基于DSP的定日镜跟踪控制系统研究

研制了一种用于塔式太阳能热发电站中定日镜的新型跟踪控制系统,该系统采用开-闭环结合的控制方式,以DSP2812为控制器,并针对定日镜谐波传动机构在控制过程中其参数在一定范围内具有"自相似性"的特性,系统采用了复合式分段控制算法,即:在开环时输出脉冲常量快速定位,在闭环粗调时采用增量式数字PID算法,在闭环精调时利用分形修正的PID算法,最终实现定日镜的精准跟踪。经测试表明,该系统跟踪精度优于3.5mrad,25度阶跃响应常数小于103ms,超调量小于3.2%,半振荡次数小于2次。该文主要成果已在国家863计划重点项目示范基地中经过现场测试检验。     

活塞环内外圆数控仿形立式车床的设计

本文介绍一种活塞环内外圆数控立式车床的硬件和软件设计，其基本原理是运用活塞环自由形线数据处理程序对活塞环数据进行处理，生成活塞环自由形线数据文件和伺服电机位置控制文件进行活塞环加工，主轴和数控仿形刀架均为伺服电机驱动，采用电子凸轮控制模式，控制刀具的径向进给运动与主轴转角位的伺服关系，活塞环叠内外圆同时加工。     

发动机怠速控制的研究

为了更好地控制怠速空气流量,以保持发动机的怠速稳定性,根据步进电机式怠速控制阀的工作原理设计了步进电机的驱动电路,并使用基于数字信号处理器(DSP)的已集成该驱动电路的控制电路板对怠速阀进行控制。分析了发动机怠速系统的控制模型,同时讨论了怠速控制方法。实验研究了怠速空气流量与步进电机位置的关系,由此可以通过怠速空气流量的计算值计算出步进电机应处的位置。     

发动机怠速控制的研究

为了更好的控制怠速空气流量,以保持发动机的怠速稳定性,本文根据步进电机式怠速控制阀的工作原理设计了步进电机的驱动电路,并使用基于DSP的已集成该驱动电路的控制电路板对怠速阀进行控制.分析了发动机怠速系统的控制模型,同时讨论了怠速控制方法.实验研究了怠速空气流量与步进电机位置的关系,由此可以通过怠速空气流量的计算值计算出步进电机应处的位置.     

LIGHT-BEAM SENSORLESS CONTROL OF HELIOSTATS FOR TOWER TYPE SOLAR THERMAL POWER GENERATION APPLICATIONS

提出一种无需太阳位置传感器和投射光线传感器的定日镜控制技术,用数学手段对镜体的位置进行计算,结合高精度伺服电机实现光斑的正确投射.理论上无传感器控制并不是一种无静差控制,在实际工程应用中应尽量将静态误差在控制环节中用算法消除.提出几种在实际中影响较大的误差消除算法,并在八达岭太阳能热发电实验电站对该方案进行验证.     

基于复合控制的塔式太阳能跟踪控制装置设计

针对塔式太阳能热发电站中定日镜跟踪装置的跟踪精度不高、构建成本较大等问题,提出采用将遗传算法的选择机制与吸热塔能量变化的反馈机制相结合的方式对光热电站的太阳能跟踪控制系统进行改进.在光热电站的少数几台定日镜上配备光电检测元件,并以其控制角度为基准控制其他定日镜的角度调整.采用DSP(digital signal processing)为控制核心,完成了跟踪控制器的通讯框架及控制系统的硬件电路设计.实验表明,该方案在保证光热电站整体控制精度的基础上,减少了光电检测元件安装数量和电站构建成本,并保证了视日轨迹跟踪控制时的自动调整能力.     

基于非线性状态观测器的直线伺服电机机电系统设计

为解决传统机电系统在对直线伺服电机控制时存在控制时间与规定标准时间长差较大问题,开展基于非线性状态观测器的直线伺服电机机电系统设计研究。通过非线性状态观测器选型、伺服运动控制卡选型等硬件设计和直线伺服电机运行控制流程设计、直线伺服电机控制信号拟合等软件设计,提出一种全新的机电系统。通过对比实验进一步验证得出,新的机电系统与传统机电系统相比,在实际应用中能够确保在各个工位动作上的时间与规定标准时间一致,控制精度更高。     

步进电动机及其细分驱动技术

步进电动机是一种通过电脉冲信号控制相绕组电流实现定角转动的机电元件,与其他类型电动机相比具有易于开环精确控制、无积累误差等优点,在众多领域中获得了广泛的应用.步进电动机细分驱动技术首先是由美国学者T.R.Fredriksen在美国增量运动控制系统及器件年会上提出.20世纪70年代中期步进电动机细分驱动技术开始发展起来,它在改善步进电动机综合使用性能上有广泛的应用价值.国内步进电动机细分驱动技术在20世纪90年代中期得到较大的发展,广泛地应用于运动控制领域,如数控机床、机器人等.本文介绍步进电动机及其细分驱动技术在运动控制中的应用.……     

伺服控制系统在碳纤维生产中的应用

研制了一套应用于碳纤维生产的伺服控制系统,该系统由PMAC2控制器、伺服控制器、伺服电机及工控机组成,实现对牵伸比的准确控制,与传统的牵伸控制系统相比,该系统更精确、可靠,并具有数据查询、打印等功能。实际运行表明,该系统设计合理,控制准确,调整方便,性能稳定。     

