数字控制技术论文-陈荣,康伟,赵仁德

数字控制技术论文-陈荣,康伟,赵仁德

导读:本文包含了数字控制技术论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:新工科,教学模式,DSP数字控制技术

数字控制技术论文文献综述

陈荣,康伟,赵仁德[1](2019)在《新工科背景下“DSP数字控制技术”课程四位一体教学模式探索》一文中研究指出"DSP数字控制技术"是电气工程及其自动化专业的一门重要专业课,其课程内容多且分散、学时少,教学内容及方法难于把握和学生不重视等影响了教学效果与学生能力的提高。为了提高教学质量,提高学生的动手能力,培养"新工科"人才,文章提出"课堂教学+编程实践+实验验证+工程训练"四位一体教学模式。教学实践表明,四位一体教学模式可以有效改善教学质量,提升学生应用所学知识解决实际问题的能力,进而提高学生的专业素养。(本文来源于《黑龙江教育(高教研究与评估)》期刊2019年09期)

郭英杰[2](2019)在《基于数字控制技术单相Z源逆变器研究》一文中研究指出逆变器广泛应用于光伏发电系统和电力传动系统等领域,与传统逆变器相比,Z源逆变器在拓扑和性能方面更具有优势。为保证输出波形质量,本文将Z源逆变器与数字控制技术结合,实现双环反馈控制的单相电压型Z源逆变系统,软件硬件相结合,重点研究系统硬件电路关键技术以及电压电流双环反馈控制策略。本文主要工作内容如下:1、设计总体研究方案,从单相Z源逆变电路拓扑出发,通过定量分析直通状态与非直通状态工作原理,对涉及到的关键技术进行研究,主要包括SPWM调制技术、驱动技术和电流电压采样技术等。对叁种基于直通零矢量的SPWM调制技术进行对比研究,最终确定选用恒开关频率的直通零矢量调制方法。2、完成对单相Z源逆变系统电路硬件参数的计算和选取,主要包括逆变桥路开关管选型和损耗分析、Z源网络电容和电感的设计、输入二极管选取、滤波电路分析与设计等。3、建立数学模型并求取传递函数,结合PID控制理论,构建电压外环电流内环的反馈控制模式,并绘制系统Bode图、根轨迹图和响应曲线,验证控制算法合理性。对Z源网络电容和输出电感电流进行采样后,在DSP控制器上实现控制算法,产生四路独立SPWM信号,经过驱动放大后,控制桥路开关管通断。4、仿真和实验测试。首先利用Simulink平台对并网系统进行仿真计算,分析并网电流频率和相位,计算并网谐波畸变率及功率因数,验证理论效果。之后对离网状态下开环和闭环系统进行仿真测试,将结果对比分析,验证闭环系统在波形质量和系统稳定性方面的优势。最后在实验室搭建实际电路并测试,通过对实验输出波形分析,验证系统符合设计要求。(本文来源于《吉林大学》期刊2019-06-01)

文健,周鹏宇[3](2019)在《基于数字控制的单周期PFC技术的相关分析》一文中研究指出数字化是目前控制策略发展的主要方向之一,其中单周期PFC技术也基于数字控制技术的发展而不断发展。基于此,首先介绍了单周期PFC技术的原理,其次,分析数字控制应用在单周期PFC技术中的重要性。最后,分析基于数字控制,优化单周期PFC技术控制效果的办法。(本文来源于《科技经济导刊》期刊2019年12期)

万志华,王建军,吴春燕,谭文华[4](2018)在《基于数字控制技术的LLC电源并联均流的研究》一文中研究指出LLC谐振变换技术以其能够在全负载范围内实现软开关而受到广泛关注。采用LLC谐振变换拓扑,通过微控制器TMS32F10x实现对电源系统的数字控制,基于CAN总线通讯实现电源模块间的实时通信,从而实现并联电源系统的无主从并联均流。通过对试验样机的测试,电源模块实现了零电压开关(ZVS),并采用同步整流技术减小了电源的损耗;基于CAN总线实现了电源模块间的实时通信,通过数字控制实现了并联系统的无主从均流,且试验结果表明,两电源模块的均流误差小于2%,取得了良好的均流效果。(本文来源于《电力电子技术》期刊2018年09期)

