一种抑制永磁同步电机转速脉动的方法

在永磁同步电机驱动的单转子压缩机变频空调系统中,脉动并呈周期性的负载转矩使得永磁同步电机的转速也产生同周期的脉动。在低速运行时,速度脉动引起的整个系统框架的振动、高噪声等现象尤其明显,同时降低了系统的效率。本文在分析这类周期性扰动对系统速率稳定度的影响的基础上,基于重复控制原理的动态补偿方法提出了在永磁同步电机速度控制环上采用一种重复控制和PI控制相结合的控制方案,以抑制周期性扰动引起的转速脉动。该方案在稳态时采用重复控制加PI控制以获得较好的稳态性能,在非周期扰动时采用PI控制以获得良好的动态响应。仿真和实验结果证明了该控制方案的可行性、正确性并具有很强的工程实用意义。

一种变频器相电流采样重构技术

在变频器交流调速的闭环控制方案中,对电动机三相电流进行采样是一个核心环节。为了降低控制低成本、减少体积、高效率,本文根据相电流、直流母线电流及逆变器开关状态之间的关系,提出了一种基于单电阻采样直流母线电流的方式进行电机相电流的重构方案。该方案通过空间电压矢量移相的方法解决了三相电流重构的难点。仿真和试验结果表明了该方法的有效性和正确性。

永磁同步电机直接功率控制基本原理

在对永磁同步电机有功功率和无功功率与系统稳定运行所需转矩和磁链之间的内在关系进行分析的基础上,提出了永磁同步电机基于开关表的直接功率控制新方法。该方法通过计算瞬时有功功率和瞬时无功功率的两个滞环输出,并根据定子磁链所在的扇区,从瞬时功率开关表中查询出合适的开关电压矢量进行输出,从而对瞬时功率进行直接控制。本文以无功功率等于零为控制目标,即需把无功功率控制在零附近很小的范围内波动,使得在电机输出同样有功功率的条件下,提高了电机的功率因数,使无功功率降到最小,达到了节能的目的。仿真和实验结果证明了该控制方案的有效性和正确性,该方法在节能电机驱动系统中有着广阔的应用前景。

基于参考电流斜率的永磁同步电机三矢量模型预测电流控制

永磁同步电机(PMSM)传统模型预测电流控制(MPCC)策略由于输出电压矢量幅值及相位无法调节,导致其稳态性能较差。提出了一种基于参考电流斜率的三矢量模型预测电流控制策略。该方法将参考电流斜率与基本电压矢量电流斜率进行比较,无需使用价值函数遍历所有的电压矢量,即可选择出两个有效电压矢量,并与零电压矢量以一定的占空比组合,合成输出的电压矢量能够覆盖一定范围内的任意幅值、任意相角,且该策略相较于传统模型控制显著减少了系统整体计算量。仿真结果表明,相较于传统模型预测电流控制策略,所提控制策略可有效减小电流脉动,提高系统的稳态性能。

倍角坐标系下的随机高频信号注入解调策略

针对传统高频信号旋转注入法中引入较多带通与低通滤波器的问题,提出一种新的高频信号注入法信号提取策略,将旋转高频电压信号注入估计旋转坐标系来进行电机激励,并依据数学计算,取消传统方法中低通滤波器的使用,来简化信号提取过程,是永磁同步电机低速无位置控制中一种新的高频注入形式及解调策略。同时,对于定频注入带来的噪声问题,通过将注入信号频率随机化,来抑制电机运行电流频谱中造成的谐波尖峰,从而降低噪声。最后通过仿真及实验,验证了该方法不仅拥有良好的位置估算精度,能有效适应低速下转速及负载变化,提高系统可靠性;同时从电流频谱分析中可知所提方法分散了谐波处的能量峰值,有效降低了噪声,拓展了高频注入的应用领域。