基于DSP的小功率三相并网逆变器设计与运行

针对小功率三相并网逆变器主电路拓扑结构,介绍了逆变器主电路、IGBT驱动电路、信号检测与调理电路的设计,采用数字芯片DSP28335在传统SVPWM控制方法下,将重复控制引入电流控制环,并给出了实现控制算法的程序流程。仿真和试验结果表明,基于DSP的小功率三相并网逆变器的性能满足并网逆变的要求。     

一种简捷的定日镜跟踪角度计算方法

针对目前各种定日镜跟踪角度计算方法非常复杂的问题,提出一种基于镜场分布坐标的简捷定日镜跟踪角度的计算方法。采用该方法可方便地确定定日镜场中,任意定日镜随太阳运动时,定日镜镜面法线的高度角和方位角。     

拉伸薄膜定日镜

如果新型“拉伸薄膜”定日镜在桑迪亚国家实验室的试验良好,靠太阳能发电的工业发电厂将朝现实迈进一步。由于定日镜的费用昂贵,降低其价格便成为人们关注的事。一座工业规模的发电厂需要成千台定日镜。计算机和电动马达使定日镜在白天自动指向太阳。镜子把太阳光反射到高出地面几百英尺的中心塔上,产生近1050℉的炽热。用一种能用于驱动一台发电涡轮机的传送流体(水、熔融盐或钠)吸收热。     

塔式太阳能热发电镜场定日镜清洗装置设计

设计了一种应用于塔式太阳能热发电镜场的定日镜清洗装置。该定日镜清洗装置具备自动循迹、根据镜面自动调整清洗面角度、自动进行清洗水流控制的功能,并采用无线通信技术实现清洗装置与镜场控制系统间的信息交互,保证清洗完毕的定日镜立即恢复为正常运营状态,尽量减少镜场能量损失。通过实际测试,该清洗系统能够有效地实现预定的控制功能和清洗功能,其清洗装置通过一次清洗可将镜面清洁度从0.85提高到0.95。     

浅析一种用于塔式太阳能热发电站的定日镜全自动清洗车

在塔式太阳能热发电站中,定日镜的表面清洁度与其聚光集热效率直接相关,合理的清洗策略和高效的清洗设备有助于提升定日镜镜场的平均清洁度,提高其聚光集热效率,进而提升整个太阳能热发电站的发电效率。介绍了一种定日镜全自动清洗车,其基于导航系统和镜场整体控制来完成定日镜镜场的自动清洗工作。     

基于PIC单片机的步进电机控制系统

采用PIC系列单片机作为步进电机控制系统的核心,实现了软件与硬件相结合的控制方法。用软件代替脉冲分配器,达到了对步进电机的最佳控制。采用单极性驱动电路对小功率步进电机进行驱动,电路简单,实用性好。用LCD显示屏对步进电机的预设工作状态进行动态显示,直观、明了。实验结果表明整个控制系统成本低,精度高,运行平稳,可靠性好。     

太阳能热发电系列文章(18)新型双立柱支撑定日镜的研制

为了减小定日镜传动间隙对聚光效果的影响,同时期望降低定日镜制造成本,通过设计分析的方法进行了新型双立柱定日镜设计方案的探索。分析结果表明,开、闭环结合控制方式的新型双立柱支撑定日镜具有误差小、成本低、聚焦效果好的优点,该型式定日镜可望降低定日镜成本,提高聚光性能。     

一种新型极轴跟踪式定日镜的研究

提出一种新型采用轮胎面聚光镜极轴跟踪式定日镜。分析了极轴跟踪式定日镜的跟踪原理,设计了用于该定日镜的轮胎面并分析其聚光性能。结果表明:该定日镜聚光性能较高,能够满足生活热水、太阳炉等应用领域的要求。     

定日镜光斑动态漂移特性的研究

以塔式太阳能热发电系统中的定日镜为研究对象,首先提出一种基于光学反射原理的定日镜反射光斑中心计算方法;然后在理想情况下分析不同塔高、不同位置、不同时刻定日镜光斑中心点的动态变化规律,进一步考虑跟踪误差对定日镜反射光斑漂移特性的影响;最后对矩形全镜场中春分日不同时刻的光斑动态漂移特性进行仿真计算并得出相应结论,为有效实现定日镜的追日聚光跟踪控制和参数校正,提高追日跟踪精度及全境场的聚光效率提供理论依据。     

塔式太阳能热发电中定日镜的设计及性能分析

提出一种基于水平轴和方位轴、具有二维空间转动、实现两轴静平衡的定日镜结构设计方法,实现塔式太阳能热发电中定日镜高精度跟踪系统、低负荷运转及低成本施工和制作.该定日镜水平轴传动采用电动推杆传动,垂直轴传动采用一齿差传动,水平轴和垂直轴转动的轴线均通过重心,从而实现两轴静平衡;设计了两片间隔式反射镜支架结构,使其结构满足太阳能反射镜子支架转动要求以及反射光斑满足校正要求.通过仿真计算,对光斑、输入输出角度关系及成本进行了分析,论证了该定日镜的可行性.     

塔式太阳能定日镜高精度传动系统设计

介绍了一种应用于塔式太阳能热发电的定日镜高精度传动系统,通过该传动系统定日镜可以得到良好的重复定位精度;结合定日镜运动模型的校正算法控制系统,将定日镜转动的定位精度进行测量与补偿,从而得到准确的定位精度与重复定位精度。保证了定日镜跟踪系统追日长久稳定性。该系统对各零部件的精度要求低,具有跟踪精度高、制造成本低等优点。