一、基于微控制的PWM调速系统（论文文献综述）
龚豪[1]（2021）在《基于微电网下增益调度自适应的并网逆变器控制策略研究》文中研究表明在当今全球传统化石燃料日益减少、环境压力日益增加的背景下,世界各国开始积极发展清洁、安全、高效、可持续的现代能源,能开发利用风能、太阳能等清洁能源的微电网技术成为了发展可再生能源的主要手段之一。与传统的大电网不同,微电网是一个弱电网,电网侧的阻抗不容忽略且会发生变动,变化的微电网阻抗会导致系统原有的控制策略失效,并网逆变器的鲁棒性降低,在电网谐波的影响下并网电流会发生畸变,从而导致系统失去稳定,无法保证良好的电能质量。相较于大电网中逆变器采用电压比例前馈抑制电网电压谐波,微电网阻抗的影响会使该策略的控制效果下降,阻抗变化过大时会致使逆变器系统不再稳定。研究微电网下逆变器的控制策略成了当下的热点。为了提高逆变器的鲁棒性保证系统输出高质量的电能,以单相LCL型并网逆变器作为研究对象,电路采用电容电流内环加电网电流外环的双闭环控制,抑制LCL滤波器的谐振尖峰并保证输出电流的相位与电网电压相位同步。针对微电网下传统电压比例前馈降低系统稳定性的问题,对传统电网电压比例前馈进行改进,即在比例前馈通道上加入一个基于阻抗识别的积分环节,一定程度上提高系统的相位裕度保证了系统的稳定性。当电网阻抗变化过大时,固定的控制器参数下单一改进电压比例前馈并不足以使系统达到期望的运行状态,随后采用增益调度自适应控制根据此刻的电网阻抗动态地调节控制器参数,保证系统具有良好的相位裕度,提高了逆变器的鲁棒性。之后搭建仿真模型在Matlab/Simulink中进行仿真实验,仿真结果证实了方案的可行性。最后从硬件和软件两个部分设计并搭建输出功率为2k W的单相并网逆变器实验平台,对增益调度自适应控制下的逆变器做满载/半载切换实验,进一步验证该控制策略的有效性。
易山[2]（2021）在《基于虚拟电抗的大功率感应电机V/f控制系统稳定性研究》文中认为在诸多工业生产以及军事国防的应用场景下,所涉及到的大功率感应电机变频调速控制技术备受重视。V/f控制仍是现阶段大功率感应电机应用最为广泛的控制方式之一。针对V/f控制下大功率感应电机在中低频轻载工况下存在固有的转速与电流的振荡问题,经过改进性研究,本文通过引入虚拟电抗的方法解决V/f控制下大功率感应电机变频调速系统在中低频轻载振荡问题。首先,本文根据感应电机的稳态等效电路和坐标变换、以及变频调速系统的基本原理搭建了V/f控制下接有LRC滤波器的大功率感应电机变频调速系统的数学模型并对其稳定性进行分析,引出在线路上接有LRC滤波器的大功率感应电机变频调速系统在中低频轻载工况下存在振荡的问题。其次,分析了随着大功率感应电机定子电感等参数变化变频调速系统的根轨迹,证明了随着感应电机的定子电感的增加变频调速系统的稳定性也将随之提升。对比其他文献中大功率感应电机变频调速系统的振荡抑制方法,得出采取引入虚拟电抗的方法,可以有效抑制在线路上接有LRC滤波器的大功率感应电机变频调速系统在中低频轻载工况下的振荡问题。最后,在MATLAB/Simulink平台上搭建了在线路上接有LRC滤波器的大功率感应电机变频调速系统的仿真模型,在中低频轻载工况下使用该模型进行仿真。之后搭建了2.5MVA级大功率感应电机实验平台对900k W感应电机进行实验,设计并编写了大功率感应电机V/f控制和在系统中引入虚拟电抗的软件程序,并对实验系统进行了调试、实验验证和对实验波形进行了分析。验证了本文所提的引入虚拟电抗的方法可实现在线路上接有LRC滤波器的大功率感应电机在中低频轻载工况下的低转速脉动和低电流振荡运行的结论。
丰富[3]（2021）在《基于数据驱动的永磁同步电机调速系统优化设计》文中研究说明在永磁同步电机双闭环控制系统中,应用传统线性控制算法或是非线性控制算法进行速度环调节器设计时,速度的跟踪效果受被控对象模型准确性和调节器的适应性制约。随着大数据、云计算、机器学习等技术日新月异的发展,越来越多的智能算法被应用到电机控制领域。基于此本文研究了一种基于数据驱动的智能控制算法,利用该算法设计了速度调节器,并应用在电机调速系统中。该算法不受被控对象模型的制约,通过数据驱动不断的训练调节器,利用调节器的自学习能力克服参数易变、动态干扰等非线性因素对电机调速系统的影响,采用MATLAB仿真和半实物仿真平台评估该算法的优异性。本文的具体内容如下:（1）介绍不同类型电机的特点、性能以及应用领域,对调速系统中的恒压频比、矢量控制、直接转矩控制策略进行比较;对采用PID控制、滑模控制和自抗扰控制设计的调节器进行扼要的综述;并对智能控制算法中的自适应动态规划的研究现状进行归纳。（2）根据永磁体位置不同,比较了不同类型电机的特点和性能,建立永磁同步电机自然坐标系下的电机数学模型,引入坐标变换并完成模型推导。分析几种常用的控制方法,选择其中的di=0控制作为本文控制方法,搭建采用PI调节器的电机调速系统模型,介绍空间矢量脉宽调制算法的原理,为后续仿真和对比实验提供基础。（3）对自适应动态规划算法进行分析与比较,采用执行依赖启发动态规划（Action dependent heuristic dynamic programming,ADHDP）算法设计评级网络和执行网络组成智能速度调节器,该算法具有强大的自学习能力,通过数据驱动完成对系统控制策略的改进,由此改善电机模型误差和外界非线性干扰对电机调速系统控制性能造成的影响,为验证所提方法的有效性,在MATLAB仿真实验中,将所提的ADHDP控制器与PI控制器进行对比分析。（4）为验证算法在真实环境中的时效性,搭建半实物仿真实验对算法控制性能进行分析。在基于ADHDP调节器的仿真模型基础上,对模型的底层模块进行搭建,并对MATLAB代码生成环境进行配置,完成基于ADHDP调节器的半实物仿真实验的搭建与验证,实验结果表明该算法能有效的改善电机调速性能,实现电机智能控制方面的应用。