刘源康[5](2018)在《基于DSP+FPGA的多电平逆变器数字控制技术研究》一文中研究指出大容量中频400Hz逆变器在航空航海领域有着重要的应用价值,由于其输出电压低,输出电流大,传统逆变器拓扑结构不能满足设计要求;DSP片上资源有限,叁相多路驱动脉冲的生成需要DSP结合I/O资源更为丰富的现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)加以实现;低开关频率下传统SPWM方法的数字控制延时对系统性能影响很大,需对其进行改进。本文针对大容量中频逆变电路数字控制技术中上述叁方面问题进行了研究。首先对比多电平逆变器的几种传统拓扑结构的优缺点,以级联H桥型(Cascaded H-bridge,CHB)拓扑结构作为研究对象,分析了载波移幅调制策略与载波移相调制策略的工作原理,对两种调制策略的输出波形与谐波特性在叁相七电平CHB的SIMULINK仿真模型上做出分析验证。在仿真工作基础上,研究了级联H桥型多电平逆变电路驱动脉冲生成方法,采用DSP结合FPGA实现。选用TI公司TMS320F28335型DSP与Altera公司EP3C5E144C8N型FPGA,搭建了DSP+FPGA实验平台,研究了DSP与FPGA通过外部接口XINTF(External Interface)通信的具体方法,最后设计了DSP+FPGA驱动脉冲生成系统,可以生成叁相36路驱动脉冲。该系统包括地址译码、数据寄存、载波计数、数值比较等环节,由DSP负责采样计算功能,FPGA负责驱动脉冲生成功能。最终设计实验验证了这种PWM驱动脉冲生成方案的可行性。延时对中频逆变器的性能有很大影响,本文详细分析了对称规则采样法、不对称规则采样法、多次采样立即更新方法的工作原理及数字控制延时。在DSP+FPGA平台上设计实验,对同一正弦调制波应用叁种方法采样,将得到的SPWM波与正弦调制波相位进行比较,证明了多次采样立即更新方法延时特性最好,适用于大容量中频逆变器数字控制。(本文来源于《华东交通大学》期刊2018-06-30)

张仕煜[6](2018)在《叁相六开关PFC整流器的数字控制技术实现研究》一文中研究指出随着近来电力电子技术的发展,许多传统整流设备及交流电动机等非线性用电设备开始被大量并入电网。由于这些非线性用电设备使得电网电压与电流相位不同步等原因,大量的谐波干扰涌入电网,造成电网的污染。随着科技的发展,提高用电设备功率因数,减少无功损耗,对社会的发展有着积极的影响。从目前看来,单相功率因数校正技术的研究已经日趋完善,但叁相大功率功率因数校正技术还未完全成熟。本课题主要针对叁相六开关PFC整流器数字化控制策略实现进行研究,采用理论建模仿真与设计样机实际测试对比的方法进行。在本文中,着重对叁相六开关型PFC整流器主电路工作原理及电流流动模式进行了详细分析,并建立其基于不同坐标系下的数学模型。在此基础上,对叁相独立PI双闭环控制策略进行分析,并设计了电流控制器和电压控制器。由于传统的叁相PFC控制算法对系统参数变化的敏感度高,在参数变化时不易达到最优异的控制性能。基于这个问题,对原有的控制算法进行了改进,提出了一种基于空间矢量调制的二阶积分滑模自适应控制策略,其电流环采用二阶积分滑模算法,电压环使用自适应控制算法,对参数变化的适应性强。基于设计的算法,在不同条件下对以上两种方法进行仿真来验证理论分析结果。基于仿真结果,本课题设计了一套以TMS320F28069为主控单元,叁相额定交流输入为115V、直流输出为360V、容量为3.3KW的样机。验证叁相独立PI双环控制算法的有效性,同时在此基础上,在不同负载条件下对样机进行了测试,实验结果表明所涉及的控制策略能较好地达到叁相功率因数校正要求。(本文来源于《华南理工大学》期刊2018-06-25)

