一、晶闸管—直流电动机正反转降压启动的优化设计与综合分析(论文文献综述)
范贤稳[1](2021)在《无刷直流电机转速闭环控制器设计》文中研究说明本文主要针对无刷直流电机转速闭环控制器进行研究,根据已有的无刷直流电机的相关参数以及控制性能指标,设计一种可靠的转速、电流双闭环控制系统。利用Matlab/Simulink软件环境,搭建BLDCM转速控制系统的仿真模型。利用仿真模型,方便实现对功能模块的修改与调试,进一步完成对转速控制系统的设计,并完成相应的硬件电路设计与控制程序编写。首先,论文简要介绍了无刷直流电机相较于传统有刷直流电机的巨大优势,介绍了无刷直流电机的广泛应用,总结了现阶段BLDCM转速控制系统研究中已经取得的技术成果和富有价值的攻关热点。针对BLDCM,推导其数学模型、分析其工作原理、整合其功能模块,借助工具软件,就可为其控制系统成功构建出仿真模型,从而实现位置传感器模拟、感应电动势求解等基本功能。依据仿真模型,对BLDCM进行仿真实验,完成了开环特性、闭环特性、负载突变等仿真分析,确定了闭环转速控制器的调节参数。并依据仿真结果设计了一种逐步提升占空比的软起动方法,有效地抑制了电机起动电流冲击与起动转矩脉动。然后,依据控制模型与仿真结果,完成了以DSP为核心的硬件电路设计,确定了控制系统中各主要器件的型号与参数,给出了信号采集电路、信号隔离电路与DSP最小系统等关键电路的设计方案。并根据硬件设计方案,提出了对应的软件设计思路,简介了应用软件的组成和功能,给出了程序流程框图和关键程序的具体设计。最后,对设计的BLDCM控制器进行转速控制效果和样机运行性能实验验证,测试结果表明其调控有效实用,性能可靠。设计过程中,既要力争新功能的开发,也要顾及资源已有功效的充分发挥,还要将设计与特定项目的需求紧密结合,完美解决实际问题。
王辉[2](2020)在《电动汽车轮毂电机控制器硬件电路的设计与实现》文中指出纯电动汽车所需电能可再生、行驶零排放无大气污染,为汽车产业的可持续发展开拓了新的路径。轮毂电机直接驱动车轮行驶将是未来电动汽车发展的新趋势之一。无刷直流电机采用电子换向取代机械电刷换向,彻底解决了机械电刷易磨损的问题,大大提高了电机的使用寿命与可靠性。本课题将针对某微型电动物流车的轮毂无刷直流电机研发一款简单实用的电机驱动控制器,控制器采用硬件设计,硬件完全替代软件程序运算处理器工作,可降低控制器的制造成本,同时提高了控制器的响应灵敏度。本文主要采用文献研究、模拟研究、实证研究等方法进行了以下研究工作:1、研究了轮毂电机的构造、无刷直流电机的工作原理以及调速控制策略。2、在Matlab/Simulink的环境下建立了电机仿真模型,对控制器的各个模块进行了仿真运行,测试验证了控制器电机调速控制的可行性,证明了电机控制器各功能模块设计的合理性。3、根据电动物流车驾驶的基本操作要求,研究确定电机控制器总体设计方案。4、选取SGM6332等硬件集成电路芯片,完成相应功能模块的整体电路设计,并完成了样机的制作。其中重点针对电机工作电流变化大,容易烧损控制器及电机的问题进行限流保护功能的硬件电路设计。5、对控制器各功能模块的硬件电路进行了调试与验证,通过示波器有效捕获各模块的控制电压信号,进一步验证了电路设计的合理性。再通过实物轮毂电机运行测试验证控制器工作的可靠性能。6、最后利用ADVISOR建立电动物流车仿真模型,重点仿真分析在取消传动系统部件后,车辆采用轮毂电机直驱的动力性能。
董曦[3](2019)在《矿用绞车自动控制系统设计》文中提出矿用绞车是是矿山工作人员上、下井和矿山井下设备运输的主要工具之一。因此,矿用绞车在矿山生产中起到不可或缺的作用。传统的绞车采用手动+继电器的控制方式,这种控制方式存在调速不平滑、操作复杂、故障频率高、可靠性差、能源浪费等缺点。因此,在矿用绞车控制系统中,采用先进的控制方法和装置势在必行。本文主要的研究目标是将PLC(Programmable Logic Controller,PLC)与变频器相结合对传统矿用绞车控制进行设计和技术升级。PLC凭借灵活性强、可靠性高、编程简单等优点,在矿用绞车控制系统中充当了系统的大脑。本文在JSDB-16型矿用绞车原有自动控制系统基础上,完成了绞车速度控制、位置控制的分析,完成了自动控制系统总体设计、系统硬件设计和系统软件设计。针对绞车安全可靠性要求,自动控制系统采用两套FX3U-80MR系列PLC,分别设置了系统的硬、软两套安全回路,大大提高了系统的安全性能。本文研究了采用直接转矩控制的变频调速控制方式来提高矿用绞车调速过程的静、动态性能。在分析完成了本文设计的自动控制系统通过采用两套PLC系统和上位机易控组态软件,实现了对绞车运行参数设置和运行状态的实时监控,并且极大的提高了矿用绞车在生产中的可靠性、安全性和现代化管理水平。本文所设计的绞车自动控制系统经过多个矿山用户的使用,证明了采用PLC+变频调速的控制方式来操作矿用绞车,系统的控制精度和自动化程度更高,操作更简便,运行更可靠,对于矿山安全、高效生产具有非常重要作用及现实意义。
