基于谐振跟踪的液压振动台的DSP实现

以液压振动台为研究对象,提出了利用谐振原理来提高系统内部能量的利用率,并通过改变输入信号的频率,使输出信号在幅值增大的情况下仍能较好的跟踪输入信号变化的一种控制算法;然后介绍了以DSP为核心的信号处理和数据传输的实时监控系统,通过对液压振动台电网络模型控制的实验结果表明,所提出的算法是正确的、可行的。

基于电流谐振跟踪的热泵永磁风机无位置传感器带速启动研究

针对车用热泵永磁风机带速掉电重启时的瞬态电流过载问题,提出一种基于电流谐振跟踪控制的无位置传感器带速启动策略。在电机带速自由滑行工况下,采用电流抑制控制法和准谐振跟踪法,设计了包含电流环抑制跟踪和速度环同步恢复的分段上电启动过程,使电流-速度双闭环矢量控制快速介入,以达到平顺启动的效果。仿真和试验结果表明,电机在中高速带速滑行过程中,采用所提出的启动策略可有效降低电流稳态误差,改善电流动态响应性能,并提升电流跟踪过程的无位置传感器算法位置估测精度,从而改善带速启动过程的平顺性与可靠性。

基于LabVIEW的超声波换能器谐振跟踪系统

在超声换能器的工业应用中,谐振频移和阻抗变化是常见的现象,他们将导致换能器的效率变低和振幅不稳定。为了解决这一问题,文中开发一个驱动和测量系统来跟踪超声波换能器的谐振,它具有实时监视超声波换能器各性能参数的能力。Lab VIEW中使用PI控制算法来实现谐振跟踪。另外,该系统可以方便地运用于不同的换能器和负载条件。通过实验,验证了该系统的可行性与适用性。

基于积分滑模观测器的直线振荡电机谐振频率跟踪控制

现有直线振荡电机(LOM)无位置传感器谐振频率跟踪控制方法存在行程观测精度低、抗干扰能力差等问题,容易导致谐振频率跟踪精度低、频率振荡严重。为提高谐振频率跟踪控制性能,该文研究了一种基于积分滑模观测器(ISMO)的新型谐振频率跟踪控制方法。首先,基于LOM工作在系统谐振频率点时行程-电流相位差为90°的特点,提出一种双互相关函数比值方法,消除了行程变化对谐振频率跟踪控制的影响。其次,采用积分滑模面及新型趋近律设计ISMO,并利用二阶广义积分器获取行程估算信号,大大提高了行程估算精度。最后,对比实验结果表明,所提方法能够有效提高谐振频率跟踪精度、稳定时间及抗干扰能力。

直线振荡电机谐振频率跟踪控制技术研究

针对直线压缩机控制复杂,传统压缩机运行效率低的问题,提出一种基于二阶广义积分控制的谐振频率跟踪的直线电机控制方式(SOGI-RFTC)。该控制方法控制行程稳定,检测位移信号x和电流信号i,利用谐振下位移x和电流i相序成90°的特点,经过锁频和坐标变换,将交流信号转化为直流信号控制,经过PI控制器实现信号的无静差跟踪控制。二阶广义积分控制器在锁相前可以滤出输入信号的采样噪声和高频干扰,提高控制器的稳定性。仿真和实验结果表明,所提出的谐振频率跟踪控制可以快速跟踪电机固有机械频率,提高系统效率,验证了理论的合理性和有效性。

基于模糊PI控制的超声波换能器谐振频率跟踪系统仿真

对于超声波换能器谐振系统,利用传统谐振频率跟踪方法动态性能不甚理想,故而采用模糊控制与PI控制相结合的模糊PI控制方法.首先对超声波发生器系统进行建模,再由模糊规则表、模糊化、反模糊化以及在线仿真整定,确定PI控制器参数,最后以相位差作为模糊PI控制器的输入量,进而得到新的驱动频率控制量,新的驱动频率信号驱动逆变器得到换能器此时所需要的控制频率,即换能器谐振频率.计算机仿真结果表明,模糊PI控制方法使整个系统具有更好的动态和静态性能,能有效地使换能器工作在谐振频率.