刘维[7](2018)在《移相全桥DC-DC变换器数字控制技术研究》一文中研究指出随着开关电源朝着高频化、数字化、小型化发展,基于数字控制的高频开关电源慢慢成为电力电子领域的热门研究对象。移相全桥软开关变换器具有输出电压纹波水平低、电源效率高等优点,本文将移相全桥ZVS变换器技术与数字控制技术结合设计基于数字控制技术的移相全桥ZVS电源系统,阐述主功率电路硬件关键技术并计算主要器件参数,重点研究电压电流双环反馈控制策略。主要工作内容如下:(1)基于移相全桥ZVS电源系统工作原理确定总体设计方案,并对所涉及关键技术进行研究。首先确定系统总体结构框架,然后分析移相全桥ZVS变换器工作原理并分析其占空比丢失现象,其中硬件电路的实现离不开几项关键技术的应用,包括基于IR2110的驱动控制技术、电压电流采样技术以及尖峰电流抑制技术等。(2)根据系统设计具体要求,计算主电路关键元器件参数。依据资料及以往设计经验,对主功率电路中高频变压器、滤波电感、滤波电容、ZVS实现所需谐振电容等参数进行详细计算;对全桥逆变电路中功率MOSFET、整流二极管等器件的选用进行讨论分析,最终确定选择型号。(3)基于选定的DSP反馈控制主控制器,研究移相全桥ZVS电源系统数字控制策略。DSP控制器首先对输出电压和变压器原边电流采样,再利用相关控制算法控制移相波形的发生。本文选择电压外环电流内环的双环反馈数字控制策略,电压环路补偿依据频率域特性法,先建立电路模型再通过引入一定的零极点对其补偿,得到电压补偿器;电流环路补偿在电压环补偿基础上引入峰值电流前缘控制算法。此外,还对移相驱动波形的产生方法做了阐述。(4)对整体电路进行仿真计算并对结果对比分析,验证系统实现可行性,研究总结实测结果。完成对硬件电路及其数字控制算法设计后,利用Simulink对其开环电路、电压单环反馈电路、电压电流双环反馈电路分别仿真测试,对仿真结果进行对比分析,得出电压电流双环反馈策略在保证系统稳态精度的同时能提高系统响应速度的结论。最后对实际制作电路进行测试,输出电压稳定在24V,电源效率88%,纹波水平在±1%内,并且宽输入状态时系统输出波动小于±1%,完全符合设计要求。本文设计的基于数字控制技术的移相全桥ZVS电源系统比传统移相全桥电源拥有更好的稳态精度及响应速度,具有输出电压纹波水平低、工作频率高、电源效率高等优点,具备良好性能。(本文来源于《吉林大学》期刊2018-05-01)

夏剑杰[8](2018)在《大族彼岸数字控制软件技术有限公司发展战略研究》一文中研究指出伴随新一轮科技革命的飞速发展,我国科学技术取得了日新月异的飞速发展,市场对产品的多样性、周期性、复杂程度、精度等要求越来越高,数字控制系统已成为我国国民经济和社会发展的重要战略性新兴产业。我国数控系统产业虽取得了较大发展,但我国高档数控机床配套的数控系统90%以上为国外产品,特别是对于空天、国防工业等急需的高档数控机床,高档数控系统是决定机床装备的性能、可靠性与成本的关键因素,然而,国外对我国进行技术封锁限制,成为制约我国高档数控机床发展的瓶颈。提升数控系统等基础配套件的研发实力、整体质量与市场占有率,是提升我国装备制造实力的重要举措。本文首先对大族彼岸发展战略的时代背景、行业背景进行了概述,通过国内外研究现状分析得出,国家加快推进“中国制造2025”,随着数字化、信息化、智能化的发展,在推动我国制造业快速发展的规划中,“中国制造”已经站在了一个新的历史起点,数控技术以及高端装备制造业带来了新的发展动力和机遇。同时,对企业战略管理的相关理论进行了梳理、分析与总结。然后全面介绍大族彼岸的基本情况,并分别用PEST方法以及波特五力模型对大族彼岸所处的外部环境以及行业环境进行了系统分析。在详细阐述大族彼岸所面临的外部机会和威胁、自身优势和劣势的基础上,制定了大族彼岸SWOT分析矩阵。最后,根据大族彼岸的运营现状,制定了企业的发展战略目标及发展战略规划。同时为发展战略的有效实施,对组织结构、人力资源、技术与管理创新、财务管理等保障措施进行了讨论。本文通过系统分析和研究,明晰了大族彼岸的发展战略,以满足公司未来长期持续、快速、健康发展的需要。(本文来源于《吉林大学》期刊2018-05-01)

