基于模型设计的孤岛微源逆变器快速开发

以实现孤岛微源逆变器的快速开发为研究目的,采用具有高可靠性的比例积分(PI)控制算法实现孤岛微源的V/F双闭环控制器。利用粒子群优化(PSO)算法对PI控制参数进行全局优化设计,通过Simulink仿真验证了控制算法与控制参数的有效可行性。然后基于模型设计开发方法完成控制器代码的自动快速生成,缩短从仿真到编程调试的开发周期。最后搭建了一台孤岛微源系统,并进行了相关实验。     

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。     

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Matlab自动代码生成的储能变流器研究

储能交流器电能变换系统(PCS)是储能系统的核心,传统的PCS开发方法存在开发周期长、系统算法设计和硬件实现脱节的弊病。在此提出了基于Matlab自动代码生成的储能变流器PCS开发方法,将Matlab/RTW工具与Simulink相结合,自动从Simulink模型生成代码,且自动建立可实时运行的程序。并通过对比仿真与实验波形,验证了基于Matlab自动代码生成的PCS设计的可行性和高效性。     

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。     

基于Matlab/Simulink的软件在环仿真技术研究

利用Matlab/Simulink和代码编译器(CCS)建立了软件在环(SIL)仿真系统,并利用该系统对单相脉宽调制(PWM)逆变器主电路模型和基于TMS320F28335型数字信号处理器(DSP)的控制系统进行了SIL仿真和实验验证。仿真和实验结果表明,所建立的SIL仿真系统能模拟DSP控制软件的实际控制效果。利用该系统进行控制算法开发,能大幅缩短开发周期,降低开发成本。     

风电变流器的RT-LAB硬件在环仿真系统设计与实现

对于兆瓦级风电变流器的控制算法研究多采用Matlab/Simulink、PSCAD和Psim等纯数字仿真软件,存在不能真实模拟风电变流器运行和不便于控制算法开发和移植等缺点。鉴于此,利用RT-LAB半实物虚拟仿真器和分布式数字控制器实现无缝连接,搭建了一套3 MW鼠笼型全功率风电变流器的硬件在环仿真平台,并进行了风电变流器的控制算法开发和验证。半实物仿真和实验结果表明,在RT-LAB硬件在环仿真平台上开发的软件算法可以直接应用到实际变流器系统中,且控制效果完全一致,该方法大大缩短了风电变流器的研发周期。     

永磁同步电机自抗扰调速控制算法快速开发

针对永磁同步驱动电机系统存在的非线性、时变等特性,将线性自抗扰控制算法应用于永磁同步电机调速控制中。为实现算法的快速工程开发,基于Matlab/Simulink软件和d SPACE开发工具,搭建了永磁同步电机控制算法快速开发平台。通过快速控制原型仿真实现了控制算法参数的在线优化配置,利用自动代码生成技术将控制算法下载至真实的控制器中。最后进行了实际加载控制试验,结果表明,利用该平台快速开发的线性自抗扰控制算法,控制效果良好,优于传统的PI控制,具有工程实践意义。     

基于PC机的交流传动控制算法开发平台设计

本文提出基于PC机的交流传动控制算法开发平台的设计方案。介绍了硬件接口卡实现的M法、T法测速和电流指令传送功能。实验结果表明,该系统为利用高级语言实现控制算法研究提供了良好的开发平台。     

燃料电池电动汽车用功率斩波器快速控制原型设计

介绍了燃料电池电动汽车动力系统中DC／DC斩波器的工作原理,并对其控制算法进行分析。通过Simulink／Stateflow工具箱建立相应快速控制原型,生成适合DSP的自动嵌入式代码,完成燃料电池电动汽车用DC／DC斩波器控制算法设计。仿真结果表明,基于Simulink／Stateflow的快速设计原型并生成代码的开发方法加快了工程进度,提高了代码的稳定性。     

基于模型的光伏并网逆变器控制系统设计

基于模型设计是一种高效、快速的系统开发模式,提高了生成代码的可靠性。此处采用基于模型设计的方法对单相并网逆变控制系统进行软件设计,包括软件锁相环(SPLL)、孤岛检测,电流比例积分(PI)控制及正弦脉宽调制(SPWM)控制DC/AC全桥电路等,建立了仿真模型、代码模型并自动生成DSP代码,在实际硬件系统中运行及验证了生成的代码,与传统的代码编写相比,该方法有效提高了控制程序的开发效率和可靠性。     

