一、大功率逆变器的实时控制器研究(论文文献综述)
易斌[1](2015)在《J-TEXT托卡马克动态共振磁扰动线圈电源系统的研究与实现》文中研究表明磁流体不稳定性会影响托卡马克等离子体的约束性能和装置的安全运行。利用有源控制线圈主动施加扰动磁场是目前控制磁流体不稳定性的主要方法之一。为了开展外加扰动磁场控制撕裂模不稳定性的研究,J-TEXT托卡马克上研制了动态共振磁扰动(Dynamic Resonant Magnetic Perturbations:DRMP)系统。供电电源是DRMP系统的核心组成部分,它给DRMP线圈提供激励电流,并直接影响线圈产生的扰动磁场的强度、位形和谱结构。DRMP线圈对供电电流的波形、幅值和频率等有着特殊的要求,需要分别工作在直流和交流供电模式下。直流供电时,供电电源需提供两路电流幅值和方向可控的直流电流,电流最大幅值高达10kA,而且可以设置多种输出电流波形。交流供电时,供电电源需要提供两路相位差可调的正弦电流,电流频率在1~6kHz范围内可调,并要求在电流频率为5kHz时电流幅值能达到5kA。这些特殊的供电需求不仅限制着电源拓扑结构和开关器件的选择,而且对电源控制系统提出了严格的要求。结合DRMP线圈的参数特征和供电需求,本文完成了供电电源及其实时控制系统的研制。论文提出了交直流分离式的DRMP线圈供电电源整体结构设计方案,通过对晶闸管相控整流器输出电流纹波大小与相控角和滤波电感值之间的关系的分析,选择晶闸管三相全桥反并联电路作为直流供电电源的电路拓扑,完成了直流电源系统参数设计。在分别从时域和频域对电压型串联谐振逆变电路的电路特性进行分析之后,以H桥IGBT串联谐振逆变器为基础,完成了交流供电电源电路拓扑的设计,并对交流电源系统参数进行了详细设计。此外,在J-TEXT CODAC控制系统的相关设计规范的要求下,本文基于工业控制计算机和QNX实时操作系统分别设计了直流和交流供电电源的实时控制系统。本文对交流供电电源输出的两相中频电流的相位差闭环控制方法进行了深入的研究。交流供电电流相位差会影响DRMP线圈产生的转动扰动场磁场的位形和谱结构,研究发现通过对每一相输出电流的相位进行闭环反馈控制,可以有效地避免交流供电单元负载阻抗的差异对系统输出电流相位差控制精度的影响,同时还可以增加调节交流供电电源输出电流相位差的灵活性。本文将锁相环技术应用到交流电源输出电流相位差的闭环控制之中,并设计了一种新型的全数字锁相环,以该锁相环为核心设计了交流供电单元逆变控制器。该控制器能根据输出电流幅值的大小自动完成输出电流相位对相位参考信号的快速无差跟踪。通过对所设计的锁相环进行数学建模,给出了锁相环内部控制参数的设计原则。DRMP线圈供电电源系统硬件和软件的各项测试结果均符合预期设计,能很好地满足DRMP线圈的供电需要。本文研制的供电电源已经投入到了DRMP系统的实验运行中,系统运行效果良好。应用这套电源系统,J-TEXT装置在磁岛的驱动转动、锁模磁岛的解锁及相关的物理研究中都获得了丰富的结果,系统还将在撕裂模的实时反馈控制中发挥重要作用。
李腾飞[2](2019)在《新能源汽车电机控制器硬件在环测试系统研究》文中提出随着石油资源的消耗与日益严重的城市环境问题等,逐步限制使用燃油汽车,越来越鼓励使用环保节能的新能源汽车。新能源电动汽车三大核心部件包括电池、电机、电控。汽车驱动系统和普通工业生产中使用的驱动系统不同,电动汽车的电驱动系统要求更高的稳定性和安全性。电机控制器(Moter Control Unit,简称MCU)是新能源汽车的核心部件之一。在新能源汽车MCU开发过程中,使用硬件在环(Hardware in The Loop,简称HIL)测试技术,是降低系统开发成本、提高开发效率的重要手段。本文以“某新能源汽车电机公司电机控制器硬件在环测试系统研究”校企合作项目为背景,选用应用于混合动力/纯电动汽车上的MCU为研究对象,对新能源汽车MCU测试系统进行功能分析,设计MCU硬件在环系统总体方案,完成MCU测试系统的硬件选型及整体架构设计。基于NI的硬件设备和LabVIEW软件环境开发了MCU HIL测试系统。根据被测MCU的功能及接口进行NI设备选型,设计RT+FPGA硬件结构,RT和FPGA板卡通过PXI总线实时传递数据,设计被控模型下载到高速运行的FPGA板卡中,驱动模型下载到RT控制器中,实现驱动模型和被控模型的实时连接形成闭环驱动系统。利用LabVIEW软件环境建立逆变器模型、电机本体模型、控制器模型、温度传感器模型、电流传感器模型、电压传感器模型以及编码器等仿真部件模型。基于周立功CAN卡、LabVIEW环境和根据被测MCU的通信协议开发MCU上位机控制软件,通过CAN总线实现对MCU的转矩/转速控制模式、并实时更新MCU运行的PI参数。开发上位机软件能够显示MCU当前接电机模型速度、电流、电压和故障代码等电机模型运行状态参数。完成MCUHIL测试系统实验。对国内某汽车品牌的MCU进行HIL测试。设计MCU测试流程,对MCU的信号检测功能、保护功能、CAN通讯功能、复位功能、控制模式等功能进行了硬件在环测试。开发永磁同步电机控制器并搭建HIL测试环境,基于TMS320F28335芯片完成电机控制器硬件电路设计和控制软件开发,并在HIL仿真系统上建立与永磁同步电机控制器相匹配的增量式传感器模型,永磁同步电机控制器和MCUHIL测试系统连接完成硬件在环实验。实验结果表明开发的HIL测试系统满足MCU硬件在环测试要求。