TEA CO_2激光器高频开关充电电源的谐振周期跟踪

为了达到提高高功率TEA CO2激光器充电电源控制器适应性和可靠性的目的,采用了对电源使用DSP芯片全数字控制,对电源串联谐振回路的谐振周期使用比较捕获实时跟踪的方法。与并和采样计算方式对比,在谐振电流信号较强、信噪比较高时,两种方式均能在3个开关周期内跟踪到谐振周期,但当谐振电流信号较弱、信噪比不高时,采样计算方式不能实现准确跟踪。结果表明,比较捕获方式是一种较好的保证串联谐振回路零电流开关的跟踪方法。

压缩机用直线振荡电机频率跟踪控制

作为一种新型压缩机,直线压缩机具有效率高、体积小、噪声和震动小的优势,但要发挥其效率高的优点,需对驱动频率进行控制,以跟踪其机械谐振频率。针对该特性,提出了一种基于二阶广义积分器(SOGI)和双相关相位检测算法的直线振荡电机频率跟踪控制算法。该控制算法与基于位移电流积平均值(ASCP)的频率跟踪控制算法相比,具有动态响应快、变工况下运行稳定的优点,且增强了对外界干扰的抑制效果,提高了控制系统的稳定性。仿真和实验表明,所提出的控制算法可以快速跟踪电机固有频率,验证了理论的合理性和有效性。

基于状态反馈及切换控制的无线能量传输谐振状态跟踪

提出了一种无线能量传输系统一次侧的快速鲁棒控制策略。通过分析与系统的所有可能配置相关联的参数特性,生成状态平面。基于变换器的开关特性和开关微分方程的状态平面,设计了开关控制器。定义了切换面的计算方法,提出了切换面的控制方式。与其它传统的控制器相比,该控制策略复杂性低,可实现实时系统谐振状态跟踪,对于负载变化与互感变化造成的系统谐振偏移具有更高的动态响应速度。仿真结果表明,该控制算法有效实现了系统谐振状态实时跟踪,提高了系统的响应性能。

基于ICPT系统谐振频率跟踪方法的研究

首先对基于初次级串联补偿的ICPT系统拓扑模型进行分析,再研究输出功率与系统工作频率之间的关系,论述基于ICPT系统的谐振频率跟踪方法,最后通过实验分析,证明该方法的可行性与可靠性。

谐振变换器中谐振电流-开关频率特性

为了研究介质阻挡放电(DBD)高压逆变电源中,串联谐振电路的谐振电流和逆变器的开关频率之间的关系,谐波分析了由高频高压变压器和DBD负载组成的分布参数电路,在基于数字信号处理芯片(DSP)的高压逆变电源上,研究了谐振频率跟踪的数字化实现方法。研究结果表明,当谐振频率为开关频率的1、3和5等奇数倍时,谐振电流(有效值)曲线上出现了幅值逐渐减小的不同的极大值点;通过跟踪不同的谐振电流的极大值点,可以实现谐振频率的跟踪控制。

基于模糊神经网络PI控制的频率跟踪控制策略

针对磁耦合谐振式无线电能传输系统的频率失谐问题及现有谐振频率调节方式的弊端,提出一种基于模糊神经网络PI(proportional integral)控制的频率跟踪控制策略。为验证所提控制策略的有效性,使用Matlab/Simulink仿真软件搭建系统模型,对所提控制策略进行仿真分析。仿真结果表明:与传统PI控制及模糊PI控制相比,模糊神经网络PI控制的系统具有响应速度更快、调节时间更短的优势,且在系统受到干扰时,超调量最小、调节时间最短,由此可看出其具有更好的抗干扰能力。

无极灯电子镇流器频率跟踪控制技术研究

基于无极灯电气模型的分析,提出一种适合于无极灯负载特性的控制策略。通过扫频控制寻找谐振频率以产生点灯所需的高压脉冲,正常运行时以半桥逆变器中点电压与谐振电容电压的相位差作为闭环控制变量实现对谐振频率的自动跟踪控制,以获得最大的功率输出和最佳的负载匹配。电路仿真和实验结果验证了所提出的方案是可行的。

压电谐振器数字化闭环驱动电路

为使微机电系统(MEMS)压电谐振器工作在谐振频率点并使其输出信号幅值稳定,该文采用基于现场可编程门阵列(FPGA)数字化的双闭环控制算法来实现共振频率跟踪和稳幅激励,数字化双闭环控制算法包含锁相闭环算法和稳幅闭环算法;采用模数转换器(ADC)对压电谐振器输出信号采样,使用两路正交信号对被采样信号的相位和幅值解调;采用数字锁相环技术实现了压电谐振器谐振频率的跟踪激励。为减小压电谐振器在谐振处输出信号幅值的波动,采用数字稳幅技术实现了压电谐振器输出信号幅值的稳定控制。实验结果表明,电路能将驱动信号和输出信号相位差锁定在93.89°~95.95°,输出信号的幅值稳定在496~504 mV,达到了很好的谐振频率跟踪和稳幅效果。