高严[4]（2021）在《融合微控制器与直流调速的综合实验项目设计与实现》文中研究指明综合实验项目涉及多学科知识间融合交叉,可以提升学生的创新能力和综合能力,是理工类高校培养人才的重要手段之一。本文基于综合课程体系要求,针对微控制器技术与直流调速原有实验安排理论知识融合性较差的问题,开发了一套直流脉宽双闭环调速实验系统,并设计了相关实验内容用于教学安排。实验系统由控制器模块、驱动模块、IGBT模块、电源模块、直流电机模块、负载模块、转速检测模块、电流检测模块、上位机模块九部分组成。嵌入式微处理器STM32F103为实验系统主控制器,驱动模块采用TX-DA962A4Q,IGBT模块采用F4-75R12KS4,电源模块采用直流开关电源,永磁直流电机作为被控对象,负载模块采用单轴磁粉制动器,转速检测模块采用增量式光电旋转编码器,电流检测模块采用霍尔传感器ACS712,上位机编程软件环境为MDK5,上位机监测界面开发环境为LabVIEW2018,上、下位机采用RS232通讯方式进行数据传输。本文基于设计好的实验系统,融合微控制器技术和直流调速相关理论知识,设计了基础实验和综合实验用于教学安排,并依托实验系统实现了实验设计内容。基础实验包括LED灯实验、TFTLCD内容显示实验、定时器功能实验,其中LED灯实验分为控制输出电平改变LED灯状态、按键控制LED灯状态两部分,定时器功能实验分为定时中断控制LED灯闪烁、定时器PWM信号输出、按键调节PWM输出信号占空比、电机转速检测四部分。综合实验包括直流电机调速实验、上位机设计实验、扩展实验,其中,直流电机调速实验分为开环调速、转速单闭环调速、转速电流双闭环调速三部分,扩展实验分为M/T转速检测算法应用、模糊PID算法应用两部分。
郑艳鹏,苏东[5]（2020）在《基于STC89C51的直流电机PWM的PID调速系统》文中提出本文设计一种基于STC89C51的直流电机PWM的PID算法调速系统,本文首先设计了系统的硬件原理框图,然后展开了调速系统的硬件设计。接着介绍了PWM直流电机的调速原理和PID控制算法的原理框图和数学模型。然后,在前面硬件的基础上进行了系统的软件的设计,最后进行了实物平台的搭建,并对直流电机的调速系统做了一系列实验,主要有:三种转速下的PWM波形测试实验和电机编码器A、B两相波形测试实验,并对实验波形进行了分析。实验结果表明,基于PID算法控制下的直流电机调速系统,转速能按设定值进行自动调速,最后趋于稳定,超调量小,证明了该系统的可行性。
裴晋军[6]（2020）在《基于FPGA的永磁同步电机控制器设计》文中研究说明随着工业自动化和智能化的发展,永磁同步电机（PMSM）在现代工业和家用电器等领域得到广泛应用。在电机控制方面,FPGA相比于微控制器具有并行运行、实时性好等优点,相对于ASIC具有灵活性好、开发周期短、成本低等优点。但FPGA在永磁同步电机控制方面的研究主要集中于无传感器控制算法,而在高性能场合下无传感器算法不能完全取代位置传感器,因此,基于FPGA设计高性能的永磁同步电机控制器具有很好的研究价值和实用意义。本文分析了永磁同步电机的结构和工作原理,推导了永磁同步电机三相数学模型的方程,通过矢量坐标变换,在同步旋转坐标系中建立了永磁同步电机的数学模型,得出了非凸极式永磁同步电机的电流控制解耦策略。提出了基于电流反馈和速度反馈的磁场定向控制（Field Oriented Control,FOC）策略,并对闭环环路进行了分析及对参数进行了设计。同时对FOC控制系统进行了 Simulink仿真,验证了本文采用的控制策略的可行性。对空间矢量脉冲宽度调制原理进行分析,提出了一种空间矢量脉冲宽度调制架构,利用对电压矢量关于θ=45°做镜像变换之后再进行逆Clark变换得到的三相电压进行相邻矢量作用时间的计算和扇区的判断,简化了相邻矢量作用时间的计算和扇区的判断。考虑到采用传统查表法计算正余弦值时所存在的一些问题,设计了一种基于CORDIC（Coordinate Rotation Digital Computer）算法的高精度正余弦函数计算电路,并以该正弦函数计算电路为基础得到了性能较好的坐标变换模块。并基于ModeISim仿真软件,对所设计的数字电路功能进行仿真分析,仿真结果验证了所设计电路的正确性。应用所设计的永磁同步电机控制器,搭建了一种典型应用系统,并进行实验研究,实验结果表明所设计的永磁同步电机控制器能够正常运行,其控制精度、稳定性和抗干扰能力均满足设计指标要求。
康雪峰[7]（2020）在《基于SHEPWM的交流调速系统多模式脉宽调制方法研究》文中研究指明近年来永磁同步电机因其具有结构简单、可靠性高、调速范围宽等优点,被广泛应用于大功率轨道牵引系统,但受到开关损耗及散热条件的限制,牵引系统中功率器件的开关频率通常较低,即系统载波比较低。在这种工况下,若采用单一的调制模式,会使逆变器输出电压中谐波含量较高,尤其以低次谐波对电机及设备性能造成的影响较大。因此,采用多模式调制方法对于降低牵引系统的谐波含量有着重要影响。本文以永磁同步电机为研究对象,设计了一种低频时采用异步空间矢量脉宽调制（SVPWM）、中高频采用同步分段特定谐波消除脉宽调制（SHEPWM）的多模式脉宽调制方法,基于最大转矩电流比控制构建了永磁同步电机矢量控制系统,并进行仿真分析。针对SHEPWM非线性方程组求解方法,本文首先采用遗传算法（GA）和粒子群算法（PSO）等智能算法求解,避免了传统数值方法对初始值设定依赖过高的问题;其次针对遗传算法存在的过早收敛问题,设计了一种改进遗传算法,该方法通过切换搜索模式以提升最优解精度;最后基于遗传算法和粒子群算法的优点,设计了遗传-粒子群混合算法,通过仿真分析证明该混合算法同时具有遗传算法严格的种群进化机制和粒子群算法收敛速度快的优点。另外,针对不同调制模式和相同调制模式下不同频段之间的切换问题,本文分析了平滑切换的条件,并推导出满足条件的切换相位角,实现了多模式脉宽调制之间的平滑过渡。本文基于MATLAB/Simulink平台搭建了永磁同步电机多模式脉宽调制方法仿真模型,仿真结果从电机定子电流、转矩、动态响应性能以及电流谐波含量等方面验证了多模式调制方法的有效性;此外,各切换点均平稳过渡,验证了理论的正确性。
