基于微控制器MCF5213的嵌入式平台设计

介绍了飞思卡尔半导体公司的微处理器MCF5213的特点,同时针对电力系统110kV线路保护系统存在的可扩展性差和开发成本高的问题,设计了一个基于MCF5213微处理器的通用嵌入式硬件平台,并在最后给出了其主程序流程图。工程应用表明,该系统设计是成功的,结构简单,抗干扰强,可靠性高,便于维护和操作。     

脉冲MIG焊接电源数字控制系统设计

针对模拟控制和单片机控制的MIG焊接电源控制系统灵活性差、控制精度低及可靠性差等缺点,设计了基于32位微处理器(MCF5213CAF80)和FPGA的数字控制系统.介绍了控制系统的整体硬件电路设计方案、采样和A/D转换电路、PWM驱动电路.同时,介绍了FPGA的软件设计和在MCF5213CAF80上的嵌入式操作系统设计.实验结果表明,基于微处理器和FPGA的脉冲MIG焊接电源控制系统动态响应快、可靠性高、弧长控制稳定.     

嵌入系统在变电站经济运行控制系统中的应用

针对变压器经济运行控制及备自投实现中存在的系统成本高和可靠性低的问题，设计了一种基于嵌入式的软、硬件系统平台。该平台通过硬件的模块化设计可降低系统开发成本和缩短开发周期。文中讨论了嵌入式硬件平台构架，基于MCF5282的主模块硬件设计，变压器经济运行原理及备自投的实现等问题。初步试验效果令人满意，表明该设计是成功的。     

嵌入式系统在变电站继电保护系统中的应用

针对电力系统线路保护系统存在可扩展性差和开发成本高的问题，探讨了一种集保护、控制和远程监控于一体的微机保护系统。文章基于MCF5282微处理器设计了一个110kV线路的微机保护系统。文中讨论了微机系统硬件结构中相关功能模块和软件系统的改进设计，并对信号采集和数据处理方法作了探讨。工程应用表明，该系统设计是成功的，结构简单，抗干扰强，可靠性高，便于维护和操作。     

嵌入式操作系统的简化及其在电力保护系统中的应用

针对基于MCF5282微处理器的电力保护系统开发效率低，移植困难和开发成本高的问题，提出了采用嵌入式操作系统uClinux以提高系统的扩展性、移植性，稳定性和易维护性，文中通过删除根文件系统，内核与应用程序一体化，开发新文件系统ReFS和裁剪添加设备驱动程序等技术措施，有效地肥uClinux简化到300K左右，克服了uClinux不能在512K FLASH的MCF5282上应用的技术难题。理论分析与实验结果都表明，经简后的uClinux操作系统能很好地满足应用需求，完全可以代替原系统，该简化方法可推广到多种应用领域。     

MCF51AC256A在无功补偿中的应用

介绍一种基于Freescale最新V1核32位单片机技术的低压电网无功补偿控制器。该设备以MCF51AC256A作为硬件平台,以实时多任务操作系统作为软件管理平台,实现了无功补偿全部的计算和控制功能,既降低了系统成本,又提高了系统可靠性,通过实时多任务操作系统还解决了系统对实时性和精确性的要求。本论文从硬件和软件两方面对无功补偿控制器设计进行了探讨,并对核心的无功补偿算法进行了详细介绍。     

基于MCF52235的新型低频减载装置的设计研究

在传统低频减载保护装置中由于技术的局限性,采用一段时间内的频率变化平均值表示实际的频率变化率, 导致保护动作的速动性能降低,为杜绝上述现象,设计了一种基于MCF52235的新型低频减载装置。该装置借助MCF52235具有输入捕捉能力的DMA定时器模块捕捉被测信号的跳变脉冲沿,由内部计数寄存器和捕捉寄存器配合记录一个周波内标频脉冲个数N,再通过相应的软件算法计算出被测信号频率及其变化率,消除了平均计算导致的偏差。测试结果表明,该装置在系统频率降低时可及时准确动作,并能有效地防止异常情况下所导致的低频减载误动作。     

基于MCF51EM256低压保护测控装置的研发

在分析低压配电监控需求的基础上,提出了基于MCF51EM256单芯片SOC的解决方案,该方案利用其片内高精度16位ADC和高速32位COLDFIRE-V1核较好地实现了保护、测量、控制、管理和通讯功能,从而经济高效地满足了低压测控装置的完整需求,具有较高的参考价值.     

