工程教育专业认证下电工电子技术综合性实验项目改革

针对工科非电类专业传统电工电子技术实验内容之间缺乏系统性,学生工程应用能力训练环节薄弱等问题,以工程教育认证各项要求为标准,结合电工电子技术专业特色,开发了以培养学生工程意识为导向,突出工程应用背景和实际应用价值,体现课程"四个结合"的综合性实验项目。以双变频电动机对拖系统实验教学为例,说明了新思路下的实验方案能够有效培养学生运用专业知识自主设计、实施工程实验,分析、解决工程问题的能力,达到工程教育专业认证标准要求。

电压型PWM整流器故障诊断方法综述

PWM整流器因其具备网侧单位功率因数,能量双向流动等特点在变频调速领域得到广泛应用,同时也成为变频系统中故障多发环节,为减少故障对工业生产的不利影响,其故障诊断研究工作得到了极大的重视。本文对PWM整流器开关管主要故障之一的开路故障目前的诊断方法进行了总结,从故障特征向量的提取以及故障的识别、定位方法的角度进行了分类,介绍了各故障诊断方法的原理,对各诊断方法的适用范围、可靠性进行了对比,指出了PWM整流器故障诊断和故障预警今后的研究方向和趋势。

基于DSP的液压设备电参量数据采集系统设计

基于电机拖动的液压动力系统是反映液压设备运行状态的信息源,其三相电参量能全面反映设备的运行状态,为利用信息融合方法从三相电参量中获取特征信息,必须同步获取三相电流和电压信号;本文设计了基于16位同步采样A/D转换芯片AD73360和TMS320F206的三相电流和电压信号采集系统,解决了三相电参量同步获取问题,其数据精度高,实时性好,为研究和开发电机拖动设备的状态监测及故障诊断系统提供了硬件支持。

基于LPC2103的三相电信号数据采集系统开发

基于电机拖动的液压动力系统中,电机的三相电信号是能够全面反映设备运行状态的信息源,而获得准确、可靠的三相电信号是进行液压系统状态监测等后续各项研究的基础。根据应用需求,开发了以LPC2103为核心的三相电信号数据采集系统,采用霍尔传感器准确、安全的获取电压电流信号,数据的存储采用SD卡存储方式和串口发送数据至上位机存储模式两种法相结合,增加了数据采集系统的应用灵活性,并给出了详细的软、硬件开发过程。

突出设计能力培养的电工电子虚拟平台建设

针对全实物电工电子实验教学平台在培养本科生实践能力过程中的缺乏创新空间等缺点,根据实验课程特点,以培养学生综合设计能力为出发点,建设了虚拟实验平台,开展"虚实结合"的教学模式。实验教学实例表明,该平台的建设有效提升了学生完成设计的能力和基本的工程及科研素养,教学效果得到极大提升。

磁饱和变压器在塔机电控系统中的应用

塔式起重机电控系统的稳定运行是保证塔机工作安全和效率的前提,针对塔机施工现场出现的电源质量问题,结合应用需求,提出采用磁饱和变压器作为提高塔机电控系统电源稳定性的解决方案,并模拟现场对其进行了相关的性能实验。实验结果表明,磁饱和变压器输出电压稳定,且波形品质良好,应用于塔机电控系统电源是十分可行的。

CDIO模式下电子技术实验项目式教学研究与探索

运用先进的CDIO教育理念,在工程教育认证标准规范下,改革传统电子技术实验教学模式。以工程项目为主体,以培养学生工程创新能力为主线,从实验内容、实验手段、实验教学环境、实验教学效果评价几方面进行革新。以数字电子秒表为实例,设计了项目的实施方案,更好地保证了电子技术实验项目式教学的开展。较好地发挥了学生在项目实施过程中4个阶段的主观能动性,培养了学生的工程知识、工程技能、创新意识、团队协作能力。