高博峰[9](2018)在《叁相逆变器数字控制技术及短路限流策略研究》一文中研究指出随着半导体开关器件的迅速发展,以其为核心构成的叁相逆变电源具有输出交流电压畸变率低、供电的波形质量好等优点,因此在很多方面得到广泛应用,如航空航天、舰船、城市轨道交通以及可再生能源发电等。控制策略及故障保护策略的设计是逆变器软件设计的核心环节,其中控制策略直接影响逆变器输出的稳态与动态性能,而故障保护策略则对逆变器系统运行的可靠性至关重要。如今随着数字控制技术的迅猛发展,逆变器大都采用数字控制方式。因为传统的线性控制策略如PID控制、状态反馈控制等具有性能良好、方便实现等优点,目前仍是逆变器控制策略中最广泛使用的方法。但是,将传统的线性控制策略应用于离散域数字控制系统时,由于设计过程存在的近似、简化,所得控制器参数往往不能直接满足性能指标,还需要反复的调整。因此,对传统线性控制策略进行优化和组合,并且研究规范的、准确的控制器参数整定方法是十分有意义的。同时,与传统的电力系统类似,由逆变电源组成的供电系统也可能发生各种故障,其中负载侧短路故障是最严重也是最常见的故障之一。叁相叁桥臂逆变器(包括输出端接Δ-Yn型变压器构成四线制的叁相逆变器)因其具有结构简单、成本低等优点被广泛应用,然而由于自身结构的约束,叁相叁桥臂逆变器的叁相电流不能实现独立控制。在不对称短路故障下采用简单的基于电流内环限幅的限流策略时,非故障相会发生电压限幅,从而影响短路电流的控制效果,这将直接影响继电保护装置的可靠动作。因此,研究独立运行的叁相叁桥臂逆变器的短路限流策略对提高供电可靠性具有重要意义。基于上述介绍,本文针对独立运行的叁相逆变器数字控制及短路限流策略展开研究,主要研究内容如下:1)本文建立了逆变器连续域数学模型,包括无变压器数学模型以及输出端接Δ-Yn型变压器的数学模型。考虑到数字控制PWM实现过程的零阶保持环节与一拍计算延时环节可方便的在离散域准确建模,本文进一步推导了逆变器离散域数学模型,该模型将数字控制一拍延时转换为一个增广状态变量,最终得到叁阶的逆变器离散域状态空间模型。此外,由于所用到的两个实验平台为叁电平拓扑,本文还介绍了一种简化的叁电平SVPWM调制技术。2)基于逆变器离散域状态空间模型,针对传统的电压电流双环控制和状态反馈控制都无法对系统进行完全的零极点配置这一缺陷,本文提出了一种可根据期望的超调量、带宽指标对系统所有零极点进行精确配置的双环控制策略。在该双环控制策略中,考虑到电流环没有无静差要求,为了不增加系统阶次电流环采用简单的单比例控制;而为了配置系统所有零极点,电压环采用PI+叁阶状态反馈控制,并且电压环控制器参数直接根据系统期望的超调量、带宽指标配置得到。该双环控制策略将两种传统的线性控制方法相结合,并且直接建立了控制系统期望的性能指标与控制器参数之间量化的对应关系。最后通过实验验证了该控制策略的可行性、有效性及准确性。3)基于逆变器叁相叁桥臂拓扑,鉴于在不对称短路故障下基于电流内环指令限幅的限流方案会出现电压限幅现象,从而导致短路电流不完全可控的问题。本文从理论上分析了发生不对称短路故障时输出电压限幅的机理,介绍了一种现有的解决方案,并详细分析了其存在的缺点。在此基础上,本文提出了一种基于虚拟阻抗的限流策略,该策略的核心思想是通过并联虚拟阻抗来减小等效的负载阻抗从而避免输出电压限幅,该方法不需要判断故障相,从而大大简化了设计和实施过程。此外,本文推导了虚拟阻抗在控制系统中的实现方法,且从避免电压限幅和保证系统稳定性两个方面给出了虚拟阻抗的选取原则。最终通过对比实验验证了该限流策略的有效性。(本文来源于《华中科技大学》期刊2018-05-01)