马恩煜[8]（2020）在《宽调速飞轮低感无刷电机驱动控制方法研究》文中研究说明随着我国航天事业的飞速发展,高性能的飞轮调速系统作为航天器姿态控制的常用执行机构已然成为研究开发的重点。采用无铁心低感无刷直流电机替代传统电机驱动飞轮转子,能够使飞轮调速系统的转速范围、性能与效率得到提高,具有广阔的发展前景。本文针对飞轮调速系统的项目需求,通过对低感无刷直流电机驱动策略和飞轮宽调速系统锁相环回路的研究与分析,设计并实现了飞轮用低感无刷直流电机宽调速驱动系统。首先,本文对研究控制对象——飞轮调速系统进行了建模与分析。在介绍其基本结构与工作原理的基础上,以系统中的低感无刷直流电机为重点对飞轮调速系统进行了数学建模研究,并建立了基于Simulink的飞轮调速系统仿真模型。针对飞轮调速系统驱动电机的绕组电流波动进行了理论分析,确定了针对低感无刷直流电机的三种改进驱动策略的方向。其次,对低感无刷直流电机提出了三种改进驱动策略,在仿真分析、验证的基础上,提出了结合三种策略优势的新型驱动方案。针对PWM倍频调制策略阐释了其基本原理,并进行了仿真建模,证明了该策略能获得更小的绕组电流纹波和电磁转矩脉动,并指出了倍频调制策略优缺点与其适用范围。针对基于超前角控制的串入电感驱动策略,在仿真模型中实现了超前角控制,证实了该策略可降低电磁转矩脉动,提高驱动性能。针对可调直流母线电压驱动策略,采用了降压斩波电路作为拓扑结构,通过理论计算确定了核心元件的参数,经过电路原理和仿真分析,确定了双级降压斩波电路的具体形式与前级闭环后级开环的母线调压控制策略,并通过母线调压调速仿真证明了该策略的可行性。在上述研究的基础上,提出了综合三者优势的低感无刷直流电机新型驱动策略。然后,对基于锁相环的飞轮宽调速系统进行了建模、设计与仿真分析。建立了飞轮系统的锁相环伺服控制回路数学模型,证明了三型锁相环系统理论上能够无差跟踪速率斜坡信号,对各环节进行优化设计,提高了系统的稳定性与动态性能。搭建了基于锁相环的飞轮宽调速系统仿真模型,验证了所设计的飞轮系统稳速精度优于0.01%,对宽范围速率斜坡信号具有良好的调速跟踪性能。最后,设计并实现了飞轮用低感无刷直流电机宽调速驱动系统,完成了系统的基本调试,验证了所采用技术方案的合理性和有效性。经过电路参数计算、芯片选型与电路绘制完成了驱动系统的硬件电路设计。软件算法重点实现了基于FPGA的霍尔转子位置预估算法与锁相环控制算法,通过Modelsim时序仿真与频率特性仿真验证了上述算法的正确性。进行了驱动系统调试与实验分析,通过双级闭环可调直流母线电压输出实验验证了系统各部分电路设计的正确性与工作稳定性,同时证明了已实现的闭环可调直流母线电压驱动策略具有良好的输出特性与动态性能。
于针针[9]（2020）在《管道环焊焊缝探伤巡检机器人设计及关键技术研究》文中研究指明工业管道是现代工业的基本设备,但由于其安装、应用工况条件苛刻,对接环焊缝中不可避免地存在着不同程度的缺陷,为保障在役管线安全运行,必须进行缺陷的检测。随着我国工业事业的迅猛发展,企业对巡检设备的需求明显增高,为了提高探伤机器人的适用性,降低成本,并打破国外在此领域的垄断,设计一种适合我国行业标准的大型管道环焊缝无损探伤巡检机器人是十分必要的。依据巡检机器人的功能需求,结合管壁环境特征,通过广泛调研,对机器人整体方案、吸附和移动方式进行设计;对探伤巡检机器人的机械结构进行三维模型设计,并着重分析了行走驱动模块、摆动微调以及夹持装置的机械结构设计;为使机器人在管壁面正常作业,在静力学基础上对机器人在管壁上进行力学分析,通过计算得到单个磁轮的最小吸附力,为下一步硬件选型奠定基础。在综合分析机器人控制要求与特点的基础上,提出了以台达系列PLC为控制核心的控制系统总体方案,并对三台电机、驱动器等硬件设施进行选型;在此基础上确定了软件框架,针对控制功能编译了主程序并加以说明;针对远程无线监控系统设计了可视、可控化远程监控系统,为后续机器人实验平台的搭建奠定基础。根据机器人的运行要求,提出了针对其驱动电机的直流三闭环调速系统控制方案;通过分析直流无刷电机特性,建立了电机和相应控制器的的数学模型,并用Matlab对三环调速进行仿真分析;针对系统调速响应、速度稳定性及抗扰能力等技术问题,提出采用优化电流环、速度环和PID控制位置环的方式,并给出各环控制器的数学模型,通过数据对比选出各环调节器的最佳参数。仿真结果表明:采用三闭环和PID结合的控制方式,调速系统各项性能有所改善,验证了该方法有一定的合理性。为验证上述理论在现实应用中的可行性,依据国家相关标准与规范要求,搭建管道焊缝探伤巡检机器人实验样机和控制系统实验平台;对控制系统实验平台进行实验,结果表明,三环控制与PID控制策略结合可以使电机控制系统响应迅速,速度调节快速且波动范围小;对机器人反复巡检测试获得运行轨迹,分析可得手动、自动模式下,运行偏移范围稳定在±11mm以内;通过分析实验数据得到各类模式下最佳运行速度,阐明了影响机器人调速系统、运行稳定性与偏移精度的相关因素,并给出了进一步提升的相关建议。本课题利用理论研究解决工程实践问题,并为该类工程应用提供了借鉴。
