基于dSPACE的风能转化系统控制器设计

为实现风能转化系统控制器的快速开发,介绍了一种基于dSPACE的风能转化系统控制器设计方法。该方法利用dSPACE的快速控制原型方式和dSPACE系统软硬件环境,采用Matlab/Simulink的系统建模方法设计了以变速风力鼠笼感应发电机组为例的实时控制系统;并对控制参数进行在线调整,改善实际的性能。实验结果表明:采用dSPACE平台可以快速完成风能转换系统控制的研究和开发,缩短控制系统的开发周期,获得满意效果。     

基于dSPACE的无刷直流电机控制系统

永磁无刷直流电机的控制算法一般采用软件编程的方法实现,其开发过程复杂,代码编写工作繁重,开发周期长。而基于Matlab/Simulink开发的dSPACE实物仿真软硬件实验平台系统,无需代码编写,开发周期短,实时性好,可靠性高。该文开发了一套以dSPACE为核心的无刷直流电机实验平台,在Matlab/Simulink中采用S-函数对三相绕组反电势进行了建模,进行了无刷直流电机闭环控制的仿真研究,然后在该平台上搭建了实际系统,并利用ControlDesk进行了在线参数调试。实验结果验证了无刷直流电机的优越性能和该实验平台的可靠性,并为研究更加复杂的控制算法提供了基础。     

dSPACE电机控制平台设计与SVPWM矢量控制实现

以d SPACE半实物实时仿真系统为基础,利用d SPACE与MATLAB/Simulink可以实现无缝链接的优势,将离线仿真模型通过试验进行快速验证,提高电机控制系统开发效率,缩短项目开发周期。介绍了d SPACE标准组件系统的软硬件环境,完成基于d SPACE电机控制试验平台的设计。最后在此平台上实现永磁同步电机SVPWM矢量控制,验证了d SPACE电机控制试验平台进行控制算法开发的高效性。     

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.     

基于dSPACE的三相PWM整流器建模与控制

为实现基于dSPACE平台对PWM整流器的实时仿真控制,在a,b,c坐标下根据定义的二值逻辑开关函数建立电压型PWM整流器的动态函数方程,并利用该方程在仿真平台Matlab/Simulink下建立相应的数学模型.采用dSPACE开发测试平台.设计基于DS1104控制器的硬件接口电路,对采用PM300DVA120模块.容量达100 kVA的PWM整流器系统进行了实时控制.实验结果表明,该模型可实现对PWM整流器电流的快速精确控制,系统响应时间仅为数毫秒,反映出dSPACE平台对PWM整流器系统控制的优异性能.     

基于dSPACE的感应电动机直接转矩控制故障分析

dSPACE半实物仿真实现了与Matlab/Simulink的完全无缝连接,可以方便地实现代码的生成、下载和调试.基于dSPACE平台,搭建了感应电动机的直接转矩控制系统,并在此基础上对电机故障运行作了分析研究.     

基于鼠笼式三相异步电动机的多模糊自适应控制

分析了无速度传感器矢量控制系统的不足,提出并建立了基于多模糊自适应控制的无速度传感器矢量控制系统。重点研究了基于转子磁链模型的速度辨识方法,利用Matlab/Simulink仿真平台对所设计的系统作了详细的仿真分析,并与传统的无速度传感器矢量控制系统仿真结果进行对比。     

基于dSPACE的交流电机V/f控制平台的研究

针对交流电机调速系统中普遍采用传统的开发方法所带来开发周期长、直观性差的问题,研究了以V/f算法开发为例,开发了基于dSPACE的电机控制通用开发平台。简要分析了V/f控制原理,在MATLAB上进行了V/f电机控制算法的建模与仿真,设计了基于dSPACE的V/f电机快速控制算法模型,提出了控制平台框架,搭建了实际的基于dSPACE的电机控制系统运用平台,并进行了实验。研究表明基于dSPACE的V/f电机控制平台能够快速地验证算法的性能,显著缩短开发周期,具有应用价值。     

基于dSPACE平台的多相感应电机控制系统研究

介绍一种基于dSPACE半实物仿真技术的舰船电力推进多相感应电机控制系统.本系统在MATLAB/Simulink环境中建立数据采集、驱动、保护等硬件系统的仿真模型和矢量变换、dq轴电流PI调节等相关控制算法,利用dSPACE快速控制原型方法对多相感应电机及其逆变器进行控制,并通过ControlDesk模块开发后期管理和监控平台.15 kW样机试验研究表明,所建立的半实物仿真控制系统稳定、可靠,实时性好,且便于在线修改控制结构和相关参数,为舰船电力推进变频调速系统提供一种可行方案,同时也较好地解决了大型舰船综合电力推进系统的试验室闭环测试问题.     

