转速控制器在dSPACE实时模型中的局限性分析及改进

dSPACE是一套可用于在线仿真的系统软硬件平台,它实现了和Matlab/Simulink/RTW的完全无缝连接.利用dSPACE的快速控制原型方式(RCP)和dSPACE系统的软硬件环境,将原有转速控制器应用于电机调速系统的实时模型中,并在硬件上实现实时运行.通过实验结果分析其局限性并改进,在此基础上重复上述实验并分析实验结果.实验表明,在进行电机调速系统实时控制时,需采用改进后的转速控制器以保证实时系统稳定可靠运行.     

面向新能源接入的电能路由器模式切换协调控制策略

电能路由器(electrical energy router, EER)可实现新能源、储能及多种电能负载的灵活接入,协调控制和运行模式切换是其运行控制的重点。为实现EER运行模式的平稳过渡,降低EER运行模式切换时母线稳压单元控制模式改变导致的切换冲击,首先分析并网和孤岛两种运行模式切换时的电压扰动机理,研究系统内功率突变以及母线稳压单元控制器的调节过程对系统的影响。然后设计EER模式切换时序,提出一种基于移相比保持器、电流保持器的控制器输出量提前补偿的模式切换协调控制策略,能够实现端口功率的实时平衡,降低模式切换暂态过程中的电压扰动,提升系统的暂态稳定性。最后,通过Matlab/Simulink仿真软件搭建EER仿真模型,验证了所提控制策略的有效性。     

Matlab/Simulink在《工厂供电》中的应用

介绍了Matlab中电力系统工具箱的功能,依据一个工厂的供电系统电路模型的要求,利用Matlab中的PSB构建了一个理想电源供电系统仿真模型,并在此基础上对电力系统的各种短路形式和中性点运行方式进行了仿真分析。实践表明,仿真结果清晰,效果明显,可以定性和定量分析系统的短路电流,提高了《工厂供电》课程教学效果。     

微网孤岛运行时短路故障检测的仿真研究

利用Matlab/simulink对含分布式电源的微网进行建模与仿真,对微网由孤岛切换至并网运行方式下的运行工况进行仿真实验,仿真结果验证了所构建的微网仿真模型的有效性.在该仿真模型的基础上加入三相故障模块模拟微网孤岛运行时发生短路故障,选取db小波检测短路故障发生后的电压信号,仿真结果表明db小波能够准确地检测短路故障信号的奇异点,为下一步改善微网电能质量提供有力依据.     

Rapid prototyping of an EEG-based brain-computer interface (BCI)

The electroencephalogram (EEG) is modified by motor imagery and can be used by patients with severe motor impairments (e.g., late stage of amyotrophic lateral sclerosis) to communicate with their environment. Such a direct connection between the brain and the computer is known as an EEG-based brain-computer interface (BCI). This paper describes a new type of BCI system that uses rapid prototyping to enable a fast transition of various types of parameter estimation and classification algorithms to real-time implementation and testing. Rapid prototyping is possible by using Matlab, Simulink, and the Real-Time Workshop. It is shown how to automate real-time experiments and perform the interplay between on-line experiments and offline analysis. The system is able to process multiple EEG channels on-line and operates under Windows 95 in real-time on a standard PC without an additional DSP board. The BCI can be controlled over the Internet, LAN or modem. This BCI was tested on 3 subjects whose task it was to imagine either left or right hand movement. A classification accuracy between 70% and 95% could be achieved with two EEG channels after some sessions with feedback using an adaptive autoregressive model and linear discriminant analysis     

基于模型设计思想的功率测量技术研究

按照基于模型设计(MBD)的思想,设计了功率测量系统。在Simulink环境下对测量的物理环境及信号调理电路建模,使初期算法测试与后期硬件实现相结合。通过Simulink软件包和函数库建立了四种可移植的算法模型,并选取了准同步采样算法、小波包分析两种测量算法实现功率测量。并通过软件在环测试比较了这两种算法,验证不同频率、谐波组合、功率因数及非平稳波形下算法的精度,改善数字测量系统的开发流程。使用Simulink中的RTW-EC工具箱将算法模型自动生成C代码并下载至ARM中,实现了基于模型设计流程,效果令人满意。     