王兴武[10]（2020）在《斩波串级调速系统稳态特性分析及系统综合优化研究》文中研究表明高压大功率电机的节能调速具有重要的国民经济意义。斩波串级调速是高压大功率电机调速的一种高效方式,在工业现场有着广泛应用。串级调速设备从电机转子侧接入,把定子侧的高压调速转化为转子侧的低压调速,并且只需控制远小于电机额定功率的转差功率,具有控制电压低、控制功率小、结构简单、自身损耗低、运行环境要求低等优点。所以,斩波串级调速系统在高压大功率电机调速方面具有独特的优势。目前对斩波串级调速系统的研究主要侧重于理论研究、参数计算和仿真建模,与工程应用结合很少。由于缺乏对系统稳态性能及综合优化、设备器件特性及功率单元结构等方面的研究,造成长期以来斩波串级调速系统的可靠性得不到保证。论文首次针对上述问题对斩波串级调速系统进行深入研究和分析,并结合工程实践确认研究结果的正确性,主要开展了以下研究工作:1.根据异步电机的基本方程和等效电路,基于异步电机出厂时的铭牌数据,建立了用于计算异步电机等效电路参数的计算公式,通过实例计算,提供不同功率电机等效参数的取值范围,为绕线电机等效参数的计算提供理论依据和工程数据参考;通过建立精确的电机等效电路和等效电路参数辨识优化模型,将非线性方程求解问题转化为优化问题,得到基于铭牌数据结合PSO优化算法的异步电机参数辨识方法,提高了调速工况下电机等效参数的计算精度。2.分析斩波串级调速系统三种稳态状态下主回路器件及功率单元的工作状态,设计控制逻辑实现了调速稳态之间的平稳转换,为斩波串级调速系统的稳态转换控制提供设计原则。根据主回路等效电路,建立调速稳态时的主回路数学模型,得出斩波串级调速主回路各主要电气参数之间的函数关系,以及主要电气参数的纹波公式,为斩波串级调速系统的主回路稳态分析提供理论依据。基于主回路稳态分析,对大功率斩波单元的器件并联拓扑结构、并联IGBT同步、低感叠层母排等问题进行优化研究,首次提出了大功率斩波单元优化方案,并在国内最大功率（5400kW）串级调速项目中完成验证,解决了斩波串级调速系统在大功率电机应用的关键问题。3.对斩波电抗器损耗进行深入研究,根据铁芯损耗理论和电抗器工作电流特性分析,建立基于修正Steinmetz经验公式的斩波电抗器铁芯损耗数学模型,在大功率模拟带载试验平台上完成验证,为斩波电抗器的设计和选型提供了理论依据和工程方法。4.基于稳态分析及各参数与调速系统性能的直接相关程度,识别调速系统的四个主要性能参数以及影响调速系统性能的五个关键参数;系统地分析了关键参数对调速系统性能的影响,并从调速系统全局出发,提出系统综合优化方案,实现了调速系统在调速性能、可靠性和经济性三方面的综合最优,为斩波调速系统的设计提供了综合优化方法和实际应用方案。5.对斩波串级调速系统的功率因数进行研究,分析斩波串级调速系统功率因数偏低的原因,据此提出低压一体化无功补偿方案;针对在低压侧无功补偿投切时出现逆变颠覆的实际问题,进行机理分析并提出解决方案;基于减小转子侧谐波以提高功率因数的原理,提出了整流单元电容吸收的改进方案。
二、基于微控制的PWM调速系统（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、基于微控制的PWM调速系统（论文提纲范文）
（1）基于微电网下增益调度自适应的并网逆变器控制策略研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究状况 |
| 1.2.1 微电网的研究现状 |
| 1.2.2 并网逆变器的研究现状 |
| 1.2.3 自适应控制的研究现状 |
| 1.2.4 自适应控制的分类 |
| 1.3 本文的主要研究内容及结构安排 |
| 第二章 并网逆变器电路的结构组成与分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 逆变器的分类 |
| 2.2.1 电压电流型逆变器 |
| 2.2.2 桥式逆变器 |
| 2.3 滤波器的电路结构 |
| 2.4 正弦脉宽调制技术 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 微电网中并网逆变器控制策略下的稳定性分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 单相LCL并网逆变器电路结构与模型建立 |
| 3.2.1 单相LCL并网逆变器电路拓扑及工作原理 |
| 3.2.2 单相并网逆变器的模型建立 |
| 3.3 并网逆变器的稳定性分析 |
| 3.3.1 并网逆变器的简化与稳定性判据 |
| 3.3.2 电压比例前馈对逆变器稳定性的影响分析 |
| 3.4 并网逆变器自适应电网阻抗变化的控制研究与分析 |
| 3.4.1 基于电网阻抗辨识的电压前馈控制策略 |
| 3.4.2 控制器参数对系统稳定性的影响分析 |
| 3.4.3 增益调度自适应控制 |
| 3.5 实验仿真与分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 并网逆变器平台的搭建 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 并网逆变器硬件电路设计 |
| 4.2.1 逆变电路的设计 |
| 4.2.2 LCL型滤波器的设计 |
| 4.2.3 信号调理电路的设计 |
| 4.2.4 过零点检测电路的设计 |
| 4.2.5 保护电路的设计 |
| 4.2.6 驱动电路的设计 |
| 4.3 并网逆变器软件设计 |
| 4.3.1 数字SPWM的生成 |
| 4.3.2 数字锁相环的设计 |
| 4.3.3 增益算法的实现 |
| 4.4 实验结果与分析 |
| 4.4.1 实验平台的构成与搭建 |
| 4.4.2 并网逆变器的输出波形与分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 5.3 主要创新点 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表论文情况 |
（2）基于虚拟电抗的大功率感应电机V/f控制系统稳定性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景和意义 |
| 1.2 感应电机变频调速系统控制技术的现状 |