谭寿云[3](1997)在《大功率逆变器的实时控制器研究》文中研究指明介绍了1000kW油冷变流器地面试验系统中逆变器实时控制器的硬件结构和软件功能。试验结果表明,采用该实时控制器较好地解决了电机平滑起动、软件合成频率、SPWM实时计算以及移缺口控制等技术问题。该装置目前已应用于我国研制的4000kW交流传动电力机车上
彭莱[4](2019)在《J-TEXT托卡马克扰动场交流电源动态响应性能的提升与设计》文中研究说明撕裂模是托卡马克中一种常见的磁流体不稳定性,它会在等离子体中形成磁岛,大大降低等离子体的约束性能。因此,撕裂模必须在托卡马克装置中得到有效控制。研究表明在托卡马克外部施加与撕裂模共振的扰动磁场可有效抑制撕裂模。J-TEXT托卡马克的扰动磁场系统由四组鞍形线圈及其供电电源组成,可以产生相应频率的环向转动的扰动磁场。在进行撕裂模控制的物理实验时,在磁岛锁模发生后,再投入转动扰动场,很难避免锁模破裂的发生。为了研究和解决这个问题,在J-TEXT托卡马克上运用了锁模破裂预警系统对撕裂模进行反馈控制,希望在锁模之前35ms内及时快速的投入扰动场以延缓破裂。而原有的交流电源响应时间为1525ms,很难确保撕裂模反馈控制的实现。为了更有效地控制撕裂模并防止锁模破裂,扰动场交流电源的动态性能必须得大幅提升。本文根据物理实验要求,提出了提升扰动场交流电源动态响应性能的目标,并基于此目标,对扰动场交流电源及其控制系统进行了研究、设计与升级改造,并成功将它应用到撕裂模控制的物理实验中。首先对现有的交流电源拓扑进行了改进,添加了一路假负载支路,使之与逆变器形成并联关系。在切换到逆变器与负载线圈之前,电源先通假负载建立预设的直流母线电压,在需要投入扰动场时再切换到负载线圈,这样可节省建立直流母线电压的时间,解决了快速投入扰动场的问题。其次研究并设计升级了电源的控制系统。在升级电源的控制系统过程中,为了保证控制系统能够精确的控制电源运行,选用了实时性和稳定性都很出色的QNX操作系统。在此操作系统下的程序组织结构,选用了单进程多线程的组织结构—该结构采用模块化设计,程序可移植性强,运行速度快,实时性好。明确了各个线程所承担的功能,如处理参数、通讯、监控电源状态和数据传输等。这些线程协同合作,共同完成对电源的控制。在确定好操作系统和程序组织后,研究了电源运行的时序逻辑,并依此来设计与改进了电源控制系统。最后研究并设计了电源保护系统。本文完成了对电源的拓扑与控制系统的设计与改造后,对电源进行了仿真模拟,放电测试,并最终投入到物理实验。仿真模拟结果显示,带假负载的交流电源电流波形幅值提升较快,且无明显超调,结果与本文设计相符。在交流电源放电测试中,电源可以安全稳定的运行,且输出电流幅值提升较快,说明假负载的应用确实能够提升交流电源动态响应结果。在物理实验中也观察到了带假负载的交流电源对等离子体的控制效果,即可以快速投入转动扰动场,可以使撕裂模锁在特定频率上,转动频率提升,可以有效延缓破裂。说明假负载的应用确实能够对等离子体起到更好的控制效果,延缓破裂。上述实验结果与理论分析完全相符。
庞大海[5](2020)在《风电试验台电能质量监测系统的设计与开发》文中指出近年来,风电技术的不断发展和风电场规模的快速扩大使得风电并网对电能质量的要求越来越高。随着风电机组向大型化发展,其内部结构也更加复杂,通过大功率风电并网试验台工程试验可以对风电机组进行充分的试验测试,其中电能质量的监测是评价试验台性能好坏的关键部分。因此本文结合电能质量及逆变器阻抗检测理论及方法,设计开发了一套用于风电并网试验台的电能质量监测系统。首先,本文分析了风电系统中稳态电能质量的指标及检测算法和暂态电能质量扰动的识别与定位方法。参照IEEE标准体系,建立了电能质量扰动数学模型。运用小波包变换与S变换相结合的方法提取扰动特征并建立特征数据集,提出采用PSO-ELM算法对电能质量扰动进行分类与定位,并与ELM和SVM算法的分类结果进行对比,验证了该方法的有效性。其次,由于逆变器电网阻抗会使系统电能质量变差,进而影响风电系统的并网稳定性。因此本文将逆变器电网阻抗作为一项监测指标,能够更好地对风电并网系统运行状态进行监测。建立了风电并网逆变器及其电网阻抗模型,采用了基于离散区间二进制序列注入法对系统中逆变器电网阻抗进行检测,检测结果与阻抗理论曲线基本吻合;搭建基于MT6000的硬件在环实验平台,并通过实验验证了逆变器电网阻抗检测方案的可靠性。基于上述研究,本文设计开发了风电试验台电能质量监测的软硬件系统。该系统采用霍尔式传感器对试验台电力数据进行采集;设计了信号前置放大电路和抗混叠滤波电路,滤除了信号中的高频成分,最大限度地还原了真实信号;对采集板卡及机箱进行了选型设计,可以满足高速多通道同步采集的检测要求;开发了监测系统的上位机和下位机软件,在下位机中基于FPGA设计了信号的实时采集模块,实现了数据的精准采集和数据通信;在上位机中开发了稳态电能质量扰动监测模块、暂态扰动的定位与分类模块和逆变器电网阻抗监测模块。最后,本文采用设计开发的监测系统和HIOKI 3390功率分析仪分别对风电试验台电能质量进行了实时监测,并对监测结果进行了对比分析,验证了电能质量监测系统的准确性;为了验证暂态电能质量扰动分类与定位算法的有效性,建立配电网故障模型,并运用分类模型进行了故障诊断,实验结果表明故障分类与定位较为准确。上述实验表明该系统的设计开发可以为保障风电系统的平稳运行提供监测技术支持。