基于虚拟仪器的电机三相电信号数据采集系统开发

基于电机拖动的液压动力系统其三相电信号能全面反映设备的运行状态,为利用信息融合方法从三相电参量中获取特征信息,必须获取高精度和高可靠性的三相电流和电压信号。设计了以电压、电流传感器和PXI6251为硬件平台,以LabVIEW为软件平台的三相电信号数据采集系统。软件程序采用多线程的设计方法,有效地提高了程序运行效率且保证了数据的精度和实时性。

移频信号解调算法研究与DSP实现

随着我国高速铁路的快速发展,快速准确的检测列车自动控制系统中轨道电路移频信号参数成为了列车安全运行的重要保证。针对现有轨道电路移频信号检测算法在检测精度和检测时间上的局限,以及传统测试仪在智能化上的不足,对移频信号的频谱特点进行了分析研究,基于频谱特点利用欠采样技术和汉宁窗频谱重心校正算法对移频信号参数进行了解算,并基于DSP搭建了实验平台对算法进行了移植和实测验证。实验结果表明,该算法能够快速准确地自动检测出移频信号的各项主要参数。

基于DSP的轨道电路移频信号测试仪设计

随着铁路技术的快速发展和列车运行速度的不断提高,准确快速地检测列车自动控制系统中轨道电路移频信号参数成为了列车安全运行的重要保证。针对现有轨道电路移频信号检测算法在检测精度和检测时间上的局限以及传统移频信号测试仪智能化的不足,采用了基于FFT的汉宁窗频谱重心校正算法,以DSP为核心进行了轨道电路移频信号测试仪的软硬件设计,并进行了测试实验,实验结果表明,该测试仪能够快速准确的自动检测出移频信号的各项主要参数。

基于云重心理论的学习评价方法

学生的学习评价是学校培养学生的重要组成部分,如何科学地对学生进行综合评价,是学习评价的关键问题。云理论主要是把传统的模糊集理论和概率论结合在一起,将概念的模糊性与随机性进行综合考虑,解决了定性值与其定量概念之间转换问题。该系统建立在云理论基础上,实现了学习评价的不确定转换问题,并应用云重心评价法解决了传统学生学习评价的不足,形成了学习综合评价体系。

一种基于改进模型预测控制算法的空间矢量PWM虚拟磁链直接功率控制策略

虚拟磁链定向的空间矢量PWM直接功率控制(VF-DPC-SVM)策略的功率内环PI控制参数整定过程复杂,电压型整流器(VSR)控制稳定性不高、快速性较差。对此,提出虚拟磁链定向的改进模型预测直接功率控制(VF-MPDPC)策略。在功率内环用模型预测控制(MPC)算法代替PI控制器改善VSR的控制系能,并引入内模反馈校正环节在每个采样周期修正功率的预测给定值,通过改进的MPC模型实现对瞬时功率的高精度跟踪。仿真分析表明:改进的VF-MPDPC策略使系统稳态时调整时间短,响应快,电网污染小,输出母线电压质量高,功率纹波小;动态响应鲁棒性高,稳定性能好。

油井能量互馈节能整流装置设计及性能分析

针对目前油井能量互馈节能生产系统(RPESPS)中各抽油机下冲程产生的倒发电导致公共直流母线电压泵升损坏电气设备,以及多电机运行容易出现负载波动等问题。在此以TMS320F28335为控制器核心,设计并开发了适用于油井RPESPS的整流装置。基于模糊自适应比例积分(PI)控制的电压外环,非线性解耦的双闭环直接电流内环控制策略,设计匹配的硬件电路,完成了数字信号处理器(DSP)控制算法及底层驱动程序的开发,并模拟油井载荷工况进行了试验测试与性能分析。结果表明,开发的整流装置相比于油田使用的传统二极管整流装置,可实现交流侧电流正弦化且功率因数近似为1、负载突变时直流电压稳定、倒发电时能量可回馈电网等功能,为油田节能生产的实施奠定了技术基础。