王豫[4](2019)在《城市轨道交通再生能馈技术及装置应用研究》文中进行了进一步梳理全国城市地铁自2008年以来快速发展,行业上升迅猛。作为昆明的首条地铁线路-昆明轨道交通6号线工程在2011年开通。截止2019年昆明地铁已经开通运营1号线一期工程以及呈贡支线、2号线一期工程、3号线、6号线一期工程共计四条线路,开通线路长度达到88.7km,全部车站共计57个,当中换乘站2个。随着地铁线网的初步形成和运营线路增多,如何有效控制运营成本越来越成为管理核心。电能作为地铁各专业设备和系统的动力,研究如何更加绿色高效的利用电能。研究利用地铁交通的电能并进行升级,是当前最热的前沿和应用。本文以地铁供电系统的电客列车牵引和制动能耗为研究对象,谈论了采用交流电机电客列车的制动特性及再生制动电能的产生。因为城市地铁中站间距非常短,车站设置较为密集,列车在运行过程中存在频繁的动车与停车。在列车电制动时产生非常可观的再生制动能量,因为目前直流牵引设备中均采用二极管单向导通整流,列车再生制动产生的能量无法反馈到中压交流网侧进行二次使用,多采用制动电阻将电能转化为热能释放的形式,这样还加大了车站环境控制与通风设备的压力以及负荷消耗。针对再生制动能量的利用,本文根据目前国内外对再生制动电能三类9种使用方案进行了优缺点分析,最终根据昆明地铁3号线实际工程需要选择35k V中压系统回馈方案。通过MATLAB/Simulink软件进行了35k V中压系统回馈方案的仿真模型建立,通过仿真证明了电压控制对35k V中压系统的回馈效果,并且在回馈过程中的稳压效果良好,论证了该方案的功能和效果。本文最后根据昆明地铁3号线实际情况,对再生能馈设备工程的实际应用进行了总体设计研究,对再生能量回馈设备的技术需求和控制要求做了设计与分析。对最终工程实际应用效果进行数据分析,验证了35k V中压系统回馈方案的良好效果,以及运行过程中的一个案例分析,总结了再生能馈装置在运行使用方面的经验。
李宏辉[5](2019)在《真空自耗电弧炉控制系统改造设计与实现》文中研究说明真空自耗电弧炉是当前钛、钢及其相关合金的主力熔炼工业设备,其运行状况的好坏直接影响材料生产质量和生产安全。考虑相关金属对熔炼环境和控制的严苛要求、设备结构和工艺过程的复杂程度以及控制策略实现的难度,电弧炉的研究设计是一项非常繁杂的课题。利用包含特殊策略的自动控制技术可以控制、改良生产的整个过程。考虑国外等领先的应用技术,研究设计适应具体工程情况的电弧炉控制系统对提升目前金属加工效能有相当大的作用。在研读和对比同一领域相关知识的基础上,本文首先概述了文章后续不同方面的研究现状和趋势。以熔炼机理为核心,细致的展开叙述了设备组成、关键工艺节点及其控制特性,梳理了参数关系。深入分析了可逆调速原理,建立了直流电动机数学模型。在PID控制算法基础上,利用工程设计方法,分步详细设计了三闭环弧压控制方案,引入与实际熔速相关的前馈控制,并给出了控制规律。选用变参数PID来应对不同熔炼阶段的熔速控制。剖解了由于电压、电流耦合导致以上两个控制模式互相干扰的问题,给出了有关平缓稳定控制等的应对措施。考虑实际情况,利用Matlab/Simulink平台对三闭环控制方案进行了搭建和仿真,结果表明其具有很好的跟踪等性能。结合宝钛集团电弧炉技改项目实施情况,真空自耗电弧炉控制系统以S7-300PLC为控制核心,结合数字直流调速器、上位机、工业总线等共同组成硬件基础。搭建了核心的弧压系统硬件框架,设计了通信网络架构,并给出相关参数和具体配置方法。之后,在工艺流程的基础上,分别设计了主程序、分系统的软件算法。在Intouch组态软件中,建立了与下位机的通信,开发了系统的监控功能。实现了控制系统高精度、集中式、数字化控制。最终通过项目中设备的性能测试,验证了本文研究设计的可行性,实现了控制系统高性能的目标。
徐作宇[6](2019)在《制氧机用大功率电机控制系统改造设计和应用》文中研究指明本文是以某企业35000m3/h制氧机组空压机电机控制系统的改造项目为背景。原控制系统故障多发且启动困难,已不适用于当前的生产需求。该项目研究目的是为空压机设计一套变频软启动系统,满足制氧机组主空压机可以快速启动的生产需要,实现经济运行。首先从同步电动机的基本结构、原理、类型等方面逐一进行介绍,然后提出同步电动机的两种基本控制方式,特别对自控式控制方式的三种不同方案及其优缺点进行比较分析,确定改造项目采用的同步电动机控制系统为交-直-交电流型负载换相同步电动机系统。其次分析原机组及电控系统存在的问题,并提出改造方案,重点阐述无换向器电机的基本原理,并对相关电机进行简单的比较。详细分析晶闸管电路的换流方式及其不足和改造后电机的机械特性,给出整个无换向器电动机控制系统的原理框图。然后依据原理框图,分别对系统所需的软硬件进行分析设计。硬件系统主要设计位置与速度检测方案、电流检测电路、整流电路和逆变侧触发逻辑。这些设计都为电机的稳定运行提供保障。最后,对控制系统软件进行设计。给出软启动运行方案,对系统进行PI调节控制设计、数字触发器程序流程设计及控制系统仿真分析,并对电动机改造前后进行运行效果分析。
何艳杰[7](2018)在《矿用直流电机车斩波调速系统励磁方式研究》文中提出目前,直流PWM(Pulse Width Modulation,脉冲宽度调制)斩波调速方式依靠其简单易行、启动平稳、调速宽广而平滑、保护功能周全等优点,被绝大多数煤矿企业运用于矿用电机车调速与运输上。然而,此调速方式的矿用电机车大都采用电机串励方式进行驱动的,其在煤矿巷道长期的运行控制过程中具有调速性能不理想、抗干扰能力差、电机特性较软等问题,而且不能同时拥有良好的启动性能、调速性能以及动态性能。因此对矿用直流电机车PWM调速系统的研究和对在此系统基础上的不同励磁方式下矿用直流电机车的运行性能,来探究更适于矿用直流电机车作业条件的励磁方式的研究是不可或缺且具有重要意义的。本文对现有系统进行了重新设计与优化,主要包括:主电路采用IGBT组成的H桥式电路对电机实施控制;利用单片机代替原有的模拟芯片产生PWM波形;设置多路隔离保护与故障保护等,以上改进使得系统更加完善、抗干扰能力增强、体积小且能耗低、使用寿命延长以及调速性能有了进一步的提高。本文首先详细分析了PWM斩波调速原理,对三种(他励、并励、串励)励磁方式下的直流电动机的工作特性进行了对比与分析;其次,建立了直流PWM调速系统仿真模型,并结合矿用直流电机车运行条件,对其在三种不同励磁方式下的运行性能(包括启动性能、调速性能、动态性能)进行了仿真对比分析,探究了更适于矿用直流电机车运行工况的励磁方式;最后,详细叙述了对新型直流PWM调速控制系统的软硬件设计,搭建了实验平台,并通过实验验证,表明了整个调速系统具有稳定性、可行性、实用性以及研究成果的正确性。