薛松[6](2020)在《电动汽车热系统协同管理试验平台开发与研究》文中研究说明电动汽车具有能量利用率高、环保效应好、改善能源结构等优点,得到了各国各地区政府和企业的大力发展支持,整体保有量不断提升。电动汽车热系统协同管理对电动汽车的安全和高效运行至关重要,既要保证三电系统工作在高效安全的温度区间内,也要尽可能地减少热管理系统的整体能耗,以提高整车的能量利用率。通过试验研究可以充分掌握电动汽车热系统在实际运行条件下的真实状况。本课题研究的电动汽车热系统协同管理试验平台正是基于实际需求,实现对整车热系统关键物理参数和能耗状况的实时测试监测,为电动汽车热系统的协同管理开发和先进热管理技术的设计验证提供可靠的数据支持。本课题的主要研究内容如下:(1)基于试验平台的功能需求分析,设计试验平台开发流程。在分别对动力电池热系统、驱动电机及大功率电气元件热系统和空调系统的产热原理、传热机制和热负荷需求的研究基础上,整理得出试验平台所需测量的关键物理参数。结合信号采集方法研究,归纳得出各物理参数对应的测试方法,完成试验平台总体架构的设计。(2)基于试验平台硬件系统的功能需求分析,对各类传感器原理进行研究,结合试验平台所需和实际使用环境选取相应的传感器系统,整理得出传感器系统的信号类型,并依此完成相应的CompactRIO虚拟仪器系统和其他设备的选型设计,整理得出试验平台硬件系统的总体架构。(3)基于试验平台软件系统的功能需求分析,使用LabVIEW开发环境完成软件系统的开发工作,通过采用标准功能模块设计模式,合理分配FPGA终端、实时控制器终端和上位机终端的程序任务,并依据整理得出的试验平台软件系统总体架构完成软件系统各功能模块的开发。(4)对试验平台选用的数据采集系统和传感器系统分别进行性能指标分析和标定与误差分析,计算归纳得出各物理参数测试系统的综合系统误差,以及传感器测试信号和输出信号的线性关系方程。最后对该试验平台进行功能应用验证研究,测试了某电动汽车三电系统在不同试验工况下达到热平衡时的产热功率和温度状况,验证了该试验平台的功能性和可靠性。
张家儒[7](2019)在《多流制电力机车直流牵引电压匹配方法研究》文中认为当前,轨道交通里主流的牵引供电制式有以下几种:交流25kV/50Hz和交流15kV/16.7Hz,主要用于输送距离较远、运行速度较快以及运行功率较大的干线铁路和城际铁路;直流3kV和直流1.5kV,主要用于输送距离较近、运行速度较慢以及运行功率较小的城市轨道交通。随着城市群的发展和“一带一路”国家战略的实施,给我国电力机车跨境、多供电制式运行提出了迫切要求。多流制电力机车在直流供电制式下,直流牵引网经平波电抗器后直接与牵引逆变器相连,不同的直流电压等级会带来牵引网电压与直流环节电压不匹配的问题。在此背景下,本文开展的具体研究内容如下:(1)介绍了多流制电力机车牵引传动系统的电路结构,并进一步分析了系统在交流供电制式和直流供电制式时的主电路。在交流制式下,分析了网侧变流器的工作原理与控制策略。针对电力机车中变流器工作频率较低的情况,将多重化谐波抑制技术引入到控制中。通过仿真结果说明,该技术可以大大降低牵引变压器高压侧电流的总谐波畸变率。在直流制式下,介绍了目前广泛采用的牵引网与逆变器直接相连的方式,分析了该连接方式在需要应对多种直流供电制式时,对电机设计和系统运行的不利影响。(2)针对上述问题,提出了一种将网侧变流器复用作前级升降压斩波器的方法,实现直流牵引电压与系统直流环节电压的匹配。为了抑制纹波和提高等效开关频率,斩波器采用四相交错并联的结构,建立了电路在不同模式下的小信号模型,在此基础上设计了相应的控制策略,并通过Matlab/Simulink上搭建的仿真模型,对方法的可行性进行了验证。(3)搭建了基于HIL的实时仿真平台,介绍了实验具体步骤与方法,设计了实验总体方案,并建立了本文所提的基于设备复用的前级升降压斩波器实验模型。实验结果表明,在Boost模式和Buck模式下,前级斩波器均能将直流环节电压稳定在合适大小,并有效地抑制电流纹波。面对直流牵引网电压波动与牵引电动机负载变化时,系统具有良好的稳定性和动态响应能力。
裴益民[8](2020)在《单相级联型光伏并网逆变器控制方法研究》文中进行了进一步梳理由于环境污染问题日趋严重、能源需求日益增加,新能源的开发及利用已迫在眉睫。因清洁环保、取之不竭的优点,太阳能从众多能源中脱颖而出。并网逆变器作为光伏发电的核心设备,其结构组成和性能控制的优劣直接影响并网的电能质量,所以并网逆变器的控制策略成为研究重点。首先,本文阐述了光伏并网逆变器的发展现状,对比总结了各种控制策略及其优缺点。然后,以级联H桥逆变器为研究对象,在分析了其拓扑结构和工作原理,MPPT控制技术和调制方法的前提下,研究了光伏逆变器并网电流控制和功率平衡控制方法。对比传统的双闭环控制,分析了电流预测控制的基本原理,并在单个H桥单元上采用一种并网逆变器改进电流预测控制方法。该方法可以抑制直流电压波动,加快电流动态调节速度,降低谐波畸变率,提高输出波形质量。利用MATLAB/Simulink分析该控制方法的稳定性,并搭建一单元光伏逆变器仿真模型,对比输出波形的结果,验证了本文采用的改进控制方法的有效性和优越性。依据上述单个H桥逆变器的研究结果,将所提改进预测控制方法扩展应用于多级光伏单元级联结构。以三单元级联为例,各功率单元均独立完成MPPT控制。但受光照强度、温度等因素的影响,各级光伏单元之间呈现功率不平衡,直流电压波动等现象。针对此问题,研究了功率加权改进策略。对比传统功率平衡控制,该方法的直流电压纹波显着降低,并网波形质量明显提高,系统动态响应速度更快。在MATLAB中搭建三单元光伏并网逆变器仿真模型,分析输出波形质量,验证了该方法的正确性。最后,本文分别搭建了单个光伏单元和三个光伏单元的光伏逆变器实验平台,实验结果进一步验证了所提改进的预测控制方法和功率平衡控制策略的可行性和实用性。