| 1.3 大功率感应电机变频调速系统振荡抑制方法国内外研究 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第二章 感应电机及其变频调速系统的模型分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 感应电机的模型分析 |
| 2.2.1 感应电机的稳态等效电路 |
| 2.2.2 感应电机的数学模型 |
| 2.2.3 感应电机的坐标变换 |
| 2.3 感应电机变频调速系统的分析 |
| 2.3.1 感应电机变频调速系统的稳态模型 |
| 2.3.2 感应电机变频调速系统的小信号模型分析 |
| 2.4 本章总结 |
| 第三章 引入虚拟电抗大功率感应电机变频调速系统控制器设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 感应电机电抗参数对V/f控制系统的影响分析 |
| 3.3 引入虚拟电抗的大功率感应电机V/f控制系统模型 |
| 3.4 基于虚拟电抗的大功率感应电机的控制器设计 |
| 3.4.1 传统V/f控制 |
| 3.4.2 虚拟电抗部分设计 |
| 3.4.3 引入虚拟电抗后V/f控制器设计 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 引入虚拟电抗大功率感应电机V/f控制系统仿真研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 仿真模块的搭建 |
| 4.2.1 引入虚拟电抗大功率感应电机V/f控制系统仿真模型 |
| 4.2.2 SPWM调制仿真模块 |
| 4.2.3 SPWM调制方式及其死区效应对系统振荡影响的研究 |
| 4.2.4 V/f变频调速模块 |
| 4.2.5 引入虚拟电抗模块 |
| 4.3 仿真结果对比分析 |
| 4.3.1 感应电机变频调速系统引入不同大小的外部电抗的仿真结果 |
| 4.3.2 感应电机变频调速控制系统引入虚拟电抗与实体电抗的对比仿真结果 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 引入虚拟电抗抑制系统振荡的实验结果与分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 大功率感应电机变频调速系统总体设计 |
| 5.3 大功率感应电机变频调速系统硬件设计 |
| 5.3.1 大功率变频器的拓扑选择 |
| 5.3.2 大功率中点钳位型三电平变频器 |
| 5.3.3 大功率三相逆变器无源LRC滤波器的设计 |
| 5.3.4 变压环节的设计 |
| 5.3.5 控制器功能 |
| 5.4 大功率感应电机变频调速系统的软件设计 |
| 5.4.1 流程图 |
| 5.4.2 示例代码 |
| 5.4.3 可视化界面设计 |
| 5.5 实验结果与分析 |
| 5.5.1 引入不同大小的虚拟电抗后的感应电机变频调速系统在13Hz频率下空载运行的实验波形 |
| 5.5.2 引入不同大小的虚拟电抗后的感应电机变频调速系统在15Hz频率下空载运行的实验波形 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 6.3 主要创新点 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表论文情况 |
（3）基于数据驱动的永磁同步电机调速系统优化设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外永磁同步电机的研究现状 |
| 1.2.1 电机控制策略研究现状 |
| 1.2.2 调节器算法研究现状 |
| 1.3 本文主要内容 |
| 第二章 永磁同步电机数学模型及分析 |
| 2.1 永磁同步电机的分类 |
| 2.2 永磁同步电机动态数学模型 |
| 2.2.1 三相静止坐标系下的数学模型 |
| 2.2.2 电机坐标变换数学模型 |
| 2.3 永磁同步电机矢量控制系统 |
| 2.4 空间矢量脉宽调制技术 |
| 2.4.1 空间电压矢量 |
| 2.4.2 SVPWM算法的实现 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 基于自适应动态规划的电机控制 |
| 3.1 自适应动态规划理论 |
| 3.1.1 自适应动态规划思想 |
| 3.1.2 自适应动规划原理 |
| 3.1.3 自适应动态规划分类 |
| 3.2 ADHDP速度调节器设计 |
| 3.2.1 ADHDP结构和原理 |
| 3.2.2 ADHDP速度调节器分析 |
| 3.2.3 ADHDP速度环调节器设计 |
| 3.2.4 ADHDP速度调节器实现 |
| 3.3 MATLAB仿真实验 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 永磁同步电机调速系统实验研究 |
| 4.1 半实物仿真建模 |
| 4.1.1 SCI通讯 |
| 4.1.2 速度计算模块 |
| 4.1.3 ADC采集模块 |
| 4.1.4 PWM输出 |
| 4.2 半实物仿真平台搭建 |
| 4.3 半实物仿真实验 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（4）融合微控制器与直流调速的综合实验项目设计与实现（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 章节安排 |
| 第二章 实验系统总体方案设计 |
| 2.1 系统开发需求分析 |
| 2.1.1 性能需求分析 |
| 2.1.2 功能需求分析 |