田树军[8](2017)在《基于PLC控制的船舶电机直流调速系统的分析与设计》文中研究说明近年来,在各种大型船舶种类中,工程船舶因其专用属性得到广泛的关注和使用,这使得船舶直流调速系统快速发展起来。直流调速系统稳定与否,直接影响到工程船舶能否稳定可靠地工作,对直流调速系统的研究就显得尤为重要。本文利用模块式逻辑控制器(PLC)实现的增量式PID控制法作为直流调速系统的主控方法,提高了系统的稳定性和可拓展性。本文着重分析如何利用PLC作为直流调速系统的逻辑控制器件,并以此为前提分别针对直流调速系统的双闭环特性进行研究。利用增量式PID控制法对于系统中的电流环的ACR和转速环的ASR进行设计并利用WinCC对系统进行组态。首先,文章对工程船舶直流电机调速系统的发展现状进行简单的介绍,对西门子PLC和WinCC的发展进行简单梳理并分析了船舶直流电机调速系统的组成环节。然后,对大功率双闭环直流电机调速系统内置的整流板块进行了系统的论述。通过对双闭环直流调速系统的传递函数和结构图的研究和对几种控制法的研究确定了以增量式PID控制法作为直流调速系统控制法。最后,本文利用西门子PLC实现了双闭环直流调速系统的程序控制并利用西门子WinCC组态软件对系统进行组态建立人机交互界面,既便于实现远程控制,又提高了系统的稳定性和可拓展性。
闫璐[9](2017)在《高压大容量同步电动机启动特性与启动方式优化研究》文中研究说明高压大容量同步电动机具有功率因数可调、转速固定、不受负荷影响的优点,故而在工业生产中得到广泛应用。但由于容量过大,启动过程中会产生比额定电流高4-7倍的冲击电流,对系统母线及输配电线路产生不良影响,导致电压下降,电气设备不能正常运行,甚至干扰整个系统的稳定运行。因此,研究大容量同步电动机启动特性并对其启动方式进行优化,具有重大研究意义。首先,本文介绍了永磁同步电动机结构及工作原理,阐述了定子绕组中的电流与转子磁场的相互作用,进而对定子绕组与永磁体以及凸极转子之间的两种电磁转矩进行分析。建立了永磁同步电动机在三相静止坐标系下和dq坐标系下的数学模型。通过研究同步电动机运行特性,得出功率-转矩、转矩-转速及负载和励磁电流对同步电动机的影响规律。其次,对全压和降压启动二种方式进行分析,结合黄金峡泵站的高压大容量同步电动机(18.5MW、13.8kV)启动案例,根据工程背景、泵站电气主接线,以及系统参数和运行规范,计算全压启动时母线电压及机端电压降不满足启动要求,并利用ETAP软件进行建模,验证了全压和降压启动的不可行性。然后,重点分析静止变频启动过程,包括转子位置检测,晶闸管换流,同期并网等,之后按照电流型交-直-交变频器启动方案,基于Matlab/Simulink建立仿真模型,针对启动初期定子端电压谐波含量较多的情况,设计低通滤波电路为准确检测转子位置提供保障,采用恒压频比控制策略,对同步电动机整个启动过程实时仿真,得出静止变频启动各级母线及各节点压降均符合规程规范要求,对电网冲击小,满足启动要求,为静止变频启动可行性提供依据。最后,对研究内容进行总结与展望,为大容量同步电动机启动过程及各种启动方式对配电系统的影响提供参考。
王乐鹏[10](2015)在《模拟发电机调速装置的设计与实现》文中研究指明随着人们生活水平的提高,发电站装机总容量日益增大,我国对电力系统的研究人员的需求量日益增多。在对研究人员的培训过程中,高校和电力部门主要采用根据相似定理建立电力系统培训实验系统对学员进行培训。传统的电力系统实验培训系统以模拟电路为主,存在电路复杂、抗干扰能力差等缺点,目前基本上已经被淘汰。采用数字控制的培训系统克服了模拟电路带来的不足,在实时性和可靠性上有了很大的提高。本文设计了以DSP为控制芯片的模拟发电机调速装置。该装置能够对模拟发电机的转速进行测量与调节,同时也可以实时测量发电机的功角。本文首先从电力发展、发电机的转速和功角对电力系统的影响两个方面阐述了模拟发电机调速装置的研究背景与意义。然后对发电机的转速和功角的测量方法进行了介绍。模拟发电机调速系统选择增量式光电编码器作为测速元件,将电机的转速转换为脉冲信号给DSP进行检测。选择了M法测速法作为发电机转速的测量方法。选择增量式PID算法作为转速控制测量的控制算法,选择数模转换芯片将转速控制信号选择直接测量法作为功角的测量方法。在硬件设计方面,根据DSP资源的特点结合所需的功能设计了测量部分和人机交互部分的各个电路。采用RS485通信电路与上位机进行通信。测量部分与人机交互部分采用CAN总线连接。在软件设计方面,以CCS为软件编译环境,采用C语言为编译语言,按照层次化、模块化的软件设计思想对测量部分和人机交互部分进行了软件设计。最后搭建实验平台对装置进行了测试,测试结果表明模拟发电机调速装置运行稳定,能完成对转速和功角的测量,对转速的调节性能良好,可以满足模拟发电机系统的功能需求。本文设计的模拟发电机调速装置具有结构简单、集成度高,便于维护等特点,目前已经开发成产品并投入一些高校使用,效果良好,具有一定的推广价值。