白飞莹[9](2020)在《高铁车网耦合系统建模及差频振荡研究》文中提出本文发现动车组中四象限整流器的开关频率出现偏差时,会导致其交流侧电流出现低频振荡现象,不利于动车运行。针对此问题,文中建立了四象限整流器的矩阵小信号模型,并以该模型分析了差频振荡产生的原因和振荡规律。首先,建立车网耦合系统模型,该模型由全并联AT牵引供电系统和动车组共同组成。分别介绍了系统中的牵引变电所、AT所、牵引网等部分的原理及仿真模块的建立方法。介绍了CRH3型动车组中牵引变流器的拓扑结构,四象限整流器的工作原理及控制策略。在MATLAB/Simulink仿真平台上搭建车网耦合系统的仿真模型,并利用所建模型进行差频振荡现象模拟仿真。简单介绍了RT-LAB半实物仿真平台,并用其检验本文所建车网耦合系统的有效性。其次,建立DC-DC变换器以及AC-DC变换器的矩阵小信号模型。分别介绍了两种变换器中的PWM比较器的矩阵小信号模型,再结合变换器的等效结构图推导出变换器模型,并对所建模型进行了验证。此外还建立了DC-DC变换器的阻抗模型。再次,建立并联四象限整流器的矩阵小信号模型,并检验其正确性。介绍了差频振荡现象出现的原因,并对频率差、开关频率、网侧电感、电流环参数等参数变化对振荡造成的影响进行分析。最后,搭建基于NI c RIO-9030的并联四象限整流器实验平台。详细介绍了实验平台中的重要硬件组成以及软件设计。利用实验台对并联四象限整流器的差频振荡现象进行验证。
葛乐[10](2016)在《清洁能源定制电能并网控制关键技术研究》文中研究指明在能源与环境的双重压力下,大力发展清洁能源已成为世界各国的共识。我国幅员辽阔,清洁能源资源丰富,但存在显着的地域性。分布式清洁能源可在负荷中心就地利用,降低对大电网输电的依赖,提高清洁能源发电的经济性。随着清洁能源在配电网渗透率的日益提高,给电网带来了很多新的挑战,其中对配电网安全经济运行和高品质供电(电能质量)的影响尤其严重。根据国际大电网会议对主动配电网的定义,具备对电网调节和优化作用的清洁能源发(储)电系统是主动配电网的核心单元,定制电能并网包含参与电网电能质量治理和参与电网优化运行两大方面。本文主要研究工作包括:具有电能质量主动治理功能的并网逆变器控制技术,固体氧化物燃料电池端电压控制技术,光储系统参与主动配电网最优运行调度策略,光储一体定制电能并网样机研制等。首先,在详细分析DC/AC逆变器工作原理和其非线性数学模型的基础上,分别提出基于一般模型的电流跟踪控制算法和基于神经-模糊补偿的PID电流跟踪控制算法。其中,一般模型控制方法直接利用逆变器非线性过程模型,基于最优控制方法的设计思路,提出电流跟踪控制的显式控制律,该方法具有结构简单、鲁棒性强、控制参数易于整定的特点;基于神经-模糊补偿的PID控制方法结合PID控制器和神经-模糊控制器的优点,两种控制器结合可有效保证系统在一定范围内是全局渐进稳定的,且确保系统可获得比传统PID控制更好的性能。而后,针对实际工程中存在的逆变器精确数学模型无法获得,基于模型的控制算法不能实现“即插即用”,难以大规模应用的问题,分别提出改进滞环控制和无模型自适应控制算法。其中,改进滞环控制方法可等效提高系统采样率,减少滞环控制的控制误差,提高控制精度;无模型自适应控制方法完全不需要逆变器数学模型,仅依赖于被控系统的输入输出数据,能保证闭环系统稳定性和收敛性,且该控制方法不需要任何迭代算法来确定控制输入,具有高实时性优势。接着,针对固体氧化物燃料电池端电压控制问题,提出一种基于动态抗饱和的自适应神经网络控制算法。该方法对RBF控制器产生的控制输入进行约束,一方面可确保SOFC的控制输入保持在可接受的范围之内,保证了SOFC电池的性能和安全,另一方面可有效处理燃料电池控制系统执行器饱和约束和燃料电池利用率约束问题,并且可有效避免由于饱和问题引起的闭环系统不稳定和发散问题。仿真结果表明所提的基于RBF神经网络的约束控制在响应速度和跟踪精度上都具有良好的效果,并且可以确保控制输入保持在约束范围之内,同时可使得电池利用率也保持在最佳的范围之内。然后,针对清洁能源满额消纳、全网节点电压控制、“源、网”经济运行等目标,提出光储系统参与主动配电网最优运行策略。该策略首先基于相似日原理选取光伏功率预测的样本,采用改进的支持向量机算法预测光伏电站各时段的发电功率平均值。以此为基础,给出了光储系统的拓扑结构并建立了光储柔性并网模型;以光伏MPPT最大功率结合储能实现分布式能源的满额消纳,以“源-网”损耗最小目标函数实现配电网的经济运行,以并网逆变器P/Q独立控制使全网节点电压满足安全约束实现电压越限治理。针对模型中储能电量的时序连续性和光储有功无功双决策问题,采用多维动态规划算法求解所建模型。仿真结果表明柔性光储系统具有较强的潮流调节能力,优化方法较好地实现了所提目标。最后,在全面分析清洁能源定制电网并网系统需求和目标的基础上,提出系统的设计方案,开发了基于电流预测的滞环空间矢量和无模型自适应的并网控制器,构建了主动配电网实验平台,验证了清洁能源定制电能并网的性能。在全球能源互联这一大趋势下,本文研究成果将引导清洁能源发电并网技术的革新,优化资源高效配置,使其在技术层面响应电网优质供电的需求,主动参与电网调节优化,实现了清洁能源发电对资源环境与电网运行的“双友好”,体现智能电网“绿色、双向、互动、友好”的发展目标。