变速永磁同步发电机系统稳压控制（连载之四）直接转矩控制在发电机系统中的应用

基于所设计的具有强弱磁能力变速永磁同步发电机的270V直流电能系统,应用PWM整流器和直接转矩控制DTC,引入有源阻尼技术进行直流电压稳压控制,分别在Matlab/Simulink的仿真模型及基于dSPACE的测试平台中加以实现,最后分析了零矢量的引入对降低器件平均开关频率的影响。     

Development of a real-time servo control test bench

Servomechanism control problems generally include velocity control, position or tracking control, force control, and multiaxial (synchronous) motion control. This paper presents an innovative real-time system, named “Servomechanism Control Test Bench” (SCTB), designed to provide a benchmark for robust control experiments. The system, including hardware and software, combines a unique experimental apparatus with an easy-to-use software platform based on Matlab, Simulink, and dSPACE. The servomechanism hardware, which is a modular set of motors and drive shafts, can be easily reconfigured to set up a variety of experiments. The software, which consists of a user interfere and a real-time control program, provides an opportunity for users to implement control design on-line and verify the performance of the controllers. Using this integrated setup, servo control design-evaluate-experiment cycles may be completed on a real-time test rig in only a few minutes     

无刷直流电机自适应模糊控制的研究

无刷直流电机(BLDCM)的高性能控制研究始终是运动控制领域中的一个重要研究方向，模糊自适应方法的提出为BLDCM控制系统的设计带来了全新的思路。基于BLDCM数学模型，利用结合自适应策略的模糊控制方法，实现转动惯量变化情形下转速的快速跟踪控制，并通过李亚普诺夫函数证明了速度控制器的稳定性。基于模块化建模工具Matlab，simulink建立BLDCM控制系统模型，采用dSPACE实时仿真环境自动生成控制回路的实时代码，构建便捷高效的在线实时控制平台。仿真及实验结果证明：控制系统运行平稳，自适应模糊策略具有良好的静、动态特性。     

电力电子技术在有载分接开关中应用研究

机电混合式有载分接开关在抑制燃弧功率、降低过渡损耗等方面,成为优化机械式有载分接开关性能的解决方案。为深刻理解机电混合式有载分接开关工作原理,验证控制策略的可行性,进行了多仿真平台研究。分别建立了基于Matlab的离线仿真、基于dSPACE的半实物仿真及基于Matlab/dSPACE/RTDS的实时仿真模型,对切换开关时序及功率器件控制策略进行了仿真计算。分别搭建了常规基于过渡电阻的有载分接开关样机以及基于晶闸管的机电混合式有载分接开关试验样机,通过对比测试结果,机电混合式拓扑结构可有效抑制电弧,过渡损耗约为常规开关损耗的1/20,并可辨识各开关动作位置,与仿真结果具有一致性。     

基于dSPACE PMSM伺服控制器自适应反步法设计

针对永磁同步电机(Permanent Mmagnet Synchronous Motor，PMSM)绕组相电流和转速强耦合特性和参数的不确定性，利用非线性Backstepping方法设计了自适应积分反步控制器，在补偿参数不确定性影响的同时实现PMSM高性能位置跟踪控制。借助于dSPACE平台，将系统模型下载到实时硬件中进行在线仿真。实时在线仿真结果表明，设计的PMSM控制系统可以获得满意的跟踪效果，其滤波跟踪误差迅速以指数特性收敛到零，具有较好的位置伺服控制特性。     

电力牵引传动系统的三电平直接转矩控制算法的半实物实验研究

针对高速动车组中三电平二极管中性点钳位(NPC)逆变器供电的牵引传动系统,探讨了一种基于PI控制器和60°坐标系空间矢量调制算法(SVPWM)的异步牵引电机低速域的直接转矩控制(DTC)驱动方案。直接转矩控制性能好坏的决定因素之一就是磁链观测器的准确性,为了获得较好的转矩控制性能,本文首先采用了一种改进U-I积分模型为定子磁链观测器,并给出了基于PI控制器的转矩控制器和磁链控制器设计方案;然后给出了60°坐标系下SVPWM算法的详细设计方案,与传统的SVPWM相比,该SVPWM能够有效地减小计算时间,并在此基础上,通过调节中点电位平衡因子的大小来分配冗余小矢量的作用时间,以达到平衡直流侧两电容上电压的目的;最后,通过基于Maltab/Simulink软件的仿真研究和TMS320F2812与dSPACE的高速动车组牵引传动半实物实验台的实验研究,验证了基于PI控制和60°坐标系SVPWM的三电平直接转矩控制算法的有效性和可行性。     

基于dSPACE空间电压矢量PWM设计与实现

通过分析空间电压矢量脉宽调制(SVPWM)的基本原理,基于dSPACE的快速控制原型(RCP)方式,提出了一种SVPWM的实现方法,并将SVPWM控制算法下载到实时硬件中实现了三相感应电动机的实时控制。实验结果表明,基于dSPACE平台可以快速验证算法的可行性,缩短感应电动机控制系统的开发周期。