二、晶闸管—直流电动机正反转降压启动的优化设计与综合分析(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:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(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。
三、晶闸管—直流电动机正反转降压启动的优化设计与综合分析(论文提纲范文)
(1)无刷直流电机转速闭环控制器设计(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 发展现状以及课题研究的目的与意义 |
1.3 本文主要的研究工作 |
1.4 章节内容安排 |
第2章 无刷直流电机控制系统的基本原理 |
2.1 无刷直流电机控制系统的基本结构 |
2.2 无刷直流电机的工作方式 |
2.3 无刷直流电机的位置检测 |
2.4 无刷直流电机的转速控制 |
2.4.1 PWM调制方式 |
2.4.2 转矩脉动的产生与控制 |
2.4.3 故障保护 |
第3章 无刷直流电机的建模与仿真 |
3.1 无刷直流电机的数学模型 |
3.2 仿真模型搭建 |
3.2.1 电磁状态求解模块 |
3.2.2 机械状态求解模块 |
3.3 反电动势与位置状态求解模块 |
3.4 闭环控制模块 |
3.5 软起动模块 |
3.6 驱动信号产生模块 |
3.7 模型封装 |
3.8 PID参数确定 |
3.9 仿真结果分析 |
3.10 开环特性仿真实验 |
3.11 闭环特性仿真实验 |
第4章 控制系统硬件电路设计 |
4.1 总体结构设计 |
4.2 数字信号处理单元 |
4.2.1 TMS320F2812 的特性 |
4.2.2 DSP最小系统 |
4.3 电机驱动电路设计 |
4.3.1 开关器件的选择 |
4.3.2 开关管驱动电路 |
4.4 信号采集电路设计 |
4.4.1 电流采样 |
4.4.2 电压采样 |
4.5 转速检测电路设计 |
4.6 隔离电路设计 |
4.7 热分析 |
第5章 控制系统软件设计 |
5.1 开发环境介绍 |
5.1.1 控制系统的应用软件组成 |
5.1.2 主程序设计 |
5.1.3 换相子程序设计 |
5.2 运行信息采集与处理 |
5.3 电流转速双闭环控制方法的数字实现 |
5.4 软件保护设计 |
第6章 控制器性能验证与实验结果分析 |
6.1 控制性能测试仪器和实验环境 |
6.2 控制器性能实验验证 |
6.2.1 空载测试结果与分析 |
6.2.2 负载测试结果与分析 |
第7章 总结与展望 |
7.1 论文完成工作总结 |
7.2 不足与后续工作展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况 |
(2)电动汽车轮毂电机控制器硬件电路的设计与实现(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 课题研究的背景 |
1.2 国内外电动汽车的发展现状 |
1.2.1 国外电动汽车的发展现状 |
1.2.2 国内电动汽车的发展现状 |
1.3 电动汽车轮毂电机驱动技术现状 |
1.4 电动汽车轮毂电机驱动技术主要发展趋势 |
1.5 国内外电机控制器发展现状 |
1.6 本文的主要研究内容 |
1.7 本章小结 |
2 轮毂无刷直流电机构造及调速原理 |
2.1 直流电机工作原理 |
2.2 轮毂无刷直流电机工作原理 |
2.2.1 轮毂无刷直流电机构造 |
2.2.2 霍尔位置传感器基本原理 |
2.2.3 电机换相控制原理 |
2.3 无刷直流电机调速控制原理 |
2.3.1 调速方式 |
2.3.2 调速控制策略 |
2.4 本章小结 |
3 无刷直流电机控制系统仿真分析 |
3.1 无刷直流电机的数学模型 |
3.1.1 电机电压方程 |
3.1.2 |
3.1.3 机械运动方程 |
3.2 基于Matlab/Simulink |
3.2.1 电机本体模块 |
3.2.2 调制调速模块 |
3.2.3 换相逻辑模块 |
3.2.4 逆变器模块 |
3.2.5 速度电流双闭环控制模块 |
3.2.6 限流停机安全保护功能模块 |
3.2.7 制动停机安全保护功能模块 |
3.3 仿真结果分析 |
3.4 双电机控制仿真结果对比分析 |
3.5 本章小结 |
4 电机控制器硬件电路的设计 |
4.1 电机控制器总体方案设计 |
4.2 电源电路的设计 |
4.2.1 主降压芯片选择及功能介绍 |
4.2.2 主降压芯片周围电路的设计 |
4.2.3 次降压芯片电路的设计 |
4.2.4 电机供电电路的设计 |
4.2.5 电源前端电路的设计 |
4.3 信号检测电路的设计 |
4.3.1 晶体三极管 |
4.3.2 信号放大电路的设计 |
4.4 调制调速电路的设计 |
4.4.1 三角波信号产生电路的设计 |
4.4.2 加速信号电路的设计 |
4.4.3 PWM信号产生电路的设计 |
4.5 换相逻辑运算电路的设计 |
4.5.1 逻辑电平转换电路的设计 |