二、大功率逆变器的实时控制器研究(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、大功率逆变器的实时控制器研究(论文提纲范文)
(1)J-TEXT托卡马克动态共振磁扰动线圈电源系统的研究与实现(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 有源控制线圈及其电源系统的应用与研究现状 |
1.3 J-TEXT装置及其有源控制线圈系统 |
1.4 本文的研究意义及主要内容 |
2 J-TEXT动态共振磁扰动线圈的电源需求 |
2.1 引言 |
2.2 线圈参数 |
2.3 线圈系统的电源需求分析 |
2.4 整体供电方案的设计 |
2.5 本章小结 |
3 直流供电电源系统的研究与设计 |
3.1 引言 |
3.2 常用大功率可控直流电源拓扑结构 |
3.3 直流电源主电路及其控制系统设计 |
3.4 仿真验证 |
3.5 本章小结 |
4 基于谐振逆变器的交流供电电源的研究与设计 |
4.1 引言 |
4.2 谐振逆变器介绍 |
4.3 基于串联谐振逆变器的交流供电电源设计 |
4.4 交流电源控制系统研究与设计 |
4.5 基于全数字锁相环的电流相位优化控制 |
4.6 仿真验证 |
4.7 本章小结 |
5 电源系统的实现及其实验运行 |
5.1 引言 |
5.2 电源系统的实现 |
5.3 电源系统的测试 |
5.4 电源系统在物理实验中的应用 |
5.5 本章小结 |
6 全文总结与展望 |
6.1 全文总结 |
6.2 未来工作展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 攻读博士学位期间发表的论文 |
(2)新能源汽车电机控制器硬件在环测试系统研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
1 引言 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 硬件在环测试系统 |
1.2.2 MCU测试系统现状 |
1.3 本文研究内容 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 本文结构 |
2 硬件在环系统需求分析与总体方案设计 |
2.1 MCU工作原理及功能分析 |
2.1.1 MCU基本组成 |
2.1.2 车用MCU功能 |
2.2 MCU硬件在环测试系统需求分析 |
2.3 MCUHIL测试系统总体框架方案 |
2.4 测试系统硬件选型 |
2.5 本章小结 |
3 MCU HIL测试系统建模及上位机软件开发 |
3.1 测试系统软件架构设计 |
3.2 PMSM建模 |
3.2.1 理想电机数学模型 |
3.2.2 不同坐标系下电机的数学方程 |
3.2.3 基于FPGA板卡的电机模型 |
3.3 逆变器建模 |
3.4 PMSM控制器建模 |
3.5 传感器建模 |
3.5.1 旋转式编码器模型 |
3.5.2 电流传感器模型 |
3.5.3 电压传感器模型 |
3.5.4 温度传感器模型 |
3.6 MCU上位机软件开发 |
3.7 本章总结 |
4 MCU HIL测试系统实验 |
4.1 电机模型离线仿真 |
4.2 通信功能验证 |
4.2.1 通信功能测试方法 |
4.2.2 通信功能测试 |
4.3 MCU信号检测功能测试 |
4.3.1 信号功能测试方法 |
4.3.2 MCU信号检测 |
4.4 MCU故障诊断功能测试 |
4.4.1 故障诊断功能检测方法 |
4.4.2 新能源汽车MCU故障处理 |
4.4.3 故障功能检测 |
4.5 MCU控制功能测试 |
4.5.1 MCU控制功能测试方案 |
4.5.2 MCU驱动功能测试 |
4.6 本章小结 |
5 永磁同步电机控制器开发及测试 |
5.1 驱动部分设计 |
5.1.1 硬件设计 |
5.1.2 软件设计 |
5.2 增量式编码器建模 |
5.3 电机控制器HIL试验 |
5.4 本章总结 |
6 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
作者简历及攻读硕士/博士学位期间取得的研究成果 |
学位论文数据集 |
(4)J-TEXT托卡马克扰动场交流电源动态响应性能的提升与设计(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 J-TEXT扰动场线圈及其电源介绍 |