基于FFT的伪码捕获技术研究与实现

介绍了快速傅里叶变换捕获技术的算法及原理,设计了一种FFT伪码快速捕获的硬件实现方案和测试方案,并详细分析了整个系统的结构。借助FPGA平台进行开发验证,利用MATLAB仿真软件和QuartusII内嵌的逻辑分析仪SignalTapⅡ进行仿真测试,系统仿真和实际测试结果表明该捕获电路能够正常工作,并已经应用于GNSS接收机的开发。     

DSP在电源设计中的应用

采用分立元件或CPLD、FPGA进行电源的信号发生和测量的设计,会增加硬件设计复杂程度,延长开发周期.为了简化电源信号发生及测量的硬件设计,缩短开发周期,本文提出一种基于DSP的嵌入式操作平台,采用DDS(直接数字式频率合成器)及乘法器矢量测量技术的设计方案.该方案利用DSP的高速运算能力,通过实时计算来实现分立元件或CPLD、FPGA的硬件逻辑功能.实验结果表明该方案切实可行.     

基于快速原型的感应电机电流源激励系统开发

使用Rtunit快速原型开发系统对感应电机电流源激励系统进行快速开发和控制。在MATLAB/Simulink中完成对三相可编程电流源系统的建模和仿真,使用配套的组件将其转化为工程代码下载到硬件控制器中,通过集成开发环境在线检测和修改对应参数控制三相全桥逆变器,完成了三相电流源激励系统的开发,该系统可以稳定输出可实时调频调幅的三相电流源激励。测试结果表明,该方法在满足需求的条件下,编程简单,开发周期短,成本低,效率高。     

基于模型设计的DSP电机控制代码开发

现代工业对电机控制要求的不断提高使得软件的规模和复杂度越来越高,而传统开发DSP电机控制软件的方式是手工编写C代码,其算法实现难度大、底层驱动配置复杂、开发效率低。针对该问题,研究一种高效的DSP代码开发方式——基于模型设计(Model Based Design,MBD),该方式以MATLAB为开发平台,可实现Simulink模型到C代码的自动转化,显著提高开发效率。文章首先介绍MBD对电机控制开发的支持并给出开发流程,然后以DSP永磁同步电机矢量控制为例,在Simulink下建立系统的仿真模型和代码模型,并自动生成C代码,最后将代码下载到DSP控制系统中进行软件测试。研究结果表明,利用MBD方式可快速、高效地开发出DSP电机控制代码,并且具有开发难度低、代码可移植性强等优点。     

测量船惯导系统单板故障检测平台的设计

为了提高维护效率,实现对单板故障的快速诊断,设计开发了惯导系统单板故障检测平台.该检测平台硬件上以FPGA为逻辑单元,采用ISA总线与上位机进行通信,软件方面采用Visual C++开发驱动程序和调用函数程序,供上层程序调用,采用虚拟仪器LabVIEW开发用户界面、测试程序和控制程序.最后,以SM_MB板卡为例实现对单板故障检测平台的测试验证,结果表明,该平台操作简便、测试可信,满足测量船惯导系统电子单板快速故障诊断的要求.     

基于模型设计的SVPWM嵌入式软件开发

在电力电子领域,复杂控制算法的应用增加了软件的复杂度,高端DSP的使用也使得开发硬件驱动代码变得繁琐,传统手工编码和测试手段难以高效率地开发控制系统的嵌入式软件。针对这一问题,研究了一种以Simulink为平台、可实现自动代码生成和早期验证的嵌入式软件开发方式——基于模型设计（MBD）。首先介绍MBD基本概念和开发流程,然后针对SVPWM软件的开发,详细给出算法模型的建立过程及模型早期验证和定点化方法,之后进行软件在环测试和算法模型与底层驱动的集成,最后一键式自动生成C代码,并将代码嵌入DSP控制的电机控制系统上进行测试。研究结果表明,通过MBD的规范流程,可高效地实现复杂控制算法的嵌入式软件开发。     

基于ARM的嵌入式手持扫描设备的系统设计

随着条码标识技术的广泛应用,扫描设备的智能化、小型化和低成本等要求变得越来越重要.针对这一情况,以ARM嵌入式处理器S3C2410X和源码公开的嵌入式Linux操作系统为平台来设计和开发便携式手持扫描设备是一明智选择.本文给出了该扫描设备硬件电路的实现、Linux下的设备驱动开发方法及基于MiniGUI的软件实现方法.目前该系统已完成调试,实验结果符合要求.此外,该设计对基于Linux的嵌入式系统应用开发也有很好的借鉴意义.     

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。