4.5.2 正反转功能电路的设计 |
4.5.3 PWM信号加载电路的设计 |
4.6 功率驱动电路的设计 |
4.7 限流保护停机电路的设计 |
4.8 制动断电停机电路的设计 |
4.9 本章小结 |
5 控制器调试与测试分析 |
5.1 电源电压测试 |
5.2 电机转子位置信号测试 |
5.3 PWM信号测试 |
5.4 功率驱动电路测试 |
5.5 电机运转调速测试 |
5.6 本章小结 |
6 基于ADVISOR的轮毂电机驱动整车动力性能仿真分析 |
6.1 ADVISOR仿真软件介绍 |
6.2 整车仿真模型建立 |
6.2.1 整车参数定义 |
6.2.2 电池参数定义 |
6.2.3 传动部件、电机、车轮参数定义 |
6.3 CYC_NEDC工况仿真 |
6.4 仿真结果 |
6.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
(3)矿用绞车自动控制系统设计(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 课题来源 |
1.2 国内外矿用绞车控制研究现状 |
1.2.1 国外矿用绞车控制技术的发展和应用现状 |
1.2.2 国内矿用绞车控制技术的发展和应用现状 |
1.3 论文主要研究内容和安排 |
第2章 矿用绞车自动控制系统总体设计 |
2.1 矿用绞车速度分析 |
2.2 矿用绞车的控制要求 |
2.3 系统工作原理和主要功能 |
2.3.1 系统工作原理 |
2.3.2 系统主要功能 |
第3章 矿用绞车变频调速系统分析与设计 |
3.1 矿用绞车调速控制方式的选择及调速性能分析 |
3.1.1 矿用绞车采用直流调速的性能分析 |
3.1.2 矿用绞车交流调速性能分析 |
3.2 变频调速原理和工作原理 |
3.2.1 变频器的结构和工作原理 |
3.2.2 变频器调速的频率控制方式 |
3.3 直接转矩变频控制方法概述 |
3.4 直接转矩控制坐标系变换 |
3.5 直接转矩变换基本原理 |
3.5.1 基本原理 |
3.5.2 电压空间矢量和定子磁链之间的关系 |
3.5.3 空间电压矢量选择方法 |
3.6 矿用绞车变频器选型及控制方案实现 |
3.6.1 矿用绞车变频器选型 |
3.6.2 直接转矩控制 |
3.6.3 操作面板上的参数设定 |
3.6.4 变频器的第一次启动准备工作 |
3.6.5 参数的设定 |
第4章 矿用绞车控制系统硬件设计 |
4.1 PLC(可编程逻辑控制器)的概述 |
4.1.1 PLC可编程逻辑控制器的组成 |
4.1.2 可编程控制器PLC的控制功能 |
4.1.3 PLC的基本特点 |
4.2 PLC的选型及双PLC冗余控制原理 |
4.3 自动控制系统变量统计及I/O分配 |
4.4 外围电气控制硬件设计 |
4.4.1 变频器外围接线图 |
4.4.2 PLC、交流变频器和电动机之间的联接方式 |
4.4.3 供电电路设计 |
4.4.4 安全保护回路接线图 |
4.4.5 传感与信号采集 |
4.4.6 润滑泵和制动泵控制回路 |
4.4.7 操作台布置图 |
第5章 矿用绞车控制系统软件设计 |
5.1 PLC程序设计 |
5.1.1 GX-Works2 简介 |
5.1.2 主程序流程设计 |
5.1.3 初始化程序设计 |
5.1.4 软安全回路程序设计 |
5.1.5 变频器控制程序设计 |
5.1.6 液压站控制程序设计 |
5.1.7 速度与位置测量程序设计 |
5.1.8 通讯设计 |
5.2 上位机监控软件设计 |
5.2.1 易控软件简介 |
5.2.2 上位机画面设计 |
第6章 总结 |
参考文献 |
致谢 |
附录A 部分主要电路连线图 |
附录B 系统主程序T型图 |
附录C 系统运行现场图 |
(4)城市轨道交通再生能馈技术及装置应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 选题的目的及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 论文的主要内容 |
第二章 城市轨道交通供电系统概况及列车牵引制动原理 |
2.1 引言 |
2.2 外部电源及供电方案 |
2.3 35KV中压网络 |
2.4 牵引供电系统 |
2.5 列车牵引及制动 |
2.6 昆明地铁3号线供电系统结构 |
2.7 本章小结 |
第三章 再生能馈方案比选 |
3.1 引言 |
3.2 再生能馈方案比选 |
3.3 再生能馈方案比选结论 |
3.4 本章小结 |
第四章 基于MATLAB的再生能馈系统仿真分析 |
4.1 引言 |
4.2 系统主电路仿真模型搭建 |
4.3 系统控制电路仿真模型搭建 |
4.4 系统仿真分析 |
4.5 本章小结 |
第五章 3号线再生能馈设备的总体设计研究 |
5.1 引言 |
5.2 再生能馈装置应用分析 |
5.3 再生能馈装置总体设计研究 |
5.5 本章小结 |
第六章 3号线再生能馈装置运行分析 |
6.1 引言 |
6.2 再生能馈回馈设备效果验证 |
6.3 运行实例分析 |
6.4 本章小结 |
第七章 结论和展望 |
致谢 |
参考文献 |
附件 |
(5)真空自耗电弧炉控制系统改造设计与实现(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
符号对照表 |
缩略语对照表 |