1.4 论文主要工作 |
2 交流电源动态响应性能提升的研究与设计 |
2.1 扰动场线圈连接方式 |
2.2 电源供电指标 |
2.3 电源拓扑升级 |
2.4 假负载支路设计 |
2.5 电源控制系统 |
2.6 本章小结 |
3 交流电源控制系统升级改造 |
3.1 电源控制系统硬件 |
3.2 假负载支路与逆变器切换原理 |
3.3 电源控制系统软件 |
3.4 电源运行时序逻辑 |
3.5 电源运行状态及其转换 |
3.6 电源保护系统原理 |
3.7 本章小结 |
4 电源测试与实验结果与分析 |
4.1 扰动场反馈控制撕裂模系统 |
4.2 基于MATLAB/Simulink的电源仿真 |
4.3 交流电源放电测试 |
4.4 交流电源对等离子体的控制效果 |
4.5 本章小结 |
5 总结与展望 |
5.1 全文总结 |
5.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录1 攻读学位期间发表的论文目录 |
(5)风电试验台电能质量监测系统的设计与开发(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 引言 |
1.1 课题背景及来源 |
1.2 课题目的和意义 |
1.3 电能质量及风电试验台概述 |
1.3.1 风电机组电能质量概述 |
1.3.2 风电电能质量特点 |
1.3.3 风电机组全功率并网试验台原理 |
1.3.4 风电机组并网逆变器电网阻抗特点 |
1.4 国内外发展现状 |
1.4.1 国内外全功率试验台发展现状 |
1.4.2 风电机组电能质量监测国内外发展现状 |
1.4.3 逆变器电网阻抗检测技术国内外发展现状 |
1.5 论文主要研究内容 |
1.5.1 本文的主要研究内容 |
1.5.2 本文的主要创新点 |
第2章 风电并网电能质量扰动检测与定位 |
2.1 稳态电能质量检测 |
2.2 电能质量扰动的建模与仿真 |
2.2.1 单一电能质量扰动模型的建立 |
2.2.2 复合电能质量扰动模型的建立 |
2.3 电能质量扰动定位 |
2.3.1 小波包变换基本原理 |
2.3.2 电能质量扰动信号定位分析 |
2.4 电能质量扰动特征提取 |
2.4.1 基于小波包变换的扰动特征提取 |
2.4.2 基于S变换的扰动特征提取 |
2.5 基于粒子群优化极限学习机的扰动分类 |
2.5.1 电能质量扰动分类算法研究 |
2.5.2 基于粒子群优化算法的极限学习机 |
2.5.3 电能质量扰动分类实验 |
2.6 本章小结 |
第3章 风电并网逆变器电网阻抗检测 |
3.1 风电机组并网稳定性判据 |
3.2 风电并网逆变器建模 |
3.2.1 逆变器系统与控制结构 |
3.2.2 双电流环控制环路设计 |
3.2.3 锁相环路设计 |
3.2.4 仿真结果分析 |
3.3 风电并网逆变器电网阻抗在线测量 |
3.3.1 离散区间二进制序列的设计 |
3.3.2 网侧响应信号的检测 |
3.3.3 正负序电网阻抗计算 |
3.3.4 基于风电并网逆变器的电网阻抗检测流程 |
3.3.5 DIBS注入法电网阻抗检测仿真验证 |
3.4 本章小结 |
第4章 风电试验台电能质量监测软硬件系统设计 |
4.1 电能质量数据采集整体框架 |
4.2 监测系统硬件设计 |
4.2.1 传感器选型 |
4.2.2 信号调理电路设计 |
4.2.3 电路板外壳设计 |
4.2.4 采集系统硬件总体架构与选型 |
4.3 监测系统软件设计 |
4.3.1 LabVIEW虚拟仪器开发平台 |
4.3.2 风电分析系统功能 |
4.3.3 监测系统下位机程序设计 |
4.3.4 监测系统上位机程序设计 |
4.4 本章小结 |
第5章 试验台性能测试及实验结果分析 |
5.1 测试环境搭建 |
5.2 稳态电能质量测试 |
5.3 基于硬件在环数字仿真的阻抗测试 |
5.4 试验台配电系统监测与故障诊断 |
5.4.1 试验台配电网故障模型 |
5.4.2 故障诊断测试 |
5.5 本章小结 |
第6章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
(6)电动汽车热系统协同管理试验平台开发与研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 电动汽车发展现状 |
1.2 课题研究背景与意义 |
1.3 电动汽车热系统协同管理研究现状 |
1.3.1 热系统零部件电子控制开发 |
1.3.2 热系统协同管理结构优化设计 |
1.3.3 热系统协同管理控制策略设计 |
1.3.4 热系统协同管理试验系统开发 |
1.4 课题主要研究内容 |
2 热系统协同管理试验平台总体方案研究设计 |
2.1 试验平台功能需求分析 |
2.2 试验平台开发设计流程 |
2.3 热系统特性理论研究 |
2.3.1 动力电池热系统 |
2.3.2 驱动系统及大功率电气元件热系统 |
2.3.3 空调系统 |
2.3.4 主要测量物理参数 |
2.4 信号采集方法研究 |
2.4.1 传感器信号采集 |
2.4.2 车载通讯系统 |
2.5 试验平台总体架构设计 |
2.6 本章小结 |