基于Simulink的硬件嵌入式实时仿真设计及应用

为了利用Matlab的强大功能实现在线实时仿真,提出了基于Simulink的硬件嵌入式实时仿真系统。在分析S—Function模块硬件驱动原理的基础上,介绍了用C语言编写S—Function函数,以调用设备驱动程序操作采集卡。论述了调试建立S—Function模块的过程。在仿真模型中该模块作为信源模块,解决了仿真过程中在线实时数据采集的问题,给出基于该模块的IEC推荐的闪变仪的设计模型和实验结果,论证了该仿真系统的可行性。该方法普遍适用于各种数据采集卡。     

Matlab模型接入PSASP潮流计算模块的方法

应用Matlab中的RTW(real-time workshop)模块的代码自动生成功能,借鉴PSASP用户自定义(UD)和用户程序接口(UPI)的实现方法,提出了一种将Matlab Simulink环境下搭建的模型接入PSASP潮流计算模块的方法,并在PSASP 7.0版本中予以实现。通过配置RTW代码生成、编译过程,并开发相应的接口程序,可将Matlab Simulink环境下搭建的数学模型自动转换为动态链接库。根据Matlab仿真计算的特点,研究了Matlab模型在PSASP潮流计算模块中调用的流程和方式,并开发了相应的接口程序。计算结果表明,采用相同功能的Matlab模型和PSASP用户自定义模型,两者潮流计算结果一致,验证了所提出方法的正确性。     

并网光伏逆变器闪变特性测量与分析

辐照度变化和并网光伏逆变器启停机引起的功率波动都可能会引起并网点电压闪变。文章首先分析了闪变与并网点短路容量、阻抗角度及并网功率波动大小的关系,并基于Matlab/Simulink软件搭建了虚拟电网模型和数字闪变测试仪模型。针对目前广泛使用的500k W光伏逆变器开展了不同运行功率和启停机工况下的测试,测量不同工况下该逆变器引起的闪变大小,并对测量结果进行了对比分析。     

同性极感应子发电机整流容性负载特性的一种简化平均值分析方法

针对感应子发电机带整流器的独立电容充电电源系统的换流及负载动态特性进行了深入的分析。首先根据不同的负载电流得到相应的换流重叠角,然后依照各换流重叠角区间划分系统在不同阶段的工作模态,分别对不同的工作模态建立了简化的平均值数学模型,并推导出负载特性。通过Matlab/Simulink仿真分析,验证了本方法可以正确、方便地应用于交流发电机带整流容性负载的瞬态特性分析,并可以推广到其他类型独立的交流整流电容充电电源系统。     

基于矢量控制IM实时控制的dSPACE实现

dSPACE是基于Matlab/Simulink半实物仿真系统开发的软硬件工作平台,具有实时性强,可靠性高,扩充性好等优点。在分析矢量控制基本原理的基础上,利用dSPACE的快速控制原型方式和dSPACE系统的软硬件环境,在Matlab/Simulink中建立了三相感应电机(InductionMotor,简称IM)的实时控制系统;并对控制参数进行了在线调参,改善了实际性能。实验结果表明,采用dSPACE平台可以快速完成对矢量控制IM速度控制系统的研究和开发,缩短了控制系统的开发周期,获得了满意的效果。     

基于改进滑模控制的电网模拟器逆变侧设计

文中提出了一种基于趋近律的改进滑模控制方法,改善了电网模拟器的逆变侧设计.文章选择了合适的电网模拟器拓扑结构,建立了三相全桥逆变器的数学模型,通过双幂次滑模趋近律对原有的控制方法进行了改善.在Simulink中设计了系统的控制框图并进行了仿真结果对比;基于PHIL实时仿真技术搭建了电网模拟器实验平台并进行了实验,结果表...     