第一章 绪论 |
1.1 选题背景和意义 |
1.2 研究现状 |
1.3 研究趋势 |
1.4 本文研究目的和内容安排 |
第二章 真空自耗电弧炉 |
2.1 真空自耗电弧炉简介 |
2.1.1 熔炼机理 |
2.1.2 熔炼中关键工艺节点 |
2.1.3 设备组织结构 |
2.2 核心控制过程和特性分析 |
2.3 熔炼期参数关系 |
2.3.1 弧长与电压的关系 |
2.3.2 电流与熔速的关系 |
2.4 设备技术现状 |
第三章 控制系统主要设计原理与策略实现 |
3.1 他励直流电动机数学模型 |
3.2 V-M可逆直流调速系统原理 |
3.2.1 系统结构与原理 |
3.2.2 系统控制 |
3.3 PID控制策略 |
3.3.1 经典PID |
3.3.2 数字PID |
3.4 带有前馈结构的三闭环弧压控制 |
3.4.1 电流环控制器设计 |
3.4.2 速度环控制器设计 |
3.4.3 弧压环控制器设计 |
3.4.4 前馈控制设计 |
3.5 熔速控制 |
3.6 电流电压去耦合和平缓稳定控制 |
3.7 仿真分析 |
第四章 真空自耗电弧炉控制系统硬件设计方案 |
4.1 硬件整体框架 |
4.2 核心控制器的功能及选型 |
4.2.1 功能特点 |
4.2.2 模块选型 |
4.3 硬件配置 |
4.4 弧压(电极进给)控制系统 |
4.4.1 全数字式直流调速器 |
4.4.2 弧压控制系统硬件设计与运行原理 |
4.5 通信网络原理与设计 |
4.5.1 现场总线技术 |
4.5.2 PROFIBUS与工业以太网 |
4.5.3 通信网络设计 |
4.5.4 主/从站控制功能 |
第五章 控制系统软件设计与调试运行 |
5.1 PLC程序设计基础 |
5.1.1 开发环境 |
5.1.2 工艺流程 |
5.1.3 程序结构与程序中的块 |
5.2 主程序设计 |
5.3 分系统程序设计 |
5.3.1 真空系统 |
5.3.2 冷却水循环系统 |
5.3.3 熔炼电源系统 |
5.4 直流调速器精确化控制 |
5.5 上位机 |
5.5.1 Intouch组态软件 |
5.5.2 上位机配置与通讯驱动建立 |
5.5.3 上位机界面相关设计与实现 |
5.6 调试运行 |
第六章 结论 |
附录A 实物图 |
附录 B 图纸 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(6)制氧机用大功率电机控制系统改造设计和应用(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究的目的和意义 |
1.1.1 课题提出的背景 |
1.1.2 项目研究目的与意义 |
1.2 大功率电机启动控制研究和应用现状 |
1.2.1 同步机的特点和发展 |
1.2.2 国内外研究现状 |
1.2.3 自控式同步电动机控制系统分析 |
1.3 本文的主要研究工作 |
第2章 电机控制系统问题分析及改造方案设计 |
2.1 原机组问题分析 |
2.1.1 生产工艺流程简介 |
2.1.2 空压机停机对机组及公司生产系统的影响 |
2.2 原电机控制系统分析 |
2.2.1 原电机控制原理 |
2.2.2 原电控系统存在的问题 |
2.2.3 改造项目实施目标 |
2.2.4 改造项目方案的确定 |
2.3 电机启动控制系统改造设计方案 |
2.3.1 无换向器电动机的工作原理 |
2.3.2 无换向器电动机逆变电路的基本换流方式 |
2.3.3 超前换流角对无换向器电动机的影响 |
2.3.4 无换向器电动机的机械特性及其分析 |
2.3.5 换流方式不足分析 |
2.4 无换向器电动机控制系统总体设计 |
2.5 本章小结 |
第3章 基于DSP的控制系统硬件设计 |
3.1 无换向器电机控制系统硬件方案设计 |
3.2 位置与转速检测方案 |
3.2.1 位置与转速检测传感器 |
3.2.2 转子初始位置定位分析 |
3.2.3 基于TMS320LF2407A DSP实现位置检测方案 |
3.2.4 基于TMS320LF2407A DSP实现转速的测量 |
3.2.5 光电编码器与DSP的硬件接口设计 |
3.3 电流检测电路的设计 |
3.4 整流电路的设计 |
3.4.1 整流电路的原理及结构分析 |
3.4.2 数字触发信号设计原理 |
3.4.3 数字触发器的硬件组成 |
3.4.4 触发角a与整流电压U_d之间关系分析 |
3.5 逆变侧触发逻辑及其相关设计 |
3.5.1 利用光电编码器实现逆变侧触发信号 |
3.5.2 触发逻辑电路设计与分析 |
3.5.3 断流控制逻辑分析与设计 |
3.5.4 零电流检测电路设计 |
3.6 有关高压电气设备的设计 |
3.6.1 晶闸管高压换流阀及其触发系统 |
3.6.2 有关高压电气设备 |
3.7 本章小结 |
第4章 控制系统软件设计 |
4.1 同步电动机软起动运行方案 |
4.2 防饱和PI控制器的算法流程设计 |
4.3 电机软启动程序流程设计 |
4.4 控制系统仿真分析 |
4.5 35000 m~3/h制氧机改造项目后期运行效果分析 |
4.6 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历 |
(7)矿用直流电机车斩波调速系统励磁方式研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 本课题研究的背景及意义 |