3 热系统协同管理试验平台硬件系统设计 |
3.1 硬件系统功能需求分析 |
3.2 传感器系统选型设计 |
3.2.1 温度传感器 |
3.2.2 流量传感器 |
3.2.3 流速传感器 |
3.2.4 压力传感器 |
3.2.5 转速传感器 |
3.2.6 电压传感器 |
3.2.7 电流传感器 |
3.2.8 传感器信号类型分析 |
3.3 虚拟仪器系统选型设计 |
3.3.1 CompactRIO系统功能简介 |
3.3.2 CompactRIO系统选型 |
3.4 其他设备选型设计 |
3.4.1 GPS模块 |
3.4.2 上位机 |
3.5 硬件系统总体架构 |
3.6 本章小结 |
4 热系统协同管理试验平台软件系统开发 |
4.1 软件系统功能需求分析 |
4.2 软件系统功能模块设计模式 |
4.3 软件系统整体程序结构设计 |
4.3.1 FPGA程序 |
4.3.2 实时控制器程序 |
4.3.3 上位机程序 |
4.4 软件系统总体架构 |
4.5 软件系统功能模块开发 |
4.5.1 数据采集与控制功能 |
4.5.2 CAN总线通讯功能 |
4.5.3 程序启动界面功能 |
4.5.4 用户登录功能 |
4.5.5 系统日志记录功能 |
4.5.6 串口通信功能 |
4.5.7 数据显示存储功能 |
4.5.8 Web远程监控系统数据功能 |
4.5.9 系统常用菜单功能 |
4.5.10 自定义试验需求配置功能 |
4.6 本章小结 |
5 热系统协同管理试验平台综合性能分析与应用验证 |
5.1 数据采集系统性能指标分析 |
5.2 传感器标定与误差分析 |
5.3 试验平台功能应用验证 |
5.3.1 试验研究对象 |
5.3.2 试验方案设计 |
5.3.3 试验结果分析 |
5.4 本章小结 |
6 总结与展望 |
6.1 工作总结 |
6.2 工作展望 |
参考文献 |
附录 |
攻读硕士学位期间的研究成果 |
(7)多流制电力机车直流牵引电压匹配方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究的背景和意义 |
1.2 本课题国内外研究现状 |
1.2.1 多流制电力机车的研究现状 |
1.2.2 设备复用技术在电力机车中的应用 |
1.2.3 交错并联DC/DC变换器的研究现状 |
1.2.4 电压匹配应用在电力机车的优势 |
1.3 本课题研究的主要内容 |
第2章 多流制电力机车牵引传动系统工作原理 |
2.1 牵引传动系统电路结构 |
2.1.1 主电路拓扑结构 |
2.1.2 交流制式电路结构 |
2.1.3 直流制式电路结构 |
2.2 网侧变流器工作原理及控制方法 |
2.2.1 基本工作原理 |
2.2.2 二次滤波电路参数选择 |
2.2.3 控制方法 |
2.2.4 多重化谐波抑制技术 |
2.2.5 仿真分析 |
2.3 直流牵引电压不匹配的影响 |
2.4 本章小结 |
第3章 一种直流供电制式电压匹配方法 |
3.1 接线方式 |
3.2 工作原理分析 |
3.2.1 直流1.5kV供电制式工作原理分析 |
3.2.2 直流3kV供电制式工作原理分析 |
3.3 控制策略 |
3.3.1 交错并联Boost电路控制设计 |
3.3.2 交错并联Buck电路控制设计 |
3.4 仿真参数设计 |
3.4.1 电感参数设计 |
3.4.2 电容参数设计 |
3.5 仿真分析 |
3.5.1 直流1.5kV供电制式仿真分析 |
3.5.2 直流3kV供电制式仿真分析 |
3.6 本章小结 |
第4章 基于HIL的实时仿真实验 |
4.1 StarSim仿真软件简介 |
4.1.1 StarSim RCP介绍 |
4.1.2 StarSim HIL介绍 |
4.2 实时仿真平台总体方案设计 |
4.2.1 实时仿真平台介绍 |
4.2.2 实验步骤和方法 |
4.3 Boost模式实时仿真实验 |
4.3.1 Boost模式稳态实验 |
4.3.2 Boost模式动态实验 |
4.4 Buck模式实时仿真实验 |
4.4.1 Buck模式稳态实验 |
4.4.2 Buck模式动态实验 |
4.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
附录A 攻读硕士学位期间学术成果目录 |
(8)单相级联型光伏并网逆变器控制方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 引言 |
1.1 能源需求与光伏发电背景 |
1.2 光伏并网逆变器的研究现状 |
1.2.1 集中式光伏并网逆变器 |
1.2.2 组串式光伏并网逆变器 |
1.2.3 级联型光伏并网逆变器 |
1.3 级联H桥光伏逆变器控制策略 |
1.3.1 最大功率点跟踪控制 |
1.3.2 逆变器直流电压控制 |
1.3.3 功率平衡控制 |
1.3.4 并网电流控制 |
1.4 本文主要研究内容 |
第2章 级联H桥光伏逆变器 |
2.1 级联H桥光伏逆变器拓扑结构 |
2.2 级联H桥光伏逆变器的工作原理 |
2.2.1 H桥光伏单元工作原理 |
2.2.2 H桥级联型逆变器工作原理 |
2.3 光伏发电MPPT控制 |
2.3.1 扰动观察法 |
2.3.2 电导增量法 |