苏啸天[10](2018)在《基于数字控制的功率因数校正技术研究》一文中研究指出传统的PFC(Power Factor Correction,功率因数校正)一般有由PFC变换器主电路和PFC控制器组成。传统的控制器一般使用运放和电阻与电容构成的模拟控制器。因为模拟电路的限制,传统PFC控制器能提供的性能已接近了极限。为了进一步提升PFC电路的性能与效率,越来越多的研究转向了数字PFC控制方法,通过微处理器进行信号计算以实现更加复杂的控制方法。数字控制方法灵活性好,能达到更高的性能,已成为当今电力电子方向研究的热点。本文总结分析PFC已有的控制算法和采样算法,并分析各自优缺点,并以平均电流模式控制为基础,设计一种以FPGA为控制核心,以Boost电路为主电路拓扑的数字控制单相功率因数校正器。本文使用的PFC系统为电压外环与电流内环构成的双环控制系统,控制算法使用可变参数的PI控制算法,并添加了前馈控制,使得输入阻抗更接近于纯阻。本文对PFC电路小信号模型进行研究,建立简化小信号模型,在保证动态性与稳定性的基础上,给出PI参数调节方法。采样方法使用电流互感器进行上边沿采样,并设置采样阈值,避免将采样点选在开关管开通关断时刻,抑制了高频开关噪声的影响。软件部分采用Verilog作为编程语言,将整个系统分为几个模块如软启动模块,保护模块,PI参数调节模块,采样电流校正模块等,易于系统修改拓展升级。最后搭建实际平台对系统进行实现。测量其实际的性能及效率,验证其可行性。(本文来源于《杭州电子科技大学》期刊2018-04-01)

数字控制技术论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

逆变器广泛应用于光伏发电系统和电力传动系统等领域,与传统逆变器相比,Z源逆变器在拓扑和性能方面更具有优势。为保证输出波形质量,本文将Z源逆变器与数字控制技术结合,实现双环反馈控制的单相电压型Z源逆变系统,软件硬件相结合,重点研究系统硬件电路关键技术以及电压电流双环反馈控制策略。本文主要工作内容如下:1、设计总体研究方案,从单相Z源逆变电路拓扑出发,通过定量分析直通状态与非直通状态工作原理,对涉及到的关键技术进行研究,主要包括SPWM调制技术、驱动技术和电流电压采样技术等。对叁种基于直通零矢量的SPWM调制技术进行对比研究,最终确定选用恒开关频率的直通零矢量调制方法。2、完成对单相Z源逆变系统电路硬件参数的计算和选取,主要包括逆变桥路开关管选型和损耗分析、Z源网络电容和电感的设计、输入二极管选取、滤波电路分析与设计等。3、建立数学模型并求取传递函数,结合PID控制理论,构建电压外环电流内环的反馈控制模式,并绘制系统Bode图、根轨迹图和响应曲线,验证控制算法合理性。对Z源网络电容和输出电感电流进行采样后,在DSP控制器上实现控制算法,产生四路独立SPWM信号,经过驱动放大后,控制桥路开关管通断。4、仿真和实验测试。首先利用Simulink平台对并网系统进行仿真计算,分析并网电流频率和相位,计算并网谐波畸变率及功率因数,验证理论效果。之后对离网状态下开环和闭环系统进行仿真测试,将结果对比分析,验证闭环系统在波形质量和系统稳定性方面的优势。最后在实验室搭建实际电路并测试,通过对实验输出波形分析,验证系统符合设计要求。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

数字控制技术论文参考文献

[1].陈荣,康伟,赵仁德.新工科背景下“DSP数字控制技术”课程四位一体教学模式探索[J].黑龙江教育(高教研究与评估).2019

[2].郭英杰.基于数字控制技术单相Z源逆变器研究[D].吉林大学.2019

[3].文健,周鹏宇.基于数字控制的单周期PFC技术的相关分析[J].科技经济导刊.2019

[4].万志华,王建军,吴春燕,谭文华.基于数字控制技术的LLC电源并联均流的研究[J].电力电子技术.2018

[5].刘源康.基于DSP+FPGA的多电平逆变器数字控制技术研究[D].华东交通大学.2018

[6].张仕煜.叁相六开关PFC整流器的数字控制技术实现研究[D].华南理工大学.2018

[7].刘维.移相全桥DC-DC变换器数字控制技术研究[D].吉林大学.2018

[8].夏剑杰.大族彼岸数字控制软件技术有限公司发展战略研究[D].吉林大学.2018

[9].高博峰.叁相逆变器数字控制技术及短路限流策略研究[D].华中科技大学.2018

[10].苏啸天.基于数字控制的功率因数校正技术研究[D].杭州电子科技大学.2018

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