1.2 矿用直流电机车调速控制技术发展状况 |
1.3 直流电机的发展概况 |
1.4 论文主要研究工作内容 |
2 矿用直流电机车PWM斩波调速原理 |
2.1 直流斩波调速工作原理 |
2.2 直流电动机H型双极性PWM控制系统 |
2.3 直流电动机的工作特性 |
2.3.1 直流电动机的励磁方式 |
2.3.2 并励/他励直流电动机的工作特性 |
2.3.3 串励直流电动机的工作特性 |
2.4 本章小结 |
3 不同励磁方式下直流电机运行性能仿真对比研究 |
3.1 直流PWM调速系统仿真模型的建立 |
3.2 仿真结果与分析 |
3.2.1 同负载下三种励磁方式的启动性能 |
3.2.2 额定负载下三种励磁方式的调速性能 |
3.2.3 负载突变时三种励磁方式的动态性能 |
3.3 本章小结 |
4 矿用直流电机车PWM调速系统的设计 |
4.1 直流PWM调速系统主电路设计 |
4.2 直流PWM调速系统控制电路设计 |
4.2.1 STC15W4K16S4 单片机概述 |
4.2.2 功率开关器件的选择 |
4.2.3 IGBT驱动电路及其外围电路设计 |
4.2.4 电源电路与蓄电池组电量检测电路设计 |
4.2.5 电流检测电路设计 |
4.2.6 滤波电路设计 |
4.2.7 调速及转向电路 |
4.2.8 电机转速估计 |
4.2.9 实验加载系统设计 |
4.3 系统软件设计 |
4.3.1 主程序设计 |
4.3.2 电压与电流采样 |
4.3.3 电枢电流滤波子程序 |
4.3.4 故障报警中断子程序 |
4.4 本章小结 |
5 实验 |
5.1 实验结果与分析 |
5.1.1 PWM波形测试 |
5.1.2 三种励磁方式下的启动性能实验对比研究 |
5.1.3 三种励磁方式下的调速性能实验对比研究 |
5.1.4 三种励磁方式下的动态性能实验对比研究 |
5.2 本章小结 |
6 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(8)基于PLC控制的船舶电机直流调速系统的分析与设计(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究背景 |
1.2 调速系统研究现状 |
1.2.1 控制方法发展趋势 |
1.2.2 直流电机调速控制技术发展趋势 |
1.3 PLC及其在大功率直流调速系统中的应用 |
1.3.1 PLC的特点 |
1.3.2 PLC在直流调速系统中的应用 |
1.4 本文的主要研究内容与技术路线 |
1.4.1 论文研究内容 |
1.4.2 论文技术路线 |
第2章 大功率直流调速理论系统 |
2.1 调速系统性能指标 |
2.1.1 稳态性能指标 |
2.1.2 动态性能指标 |
2.2 直流电机等效参数 |
2.3 三大调速法 |
2.4 调速系统的电源问题 |
2.4.1 三相可控电源 |
2.4.2 直流电动机的机械特性 |
2.4.3 晶闸管触发与保护 |
2.5 直流电动机的可逆运行 |
2.5.1 电枢反接可逆线路 |
2.5.2 励磁反接可逆线路 |
2.6 本章小结 |
第3章 直流调速控制系统的研究 |
3.1 直流调速系统的控制方法 |
3.1.1 经典PID控制法 |
3.1.2 自适应控制法 |
3.1.3 模糊PID控制法 |
3.1.4 增量式PID控制法 |
3.2 PID控制原理及参数整定 |
3.2.1 PID控制原理 |
3.2.2 PID参数的整定 |
3.2.3 增量式PID参数的设计 |
3.3 闭环控制的大功率直流调速系统 |
3.3.1 转速一电流双闭环调速系统 |
3.3.2 调压调速基础上的弱磁调速 |
3.4 本章小结 |
第4章 基于PLC控制的大功率直流调速系统设计 |
4.1 转速、电流双闭环直流调速系统仿真 |
4.2 现代PLC控制技术 |
4.2.1 PLC的组成和分类 |
4.2.2 PLC的工作原理 |
4.2.3 PLC控制系统的设计 |
4.3 直流调速装置简介 |
4.3.1 直流调速装置结构 |
4.3.2 调速系统的电枢和励磁回路 |
4.3.3 通讯接口模块 |
4.4 直流调速系统结构设计 |
4.4.1 直流调速系统的设计 |
4.4.2 西门子PLC系统的设计 |
4.5 调速系统的PLC程序 |
4.5.1 调速系统的主程序设计 |
4.5.2 增量式PID控制算法程序 |
4.5.3 调速系统的模拟量处理算法设计 |
4.5.4 实物调试直流调速驱动器程序 |
4.6 调速系统的WINCC组态 |
4.6.1 WinCC组态软件简介 |
4.6.2 WinCC组态监控 |
4.7 本章小结 |
第5章 总结与展望 |
5.1 总结 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
附件: 程序 |
(9)高压大容量同步电动机启动特性与启动方式优化研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状综述 |
1.3 本文的主要内容 |
2 永磁同步电动机的结构及工作原理 |
2.1 永磁同步电动机结构特点 |
2.2 永磁同步电机工作原理 |
2.2.1 定子绕组与永磁转子的作用力 |
2.2.2 定子绕组与凸极转子的作用力 |
2.3 三相静止坐标系下的永磁同步电动机数学模型 |