基于MCF52235的新型低频减载装置的设计研究

在传统低频减载保护装置中由于技术的局限性,采用一段时间内的频率变化平均值表示实际的频率变化率, 导致保护动作的速动性能降低,为杜绝上述现象,设计了一种基于MCF52235的新型低频减载装置.该装置借助MCF52235具有输入捕捉能力的DMA定时器模块捕捉被测信号的跳变脉冲沿,由内部计数寄存器和捕捉寄存器配合记录一个周波内标频脉冲个数N,再通过相应的软件算法计算出被测信号频率及其变化率,消除了平均计算导致的偏差.测试结果表明,该装置在系统频率降低时可及时准确动作,并能有效地防止异常情况下所导致的低频减载误动作.     

风力发电测量保护模块的设计与应用

介绍了一款基于MCF51EM256的测量保护模块的设计与应用,根据微处理器系统的特点从硬件和软件两个方面,给出设计方法。该模块用于风力发电主控控制系统中,除具有传统电参量的电压、电流、功率测量功能外还集成了风力涡轮发电机的保护功能,获得了良好的性能。     

电力监控系统通信前置机的设计与开发

为解决变电站测量保护单元较多时通信不正常甚至中断的问题，提出了在测量保护单元与后台监控机之间加入通信前置机的方案。介绍了基于先进的MCF5282嵌入式微控制器的通信前置机的硬件、软件设计，以及解决通信冲突和抗干扰的措施。     

多变量智能协调控制系统设计应用

针对火电机组被控对象非线性、迟滞、燃料大惯性并存的特性,建立了330 MW单元机组协调控制系统非线性模型,并对此模型在额定工况点下进行线性化,以此线性化模型为基础,在机组原有的协调控制系统中增加多变量解耦控制器,进而设计出与之对应的多变量协调控制系统,并通过工程试验与机组原有的协调控制效果相比较,实际结果证明了多变量智...     

基于模型预测的多电机弱磁同步控制策略研究

从工业场合下多电机系统高速运行的实际需求出发,分析了传统多电机控制系统和传统弱磁控制系统的优缺点,针对多电机高速运行时的弱磁特性进行了研究。模型预测控制(MPC)是一种基于被控对象模型的新型控制算法,具有较强的鲁棒性和较好的控制性能。交叉耦合控制是一种在并行控制基础上对每个电机进行相应补偿的控制系统。将MPC应用到多电机控制系统中并对其进行改进使其具有弱磁控制能力;对传统的交叉耦合控制策略进行改进。将二者结合提出了一种基于模型预测的多电机弱磁同步控制策略,并以双电机系统为例。最后,进行了仿真验证,仿真试验结果表明,基于模型预测的多电机弱磁同步控制策略,可获得比传统双电机系统更好的跟随性能和同步性能。     

自适应模糊滑模控制在伺服电动机系统中的应用

设计了一种带积分滑模面的自适应模糊滑模控制系统,并将其应用于伺服电动机的位置和速度控制系统中.自适应模糊滑模控制系统是由模糊控制和hitting控制组成的,在模糊控制设计中,用模糊控制器来模拟反馈线性化控制律;在hitting控制设计中,用hitting控制器来补偿反馈线性化控制律和模糊控制器之间的误差.调节算法是从Lyapunov稳定性理论得到的,从而可以保证系统的稳定性.而且为缓解对近似误差界的需要,提出了一种误差估计机制来实时观测近似误差界.仿真结果证明了所设计的系统可以得到令人满意的跟踪性能,而且对参数变化和外部负载扰动具有鲁棒性.     

船舶发电机励磁系统的CMAC神经网络并行控制

结合CMAC神经网络控制算法与PID控制算法设计了船舶发电机励磁并行控制系统.在控制过程中CMAC神经网络控制器经过不断学习,最终在控制系统中发挥主要控制作用.在网内投入发电机额定负载的15%和75%时,用某大型船舶电力仿真系统对该控制系统进行了仿真试验,并对电网的单相接地短路和三相接地短路故障进行了仿真试验,结果表明该船舶发电机CMAC神经网络励磁控制系统具有良好的稳定性、准确性、快速性和一定的鲁棒性.     

基于模糊PID的交流电动机矢量控制系统

交流电动机矢量控制系统是一个非线性、强耦合、时变的复杂系统,用传统的PID难以达到理想的控制效果。基于模糊控制原理与传统PID原理相结合设计了模糊PID控制器。仿真结果表明,采用模糊PID控制器比采用常规PID控制器具有更好的动稳态性能。     

三菱PLC在电动汽车控制系统上的应斥

采用三菱Q系列PLC和CC—Link总线,建立了电动汽车控制系统和控制模型。控制系统中包括动力控制单元、EPS转向控制单元、PWM调速控制单元和车身电器控制单元,通过CC—Link总线对控制系统进行了优化,使电动汽车控制系统能够平滑、稳定地运行,能够适应复杂的交通路况。