永磁同步电机的模型预测控制研究

模型预测具有动态响应快速和电流跟踪精确等优点,广泛应用于功率变流器领域。采用模型预测电流控制策略,主要研究永磁同步电机的控制,解决传统PI控制器动态响应慢、有超调等问题。整个实验平台以TMS320F28335为控制器,设计了永磁同步电机控制实验,分析了电动机电流环的稳态和动态响应以及转速的动态跟踪性能。实验验证了模型预测在永磁同步电机控制中的优越性能。     

直驱式永磁同步风力发电机稳态模型与最大功率跟踪控制

针对直驱式永磁同步风力发电系统最大功率点跟踪问题,通过风力机、永磁同步发电机、三相不控整流桥、DC-DC变换器等的等效电路分析,建立了系统的稳态数学模型,推导出交流侧电功率的计算、最大功率点的捕获与直流电压等的相关计算公式,进而采用功率信号反馈(PSF)算法实现最大功率点跟踪(MPPT)控制,然后在Matlab/Sim...     

光伏发电伺服跟踪控制系统的设计与应用

太阳能板接收能量的效率直接影响光伏并网发电量。为提高接收效率,利用dSPACE DS1104 R＆D控制器板设计了一种伺服跟踪系统,该系统结合了光电跟踪和视日跟踪两种方法,实现了对日光的垂直跟踪。dSPACE和Matlab／Simulink之间的无缝连接使得开发过程快速高效,实验结果验证了系统的有效性。     

基于图像特征识别的榫头数控加工技术研究

为了降低榫头数控加工过程中手动编写NC代码的复杂程度,提高加工效率,研发一种基于图像特征识别的榫头自动加工系统。重点研究图像特征识别的数控加工总体结构、特征库建立、特征匹配算法、加工工艺库等关键技术。详细分析榫头模型的图像特征库、NC数据库和图像检索算法等的主要功能及实现方法。     

基于GaN HEMT的半桥LLC优化设计和损耗分析

较之于传统硅器件,新出现的增强型氮化镓晶体管GaN HEMTs(gallium nitride high electron mobility transistors)具有很高的开关速度和高功率密度的特性,可以为直流变换器提供有效的改进。为了解决GaN HEMT在硬开关应用场合下的波形振荡并提高功率密度和效率,采用半桥LLC谐振变换器为本次应用的拓扑结构。以减小损耗为目的,优化了LLC的谐振参数和死区时间。在400 V输入电压、开关频率300 kHz和输出电压18 V电流12 A的测试条件下,效率达到95.59%。最后对变换器的损耗来源进行分析,损耗的理论计算值接近实际测量值,证明了方法具有一定的实用性。     

电动汽车动力电池测试系统的变流及控制

动力电池的动态性能直接影响电动汽车的起动、加速、续航、快速充电等指标。分析动力电池的测试要求和方法,选择结合实际路况的变功率测试,使用动态应力测试DST(dynamic stress test)标准功率曲线作参考曲线。模拟工况下电池测试设备要求,选用交错并联双向DC/DC变换器为拓扑结构,详尽阐述了变换器的工作原理,给出了参数设计和控制方法。采用TMS320F28335为控制核心,搭建了硬件实验平台进行测试。实验结果表明,所采用的控制方法能实现交错并联双向DC/DC变换器的快速响应,实现能量的双向流动,满足电动汽车动力电池测试的应用要求。     

半直驱永磁同步风力发电系统建模与电流解耦控制研究

提出一种永磁同步半直驱型风力发电系统,采用双PWM变流器,实现能量双向流动和高功率密度电能变换。基于该系统,提出一种HDCWPS变流的整流并网控制策略：通过对机侧变流器的控制,实现风能的最大功率跟踪;通过对网侧变流器的控制,实现对直流母线电压和并网功率因数的控制。采用Matlab/Simulink搭建其仿真模型,通过仿真试验证明了该控制策略的正确性。     

模型预测控制三相并网变换器的研究

在新能源发电领域,三相电压源型并网变换器的应用越来越广泛。为了提高并网性能,国内外的学者们提出了各种新型的并网控制策略。模型预测控制策略利用系统的离散时间模型来预测所有可能的电压矢量下系统下一个采样时刻的输出值,通过评估函数选择出最优的电压矢量。以传统的三相电压源型变换器为控制对象,提出了一种基于模型预测控制的三相电压源型并网变换器的控制方法。采用DSP28335作为控制器,设计了三相电压源型并网变换器的实验平台,分析讨论了并网电流的稳态与动态性能以及进行无功功率补偿时并网电流的稳态性能。实验结果验证了模型预测控制在三相并网变换领域的优越性。     

一种基于正激变换器的开关电源设计方法

本文通过对正激变换器拓扑进行等效变换，推导出其参数计算公式，并用Pspice对正激变换器电路进行仿真验证。最后，设计一个以双管正激电路为主电路的开关电源，并给出了Pspice的仿真结果。     

悬浮电容混合级联式多电平逆变器的研究

在传统的级联式多电平变换器的基础上提出了一种混合主从级联式变换器。该变换器由一个传统的非对称三电平H桥和一个对称的H桥级联构成。非对称H桥作为主变流单元由直流电源直接供电;而对称的H桥作为从变流单元由一个悬浮电容提供能量。与传统的级联多电平变流器相比,在输出相同电平的情况下需要较少的器件。文中详细分析了该拓扑的工作原理和悬浮电容电压平衡的方法,并在Matlab/Simulink中进行了仿真分析。最后制作了一台实验装置,并通过现场可编程门阵列FPGA（field programmable gate array）对该实验装置实现了实时控制,通过仿真和实验结果的对比,验证了理论分析的正确性。