2.3.1 定子电压方程 |
2.3.2 定子磁链方程 |
2.3.3 转矩方程 |
2.3.4 运动方程 |
2.4 d_q坐标系下的永磁同步电动机数学模型 |
2.5 永磁同步电动机的等效电路 |
2.6 永磁同步电动机的运行特性 |
2.6.1 同步电动机的功率和转矩 |
2.6.2 同步电动机转矩-转速特性 |
2.6.3 负载变化对同步电动机的影响 |
2.6.4 励磁电流变化对同步电动机的影响 |
2.7 本章小结 |
3 同步电动机启动方式研究 |
3.1 全压启动 |
3.2 降压启动 |
3.3 软启动 |
3.3.1 旋转变频软启动 |
3.3.2 调压软启动 |
3.3.3 静止变频软启动 |
3.4 本章小结 |
4 高压大容量同步电动机启动方式仿真比较研究 |
4.1 全压启动 |
4.1.1 电动机启动要求及计算原则 |
4.1.2 全压启动计算 |
4.2 全压与降压启动仿真分析 |
4.2.1 仿真软件简介 |
4.2.2 仿真建模 |
4.2.3 仿真结果分析 |
4.3 变频启动 |
4.3.1 启动方案确定 |
4.3.2 变频装置类型选择 |
4.3.3 变频器控制策略 |
4.3.4 变频启动仿真建模 |
4.3.5 仿真结果分析 |
4.4 本章小结 |
5 总结与展望 |
5.1 总结 |
5.2 展望 |
参考文献 |
攻读学位期间发表学术论文 |
致谢 |
(10)模拟发电机调速装置的设计与实现(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 选题背景与研究意义 |
1.2 电动机调速系统的发展 |
1.2.1 直流电动机调速系统的发展 |
1.2.2 交流电动机调速系统的发展 |
1.3 本文的主要研究内容及整体结构 |
第2章 模拟发电机调速装置总体设计 |
2.1 模拟发电机实验系统 |
2.2 模拟发电机调速系统的架构 |
2.3 直流电动机的调速原理 |
2.3.1 直流电动机的数学模型 |
2.3.2 直流电动机的调速方法 |
2.3.3 三相晶闸管整流模块的工作原理 |
2.3.4 晶闸管整流电路的数学模型 |
2.4 发电机功角的测量 |
2.4.1 发电机功角的定义 |
2.4.2 发电机功角的测量方法 |
2.5 电动机转速的测量 |
2.5.1 增量式光电编码器 |
2.5.2 电动机转速的测量方法 |
2.6 模拟发电机调速装置的总体设计 |
2.6.1 模拟发电机调速装置的功能需求 |
2.6.2 装置的总体功能框图 |
2.7 本章小结 |
第3章 模拟发电机调速装置的硬件设计 |
3.1 硬件总体框图 |
3.2 主控模块电路设计 |
3.2.1 主控芯片TMS320F2812 |
3.2.2 TMS320F2812的供电电源电路 |
3.2.3 晶振电路 |
3.2.4 程序下载与调试电路 |
3.2.5 实时时间电路 |
3.2.6 装置参数存储电路 |
3.3 测量与控制电路 |
3.3.1 转速测量整形电路 |
3.3.2 发电机机端电压过零点检测电路 |
3.3.3 转速控制电路 |
3.3.4 开关量输入输出电路 |
3.4 通信模块 |
3.4.1 RS485通信电路 |
3.4.2 与人机交互模块通信电路 |
3.5 人机交互模块设计 |
3.5.1 液晶驱动电路 |
3.5.2 面板按键操作电路 |
3.5.3 工况指示电路 |
3.6 电路板设计 |
3.7 本章总结 |
第4章 模拟发电机调速装置的软件设计 |
4.1 软件开发坏境简介 |
4.2 模拟发电机调速装置主程序设计 |
4.3 电机转速测量程序设计 |
4.4 电动机调速程序设计 |
4.5 发电机功角的测量程序设计 |
4.6 人机交互模块软件设计 |
4.6.1 人机交互模块主程序 |
4.6.2 主菜单显示程序 |
4.7 本章小结 |
第5章 模拟发电机调速装置的测试与实验 |
5.1 电路板的焊接与调试 |
5.2 装置的软件调试 |
5.3 系统测试 |
5.3.1 调速测试实验 |
5.3.2 阶跃响应实验 |
5.3.3 发电机功角测量实验 |
5.4 本章小结 |
总结与展望 |
参考文献 |
致谢 |
四、晶闸管—直流电动机正反转降压启动的优化设计与综合分析(论文参考文献)
- [1]无刷直流电机转速闭环控制器设计[D]. 范贤稳. 合肥工业大学, 2021(02)
- [2]电动汽车轮毂电机控制器硬件电路的设计与实现[D]. 王辉. 西华大学, 2020(01)
- [3]矿用绞车自动控制系统设计[D]. 董曦. 湖南大学, 2019(08)
- [4]城市轨道交通再生能馈技术及装置应用研究[D]. 王豫. 昆明理工大学, 2019(05)
- [5]真空自耗电弧炉控制系统改造设计与实现[D]. 李宏辉. 西安电子科技大学, 2019(02)
- [6]制氧机用大功率电机控制系统改造设计和应用[D]. 徐作宇. 哈尔滨工业大学, 2019(02)
- [7]矿用直流电机车斩波调速系统励磁方式研究[D]. 何艳杰. 河南理工大学, 2018(01)
- [8]基于PLC控制的船舶电机直流调速系统的分析与设计[D]. 田树军. 齐鲁工业大学, 2017(07)
- [9]高压大容量同步电动机启动特性与启动方式优化研究[D]. 闫璐. 西安工程大学, 2017(06)
- [10]模拟发电机调速装置的设计与实现[D]. 王乐鹏. 湖南大学, 2015(03)