变频调速仿真模型在实验教学中的应用

为解决当前实验条件的制约,利用M atlab/S im u link的强大功能,建立矢量控制变频调速仿真模型,完成《运动控制系统》的基本实验。实践表明,这种方法,实验设备投资少,操作简单,通过仿真可以使学生加深对理论知识的理解,并能提高学生的计算机水平和学习兴趣,对于提高《运动控制系统》的教学质量有着十分重要的意义。     

基于xPC目标的输电线路微气象数据实时采集系统

介绍了一种输电线路微气象数据实时采集系统,此系统是基于Matlab/Simulink下xPC目标搭建的硬软件结合的实时仿真平台。它利用微气象传感器、信号调理板、数据采集卡和双PC机,通过以太网实现数据实时采集与可视化显示,同时利用数据进行Simulink下的输电线路相关理论计算,为模型算法的开发与数据的监测提供较为便捷的途径。通过实验,该采集环境在基于实验室的输电线路工况模拟中具有一定的实用性。     

直驱式风力发电系统的仿真建模与运行特性研究

研究了基于永磁同步发电机的直驱式风力发电系统中PWM背靠背全功率变流器的运行特性,详细介绍了发电机侧和电网侧PWM变流器的运行状态,在数学模型的基础上给出了具体的控制策略.在Mat-lab/Simulink7.1环境下建立了系统从永磁同步发电机到电网的仿真模型,并利用S函数编写了发电机侧和电网侧变流器的控制程序,给出了系统的控制框图及仿真程序流程图.最后,在实验室搭建的17 kW直驱式风力发电实验平台上验证了系统的控制策略.仿真和实验结果都表明系统能够在不同风速下稳定运行,发电机侧输出电流近似正弦,谐波含量小;电网侧变流器在风速突变引起发电机输出功率变化的情况下能够稳定直流侧电压,输出有功和无功电流完全独立可调,并网电流质量较高.     

考虑多储能系统功率分配的独立直流微电网协调控制策略

针对多源储结构的独立直流微电网,提出考虑多储能系统功率分配的独立直流微电网协调控制策略,以实现源储能源利用率最大化与多储能系统间功率合理分配两方面的平衡控制,提升微网持续供电能力.根据直流母线电压信号将微网系统运行划分为5种工作模式,以协调源储运行,保证光伏能源利用率最大化及储能系统出力充足.同时,直流微电网工作模式切...     

采用空间矢量调制的定子双绕组感应发电系统研究

研究了一种新型的定子双绕组感应电机,并将其应用于直流发电领域.建立了电机的数学模型,从有功功率和无功功率的角度分析了系统的工作原理,并成功的将空间矢量调制(SVM)技术应用到了控制系统中.建立了Matlab/Simulink下的系统仿真模型,并进行了仿真和实验的研究.仿真和实验结果表明:采用空间矢量调制技术的定子双绕组感应发电系统,具有动态响应快,谐波含量少等优点.     

基于速度跟踪算法的机械负载动态模拟

提出并介绍了用两台同轴直流电动机建立对机器人关节机械负载进行模拟的实验系统,建立了此系统模型.采用基于速度跟踪的控制算法,对建立的数学模型就此控制算法在Matlab/Simulink下进行仿真.最后对实验系统进行了性能测试和负载模拟的实验,证明了基于速度跟踪的算法和此实验系统对机器人关节的非线性机械负载进行模拟是可行有效的,但系统动态性能和精度尚待进一步提高.     

基于Matlab/Simulink的异步电机直接转矩控制系统仿真

对Simulink自带的电机模块存在的问题进行了阐述.在异步电机数学模型的基础上,利用Matlab/Simulink软件建立了电机模型和直接转矩控制系统模型.详细介绍了系统的主要模块.通过仿真实验,得到了定子磁链、定子电流、转速、转矩的仿真波形,验证了控制策略的正确性.     

基于模糊控制在线整定新趋近律的速度调节器研究

针对传统指数趋近律滑模变结构控制抖振大和参数整定难的问题,设计了一种新的滑模趋近律并采用模糊控制以实现参数整定。在双闭环直流调速系统中,基于新趋近律设计了速度调节器;同时为了提高趋近律参数整定效率,利用模糊控制设计了趋近律参数在线整定方法,通过模糊控制在线整定新趋近律的滑模参数来提高系统的调速性能。在Matlab/Simulink中搭建直流调速系统的仿真模型,结果表明所设计的新趋近律在抑制抖振和快速收敛方面优于传统指数趋近律,相较于试凑法模糊控制在线整定趋近律参数的效率更高、性能更好。