增量式模糊PI控制超声手术刀振动频率的研究

在超声波换能器的谐振系统中,传统的频率跟踪方法由于启动时间长、工作频率带宽窄造成系统的实时性不理想。因此,文章提出了通过--LC匹配网络中电流和电压的相位角变化来反映系统的谐振频率失调情况,并根据相位角的变化匹配谐振频率实现对换能器的频率跟踪的方法,并采用模糊控制思想,改进固定增益比例积分(proportional integral,PI)控制策略,减少了超调量和系统响应时间。利用Matlab软件进行了模糊PI的在线仿真,以相位角大小和相位角随时间变化率为模糊PI输入,谐振频率为输出。模糊PI输出PI控制器所需的K_(p)和K_(i)变化量实现自适应改变PI控制器输出,自适应改变谐振频率。仿真及实验结果表明,电流电压相位角可以在有效时间内追至0°,PI控制的超调量可以有效减少,该方法使得整个系统获得更好的频率跟踪效果。

空间锂离子电池组非耗散均衡控制方案

随着能量密度和可靠性等性能指标要求的提升,空间锂离子电池组逐渐成为航天器储能装置应用和发展的主流,其寿命和性能极大地依赖于对串联单体电池的均衡管理。为提高基于双向直流/交流(DC/AC)变换器的非耗散均衡管理单元对空间宽温度工作范围的适应能力,降低在轨时的损耗,文章在空间锂离子电池组非耗散均衡控制方案的基础上提出一种适用于双向DC/AC变换器的谐振频率跟踪控制方法,利用全数字锁相环对变换器固有频率进行实时跟踪,使得双向DC/AC变换器始终工作在系统谐振状态。仿真和试验结果表明:谐振频率控制方法可以实现对固有频率变化的跟踪,在宽范围内变换器始终工作于软开关状态,从而降低了开关器件损耗,提升了均衡管理效率。锂离子电池组非耗散均衡控制方案的在轨应用实现了电池管理产品的升级换代,保障了航天器锂离子电池组的在轨安全运行。

高Q光学微球腔角速度传感效应验证

根据角速度传感的基本原理,搭建了以高Q光学微球腔为核心敏感部件的角速度传感实验测试系统。实验中通过调制、解调技术得到了光学微球腔的谐振曲线及其相对应的解调曲线,并采用PID反馈控制电路实现了微球腔谐振点的实时跟踪锁定,谐振点锁定精度约为10kHz。通过对系统提供低、高2组不同的旋转角速度进行实验测试,并对数据进行处理分析,得到系统输出信号幅度的变化趋势与测试转台提供的旋转角速度变化情况相对应的结果。初步验证了高Q光学微球腔的角速度传感效应,为后续深入研究高Q光学微谐振腔角速度传感器件奠定了基础。

双水电极介质阻挡放电的均匀性

为了解介质阻挡放电(DBD)的微放电电流脉冲的形成原理及微放电电流脉冲的特点与介质阻挡放电的均匀程度之间的关系,建立了一个双水电极DBD系统等效电路的仿真模型,模型电源采用直流调功(PAM)控制。仿真和放电实验研究结果表明:该DBD系统逐步提高逆变电路的直流输入电压时,电源的输出电压逐渐增大,但其基波频率基本不变;放电的正、负半周内,微放电电流脉冲的幅值逐渐增大,脉冲的数量逐渐增多,相邻的脉冲之间的间距逐渐减小,微放电的持续时间逐渐增加,斑图的数量也逐渐增加,放电的均匀性也逐渐增加。

脉宽调制器SG 3525及其在变频电源中的应用研究

脉宽调制器SG 3525具有欠压锁定、系统故障关闭、软起动、延时PWM驱动等功能,因而得到广泛应用。介绍了SG 3525的内部结构和控制特性,给出了变频电源的总体结构,并对基于SG 3525和单片机的逆变电源控制器的软、硬件进行了设计,实现了变频电源的调压调频功能和谐振频率跟踪控制,通过SG 3525实现了变频电源由他激到向自激转换的起动控制。实验室测试表明,变频电源输出电压波形好,满足性能要求。