| 2.2 总体方案设计 |
| 2.2.1 硬件模块 |
| 2.2.2 软件开发环境 |
| 2.3 相关知识 |
| 2.3.1 RS232 串口通信原理 |
| 2.3.2 M法测速 |
| 2.3.3 M/T法检测算法 |
| 2.3.4 PID原理和特点 |
| 2.3.5 直流脉宽调速 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 实验系统设计 |
| 3.1 硬件电路设计 |
| 3.2 软件开发方案 |
| 3.3 软件调试方案 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基础实验设计及实现 |
| 4.1 实验设计 |
| 4.2 I/O配置实验 |
| 4.2.1 LED灯控制 |
| 4.2.2 按键扫描 |
| 4.3 LCD显示实验 |
| 4.4 定时器功能实验 |
| 4.4.1 定时中断 |
| 4.4.2 PWM信号输出 |
| 4.4.3 按键调节PWM输出信号占空比 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 综合实验设计及实现 |
| 5.1 实验设计 |
| 5.2 直流电机调速实验 |
| 5.2.1 开环调速 |
| 5.2.2 转速单闭环调速 |
| 5.2.3 转速、电流双闭环调速 |
| 5.3 上位机设计实验 |
| 5.4 扩展实验 |
| 5.4.1 M/T转速检测算法应用 |
| 5.4.2 模糊PID算法应用 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（6）基于FPGA的永磁同步电机控制器设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状及发展趋势 |
| 1.2.1 永磁同步电机控制器的研究现状及发展趋势 |
| 1.2.2 FPGA在永磁电机控制系统中的应用现状及发展趋势 |
| 1.3 研究内容 |
| 2 永磁同步电机的组成原理及数学模型 |
| 2.1 永磁同步电机的结构 |
| 2.1.1 定子结构 |
| 2.1.2 转子结构 |
| 2.2 永磁同步电机的工作原理 |
| 2.2.1 电机的动力学原理 |
| 2.2.2 电机的能量转换原理 |
| 2.3 永磁同步电机的数学模型 |
| 2.3.1 空间矢量与坐标变换 |
| 2.3.2 永磁同步电机的三相数学模型 |
| 2.3.3 永磁同步电机的同步旋转模型 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 永磁同步电机调速系统的建模与分析 |
| 3.1 永磁同步电机调速系统的组成及原理 |
| 3.2 三相逆变器的平均模型 |
| 3.2.1 三相逆变器原理 |
| 3.2.2 空间矢量脉冲宽度调制 |
| 3.2.3 三相逆变器的平均模型 |
| 3.3 永磁同步电机的动态模型与状态变量解耦 |
| 3.3.1 永磁同步电机的动态模型 |
| 3.3.2 永磁同步电机的状态变量解耦 |
| 3.4 调速系统环路的建模与分析 |
| 3.4.1 速度环的建模与分析 |
| 3.4.2 电流环的建模与分析 |
| 3.4.3 环路PI参数设计 |
| 3.5 永磁同步电机调速系统的Simulink仿真 |
| 3.5.1 永磁同步电机调速系统的Simulink模型 |
| 3.5.2 永磁同步电机调速系统的仿真结果 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 永磁同步电机控制器设计与仿真 |
| 4.1 控制器的总体结构 |
| 4.2 SVPWM算法模块设计与仿真 |
| 4.2.1 Clark模块 |
| 4.2.2 相邻矢量作用时间计算模块 |
| 4.2.3 PWM功率开关切换时间 |
| 4.2.4 死区时间模块 |
| 4.2.5 SVPWM模块仿真 |
| 4.3 CORDIC模块设计与仿真 |
| 4.3.1 CORDIC算法原理 |
| 4.3.2 CORDIC模块设计与仿真 |
| 4.4 PI调节模块设计 |
| 4.5 坐标变换模块设计与仿真 |
| 4.5.1 Clark变换模块设计与仿真 |
| 4.5.2 Park模块设计与仿真 |
| 4.5.3 逆Park模块设计与仿真 |
| 4.6 正交解码模块设计与仿真 |
| 4.7 位置速度计算模块设计与仿真 |
| 4.8 本章小结 |
| 5 控制器应用系统及实验研究 |
| 5.1 应用系统研制 |
| 5.1.1 系统组成及性能指标 |
| 5.1.2 三相逆变电路及其功率驱动电路 |
| 5.1.3 电流检测电路 |
| 5.1.4 电源电路 |
| 5.1.5 编码器及接口电路 |
| 5.2 性能测试及结果分析 |
| 5.2.1 SVPWM信号生成测试 |
| 5.2.2 稳态性能测试 |
| 5.2.3 动态跟随性能测试 |
| 5.2.4 动态抗扰性能测试 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录A 硬件测试系统实物图 |
| 附录B 攻读硕士学位期间取得的成果及参加的项目 |
| 攻读学位期间发表的论文 |
| 攻读学位期间获得的专利 |
| 攻读学位期间获得的荣誉 |
| 攻读学位期间参与的项目 |
（7）基于SHEPWM的交流调速系统多模式脉宽调制方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景与意义 |
| 1.2 脉宽调制技术研究现状 |
| 1.2.1 SHEPWM方法简介 |
| 1.2.2 SHEPWM开关角求解方法 |