假定旋转坐标系下的永磁同步电机无位置传感器算法研究

针对无位置传感器算法应用于恶劣工况时参数设计困难的问题,根据位置观测器应用需求进行局部传递函数理论分析,制定参数设计规则。结合基于小信号模型的稳定性分析方法,通过绘制位置观测器参数的特征根轨迹图,进一步确定系统层面下的参数选取范围。在此基础上,依据所得参数变化响应特性与整定规则,设计模糊控制器,提出了一种基于模糊PI的假定旋转坐标下无传感器算法。所提算法避免了实际应用中繁琐的参数调节,能显著提高无传感器电机系统性能。最后,在高速大功率离心压气机控制平台上验证了所提方案的有效性,动态升速角度观测误差0.05°,同时稳态转速波动能够控制在±0.02%。

位置/电流两环结构位置伺服系统的跟随性能

位置闭环、速度闭环和电流闭环组成的三环结构,是目前被普遍认同的位置伺服系统控制结构。然而在某些特定场合,例如点对点运动控制场合中,重点是要求系统位置响应的动态性能,而对速度调节的性能要求并不高。这时,速度闭环不仅没有发挥作用,还作为控制结构中的串联环节,降低了系统位置调节动态响应性能。针对这些特定的场合,本文研究了全数字位置闭环和电流闭环组成的两环结构位置伺服系统,并利用阶跃响应性能和梯形响应性能,在相同命令信号和相同控制对象的条件下,与三环系统作比较。仿真和实验结果显示,两环系统的位置动态响应时间小于三环系统,并且两环系统中位置前馈复合控制同样可以使用,以减小梯形响应中稳态位置跟踪误差。两环系统应用到点对点运动控制的特定场合比较合适,但因没有速度闭环调节功能,系统应用到轨迹运动控制场合中有局限性。

基于Proteus的DSP虚拟实验系统设计与开发

针对传统DSP实验受实验场所、实验设备、实验学时制约的问题,基于Proteus设计和开发了DSP虚拟实验系统,给出了系统总体设计方案、开发流程和应用示例。该系统具有高效、开放、灵活、经济、易维护等优点,可辅助实物实验,帮助学生掌握DSP原理与应用系统设计方法,提高工程实践能力与科技创新能力。

无刷直流电机无位置传感器转子位置自检测复合方法

基于对定子铁心饱和法和滑动模态观测器法转子位置自检测原理和特性的讨论,提出了一种能在全速范围内(包含零速在内)实现转子位置准确检测和控制的复合方法。零速时采用定子铁心饱和法判断转子初始位置并起动,低高速时设计了一种新的准滑动模态观测器控制算法,它将反电动势估算值反馈到定子电流的观测计算中,相比传统的滑模观测器算法,它可以通过选择合适的反馈值提高转子位置角的估算精度和系统的稳定性,并且切换函数采用饱和函数代替开关函数,可以通过选择合理的边界层厚度有效地削弱抖振。以一台表面式无刷直流电机为对象进行实验,实验结果表明该转子位置自检测复合方法能够在全速范围内有效地估算转子位置信息,是实现无刷直流电机无位置传感器运行的一种实用方法。

云桌面下嵌入式技术课程实验环境建设与教学模式探索

为提高嵌入式技术实验教学效果,基于桌面云构建了嵌入式技术创新实践硬件实验平台,开发了虚拟实验系统,研究了桌面云下虚实结合的实验教学模式,探索了基于桌面云的开放共享的互联网+实验教学模式,以及理论、实验和网络教学交叉融合的教学架构。研究成果可用于嵌入式技术课程教学,提高学生嵌入式应用系统设计、工程实践和科技创新能力,并可为互联网+教育背景下实验教学提供参考。

探索研究型课程教学模式,培养学生工程实践与科技创新能力

以学习与研究为主要特征的研究型教学模式 ,能够有效地促进理论学习、实践、学位论文之间的融合。研究生“DSP技术应用”课程 ,在 4 0学时的总学时中 ,理论、设计方法讲授 10学时 ,典型工程实例分析 6学时 ,授课方式进行现场示范式教学、师生探讨交流。实验与工程设计 2 4学时 ,其中 16一 2 0学时的综合性、设计性、创新性研究性实验由学生自主选择 ,也可以结合学位论文课题或科研项目完成。

