-loop stability characteristics of the optimal FWL controller realizations using shift and delta operators, respectively. Through analysing the simulation results of a design example, some useful insights and understandings are obtained regarding the FWL controller realizations based on shift and delta operators.     

纯音听力计中白噪声信号发生器的设计与实现

介绍了一种基于单片机和数/模转换芯片的白噪声信号发生器的软硬件设计与实现。阐述了系统的工作原理、设计方案和软件实现。设计中通过采用优质的随机序列、高效的D/A转换电路、精密的音量控制系统等手段输出符合国标[1]要求的白噪声掩蔽信号,具有性能稳定、调测方便、操作灵活等优点。     

Design of ACO based PID controller for zeta converter using reduced order methodology

DC-DC conversion playing major role in many applications of power electronics and widely used in power circuit. Enormous methodology's of PID based converters are created in recent decades. The zeta converter is basically a DC – DC converter and its control the output voltage from an input voltage step up and step down the output voltage. The main scope of this paper is to design of ACO(Ant colony Optimization)based PID controller for zeta converter using model order technique with minimum of error, the zeta converter is basically fourth order system, design of PID controller for fourth order system is quite complex so model order reduction is used for controller design of zeta Converter, Therefore, the higher order system is reduced to second order using three different reduction techniques, then the ACO based PID controller is designed for reduced order system and is matched with the zeta converter, the results shows that designed controller for zeta converter gives quite good response for both the transfer function and is attached with zeta converter circuit, controller gives good performance indices is made on the basis of ISE, IAE and ITAE with minimum value of errors.     

基于DSP的拉丝机恒张力控制PID调节器设计与实现

文章介绍了一种用于拉丝机恒张力控制的PID控制器的控制原理,以定点数字信号处理器TMS320F420为核心的数字控制系统的硬件构成及各个硬件单元的工作原理,并对所采用的控制算法和软件流程进行了详细说明。最后,文章给出了一种简易PID控制参数的整定法。实验结果表明,经该方法整定出的参数使该控制器获得了良好的控制效果。