| 1.2.3 多模式脉宽调制方法 |
| 1.3 本文主要工作 |
| 2 基于多模式PWM方法的PMSM控制系统设计 |
| 2.1 永磁同步电机矢量控制系统设计 |
| 2.1.1 永磁同步电机的数学模型 |
| 2.1.2 最大转矩电流比控制 |
| 2.1.3 前馈电压解耦补偿 |
| 2.1.4 调制度及电压矢量角推导 |
| 2.1.5 三电平NPC逆变器工作原理 |
| 2.2 多模式PWM方法及数学模型 |
| 2.2.1 多模式PWM方法设计 |
| 2.2.2 SVPWM原理及数学模型 |
| 2.2.3 SHEPWM原理及数学模型 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 基于智能算法的SHEPWM开关角求解研究 |
| 3.1 基于遗传算法及改进算法的开关角求解分析 |
| 3.1.1 遗传算法原理及仿真分析 |
| 3.1.2 改进遗传算法原理及仿真分析 |
| 3.2 基于粒子群算法的开关角求解分析 |
| 3.2.1 粒子群算法原理 |
| 3.2.2 粒子群算法求解开关角仿真分析 |
| 3.3 基于遗传-粒子群混合算法的开关角求解分析 |
| 3.3.1 遗传-粒子群混合算法设计 |
| 3.3.2 惯性权重系数动态调整分析 |
| 3.3.3 基于混合算法的开关角求解 |
| 3.4 算法性能对比 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 交流调速系统多模式PWM方法仿真 |
| 4.1 基于多模式PWM的 PMSM系统仿真设计 |
| 4.2 PMSM调速系统仿真分析 |
| 4.2.1 MTPA控制动态性能分析 |
| 4.2.2 异步SVPWM仿真分析 |
| 4.2.3 同步分段SHEPWM仿真分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 多模式PWM切换方法及仿真 |
| 5.1 多模式PWM切换原则 |
| 5.2 SHEPWM与 SVPWM切换方法及仿真分析 |
| 5.3 SHEPWM各频段切换方法及仿真分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（8）宽调速飞轮低感无刷电机驱动控制方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义与目的 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 飞轮调速控制系统的发展与研究综述 |
| 1.2.2 低感无刷直流电机驱动策略的研究综述 |
| 1.3 论文主要内容及章节安排 |
| 第2章 飞轮调速系统建模与分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 飞轮调速系统结构与工作原理 |
| 2.3 飞轮调速系统的数学模型 |
| 2.4 飞轮调速系统仿真模型构建 |
| 2.5 飞轮调速系统驱动电机分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 低感无刷直流电机驱动策略研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 PWM倍频调制策略 |
| 3.2.1 PWM倍频调制策略实现原理 |
| 3.2.2 PWM倍频调制策略仿真与分析 |
| 3.3 基于超前角控制的串入电感驱动策略 |
| 3.3.1 基于超前角控制的串入电感驱动策略原理 |
| 3.3.2 基于超前角控制的串入电感驱动策略仿真分析 |
| 3.4 可调直流母线电压驱动策略 |
| 3.4.1 可调直流母线电压驱动策略原理 |
| 3.4.2 可调直流母线电压驱动策略设计与仿真 |
| 3.5 低感无刷直流电机新型驱动方案 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 基于锁相环的飞轮宽调速系统设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 二型锁相环与三型锁相环建模分析 |
| 4.3 基于锁相环的飞轮宽调速系统设计 |
| 4.4 基于锁相环的飞轮宽调速系统仿真分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 飞轮用低感无刷直流电机宽调速驱动系统设计与实验分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 飞轮用低感无刷直流电机驱动硬件电路设计 |
| 5.2.1 供电电路设计 |
| 5.2.2 双级闭环可调直流母线电压电路设计 |
| 5.2.3 飞轮电机电流采样与驱动电路设计 |
| 5.2.4 飞轮电机保护电路设计 |
| 5.2.5 FPGA与配置电路设计 |
| 5.3 飞轮用低感无刷直流电机驱动系统软件实现 |
| 5.3.1 基于FPGA的霍尔转子位置预估算法 |
| 5.3.2 锁相环控制算法实现 |
| 5.4 飞轮用低感无刷直流电机宽调速驱动系统实验分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
（9）管道环焊焊缝探伤巡检机器人设计及关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.3 关键技术研究现状 |
| 1.4 课题主要研究内容与方法 |
| 2 焊缝探伤机器人机械本体方案 |
| 2.1 机器人总体方案设计 |
| 2.2 机器人基本功能模块设计 |
| 2.3 机器人关键部件结构设计 |