基于STM32的无刷直流电机正弦波驱动控制系统设计

针对反电动势为准正弦波的无刷直流电机,采用矢量控制技术实现了正弦波驱动。本文通过霍尔位置传感器进行转子位置估算,并介绍了一种线性转子位置校正方法。利用以STM32F103C8T6微控制器为核心的无刷直流电机控制系统实验平台进行验证。实验结果表明,与两两导通六步换相控制方式相比,采用矢量控制可有效降低无刷直流电机运行噪声和转矩脉动,适用于风机、家电等需要静音稳速运行的应用场合。

模拟电子技术试题库智能组卷算法研究与系统实现

随着现代教育技术和计算机技术的高速发展 ,教育领域考试的无纸化、电子化、分值科学化是发展趋势。用于课程考试与远程自学测试的电子试题库与自动组卷系统是计算机辅助教学的重要研究内容之一 ,其中智能组卷算法是技术关键问题。针对试卷生成目标及要求 ,建立了智能组卷系统的数学模型 ,提出了一种面向分值目标的混合组卷算法。对模拟电子技术试题库自动组卷系统进行了应用实例分析。实验结果表明所提出的方法能有效解决电子试题库研究中的智能组卷问题 ,具有较好的综合性能。

深化课程教学改革探索工科研究生工程实践与创新能力的培养

阐述了培养工科研究生工程实践与创新能力的重要意义 ,介绍了课题研究背景与指导思想。详细讨论了 DSP技术应用课程教学内容、教学模式、教学方法的改革方案。经过两年多的实践检验 ,教学改革效果明显 ,对于工科研究生工程实践。

行驶车辆磁感应检测及智能道路传感系统

智能运输系统的前提条件之一是实现道路行驶车辆自动检测与交通信息实时采集。详细分析了磁感应式行驶车辆检测工作原理,建立了道路交通流信息计算模型,完成了基于DSP技术的智能检测系统设计与实现,采取了软硬件综合技术来对付现场各种干扰与噪声信号。对试验结果进行了分析,实际测试表明:系统性能稳定可靠。

DSP-C2000综合实验平台的研制与开发

针对DSP应用技术的特点,采用TMSLF2407微控制器研制了DSP2000综合实验系统,并基于该平台开发了基础实验、综合设计实验和创新设计专题.该实验系统不仅可以满足教学要求,培养学生的工程实践能力和科技创新能力,而且可以用于工程研究和开发.

空调室内外机通信电路的分析与设计

通信过程是联系家用空调各部分之间的关键,数据接收的正确率对于系统是否能够正常工作以及空调性能优越与否有很大的影响,因而必须保证较高的通信正确率。本文基于传统20mA四线电流环通信原理,结合空调室内外机远程通信的工程需求,详细设计了一种基于电流信号传输方式的两线电流环通信电路,在电路仿真分析的基础上进行了硬件调试,实验证明,此两线电流环路可以实现远程通信,并且现场应用效果良好。

疫情背景下DSP实验教学的一点探讨

针对前期新冠疫情防控的要求和“数字信号处理器(DSP)”课程实验教学的特点,提出了基于线上和线下相结合的混合教学DSP实验教学模式。要求学生通过网络学习,充分利用线上的资源,以时间换空间的方式,获取课程所必须的预先知识;根据学校疫情防控需要,合理安排学生的线下实验,并能够实际操作实验平台,获得感性知识,保障了实验教学的质量。

Kinect在“计算机实践”课程教学中的应用研究

针对"计算机实践"课程教学内容和实践性强的特点,阐明Kinect应用系统和课程内容(数据结构、操作系统、软件工程等)的紧密相关性。基于南京航空航天大学自动化学院近几年教学实践,提出将基于Kinect实验项目应用于"计算机实践"课程教学中。实践证明,引入Kinect应用系统实验项目,能有效培养和提高学生的实践能力、创新能力、自学能力和团队协作能力等,取得较好教学效果。

基于DSP的便携式综合音频播放器的实现

目前各种便携式媒体播放器比较流行 ,数字音频广播 DAB也正在发展。本文主要介绍了以 DSP数据处理技术为基础 ,如何把媒体音频播放 ,数字音频广播 DAB集成在一起 ,组成新的便携式综合音频播放器。