| 2.4 机器人受力分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 电气控制系统研究 |
| 3.1 控制系统功能要求 |
| 3.2 系统硬件选型与设计开发 |
| 3.3 系统软件设计开发 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 调速控制系统设计及建模仿真 |
| 4.1 直流无刷电机建模 |
| 4.2 调速控制系统相关技术 |
| 4.3 调速控制系统建模仿真分析 |
| 4.4 霍尔测速程序 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 实验搭建与测试分析 |
| 5.1 实验技术要求与平台搭建 |
| 5.2 实验结果与分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录1 |
| 作者简历 |
| 致谢 |
| 学位论文数据集 |
（10）斩波串级调速系统稳态特性分析及系统综合优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景和意义 |
| 1.2 斩波串级调速技术研究现状 |
| 1.2.1 斩波串级调速技术 |
| 1.2.2 国内外研究现状 |
| 1.3 目前存在的问题 |
| 1.4 课题研究意义及主要内容 |
| 1.4.1 课题研究意义 |
| 1.4.2 课题主要研究内容 |
| 1.4.3 课题创新点 |
| 第2章 斩波串级调速系统原理及电机特性分析 |
| 2.1 斩波串级调速系统的工作原理 |
| 2.2 基于铭牌数据的电机参数辨识 |
| 2.2.1 异步电机的等效电路和基本方程 |
| 2.2.2 异步电机参数计算的公式法 |
| 2.2.3 基于铭牌数据结合PSO的电机参数辨识 |
| 2.2.4 电机等效电路参数分析 |
| 2.3 斩波串级调速系统的机械特性及脉动转矩 |
| 2.3.1 斩波串级调速系统的机械特性 |
| 2.3.2 斩波串级调速系统的脉动转矩 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 调速系统主回路稳态分析及优化 |
| 3.1 主回路拓扑结构及系统状态 |
| 3.1.1 主回路拓扑结构 |
| 3.1.2 系统稳态状态及相互转换 |
| 3.2 调速稳态时的主回路数学模型 |
| 3.2.1 基于电路分析的稳态数学模型 |
| 3.2.2 主要电气参数的纹波分析 |
| 3.2.3 基于能量平衡的数学模型 |
| 3.2.4 仿真与现场试验验证 |
| 3.3 大功率斩波单元优化 |
| 3.3.1 器件并联拓扑结构方案 |
| 3.3.2 并联IGBT的同步分析 |
| 3.3.3 低感斩波叠层母排设计 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 关键参数对系统性能的影响与系统综合优化 |
| 4.1 调速系统的主要器件及关键参数 |
| 4.1.1 主要器件及其参数 |
| 4.1.2 系统关键参数分析 |
| 4.2 主要器件参数特性分析 |
| 4.2.1 电压电流参数分析 |
| 4.2.2 电感电容参数分析 |
| 4.2.3 功率器件损耗分析 |
| 4.3 斩波电抗器损耗分析 |
| 4.3.1 铁芯损耗理论模型 |
| 4.3.2 斩波电抗器的铁芯损耗模型 |
| 4.3.3 斩波电抗器的铁芯损耗试验 |
| 4.3.4 试验结果小结 |
| 4.4 关键参数对系统性能的影响分析 |
| 4.4.1 反馈电压对系统性能的影响分析 |
| 4.4.2 斩波频率对系统性能的影响分析 |
| 4.4.3 器件参数对系统性能的影响分析 |
| 4.5 系统综合优化方案 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 斩波串级调速系统的无功补偿优化 |
| 5.1 调速系统的功率因数分析 |
| 5.2 无功补偿方案 |
| 5.3 无功补偿优化 |
| 5.3.1 低压一体化无功补偿优化 |
| 5.3.2 整流桥阻容吸收电路优化 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 攻读博士学位期间参加的科研工作 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
四、基于微控制的PWM调速系统（论文参考文献）
- [1]基于微电网下增益调度自适应的并网逆变器控制策略研究[D]. 龚豪. 广西大学, 2021(12)
- [2]基于虚拟电抗的大功率感应电机V/f控制系统稳定性研究[D]. 易山. 广西大学, 2021(12)
- [3]基于数据驱动的永磁同步电机调速系统优化设计[D]. 丰富. 江西理工大学, 2021(01)
- [4]融合微控制器与直流调速的综合实验项目设计与实现[D]. 高严. 太原科技大学, 2021(01)
- [5]基于STC89C51的直流电机PWM的PID调速系统[J]. 郑艳鹏,苏东. 软件, 2020(09)
- [6]基于FPGA的永磁同步电机控制器设计[D]. 裴晋军. 西安科技大学, 2020(01)
- [7]基于SHEPWM的交流调速系统多模式脉宽调制方法研究[D]. 康雪峰. 大连交通大学, 2020(06)
- [8]宽调速飞轮低感无刷电机驱动控制方法研究[D]. 马恩煜. 哈尔滨工业大学, 2020(01)
- [9]管道环焊焊缝探伤巡检机器人设计及关键技术研究[D]. 于针针. 山东科技大学, 2020(06)
- [10]斩波串级调速系统稳态特性分析及系统综合优化研究[D]. 王兴武. 华北电力大学(北京), 2020(06)