2.4 级联H桥逆变器调制策略 |
2.5 本章小结 |
第3章 单相光伏并网逆变器改进控制方法及仿真 |
3.1 光伏并网逆变器电流预测控制策略 |
3.1.1 传统的电压电流双闭环控制 |
3.1.2 电流预测控制的基本原理 |
3.1.3 改进型并网逆变器预测控制 |
3.2 改进型电流预测控制算法稳定性分析 |
3.3 单个H桥光伏并网逆变器仿真及分析 |
3.3.1 单个H桥逆变器仿真模型 |
3.3.2 输出波形分析 |
3.4 本章小结 |
第4章 级联型光伏并网逆变器控制策略及仿真 |
4.1 级联型光伏逆变器预测控制策略 |
4.1.1 直流电压控制环设计 |
4.1.2 并网电流控制环设计 |
4.2 功率平衡控制 |
4.2.1 现有的功率平衡控制策略 |
4.2.2 基于功率加权的功率平衡控制 |
4.3 级联型光伏并网逆变器仿真及分析 |
4.3.1 三单元级联型光伏并网逆变器仿真模型 |
4.3.2 级联三单元改进电流预测控制输出波形分析 |
4.3.3 功率加权的三单元输出波形分析 |
4.4 本章小结 |
第5章 单相级联型光伏并网逆变器的实验分析 |
5.1 实验平台 |
5.2 一单元光伏逆变器实验及波形分析 |
5.3 三单元级联光伏逆变器实验及波形分析 |
5.4 本章小结 |
第6章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 本文创新点 |
6.3 后续研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录一 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
(9)高铁车网耦合系统建模及差频振荡研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 论文主要研究内容 |
2 车网耦合系统模型 |
2.1 牵引供电系统模型 |
2.2 动车组模型 |
2.3 车网耦合系统模型 |
2.4 车网耦合系统实验验证 |
2.5 本章小结 |
3 矩阵小信号建模方法 |
3.1 DC-DC变换器数学建模 |
3.2 AC-DC变换器数学建模 |
3.3 本章小结 |
4 基于矩阵小信号模型的并联四象限整流器差频振荡分析 |
4.1 并联四象限整流器建模 |
4.2 差频振荡现象原因分析 |
4.3 参数对差频振荡影响分析 |
4.4 本章小结 |
5 实验结果及分析 |
5.1 实验平台设计 |
5.2 实验结果分析 |
5.3 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(10)清洁能源定制电能并网控制关键技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
注释表 |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 国内外相关技术研究现状 |
1.2.1 清洁能源并网发电对配电网的影响 |
1.2.2 DC/AC逆变器控制技术 |
1.2.3 SOFC端电压控制技术 |
1.2.4 清洁能源并网发电功率预测 |
1.2.5 清洁能源定制电能并网 |
1.3 本文的主要工作和创新点 |
1.3.1 本文主要研究内容 |
1.3.2 主要工作创新点 |
第二章 预备知识 |
2.1 引言 |
2.2 具有APF功能的并网发电系统 |
2.2.1 DC/DC变换器 |
2.2.2 DC/AC逆变器及其数学模型 |
2.2.3 最大功率点跟踪控制 |
2.3 电流检测算法 |
2.3.1 三相瞬时无功功率理论 |
2.3.2 p-q和ip-iq电流检测技术 |
2.3.3 改进的ip-iq电流检测技术 |
2.4 SOFC工作原理及数学模型 |
2.5 小结 |
第三章 基于模型的并网逆变器控制 |
3.1 引言 |
3.2 问题描述 |
3.3 具有谐波补偿功能的逆变器一般模型控制 |
3.3.1 控制原理及参数整定 |
3.3.2 控制律设计 |
3.4 具有谐波补偿功能的逆变器神经-模糊补偿PID控制 |
3.5 仿真验证及结果分析 |
3.5.1 基于一般模型的控制仿真 |
3.5.2 基于神经-模糊的PID控制仿真 |
3.6 小结 |
第四章 并网逆变器无模型控制研究 |
4.1 引言 |
4.2 问题描述 |
4.3 基于电流预测滞环空间矢量的逆变器控制 |
4.3.1 电流预测滞环空间矢量控制原理分析 |
4.3.2 空间矢量控制策略 |
4.4 逆变器无模型自适应控制 |
4.4.1 动态线性化方法 |
4.4.2 控制器设计与稳定性分析 |
4.5 仿真验证及结果分析 |
4.5.1 电流预测滞环空间矢量控制仿真 |
4.5.2 无模型自适应控制仿真 |
4.6 小结 |
第五章 基于RBF神经网络约束自适应SOFC端电压控制 |
5.1 引言 |
5.2 问题描述 |
5.3 基于RBF神经网络SOFC自适应逆控制 |
5.3.1 RBF神经网络辨识 |
5.3.2 基于RBF神经网络的自适应约束逆控制算法 |
5.3.3 稳定性分析 |
5.4 仿真验证及结果分析 |
5.5 小结 |
第六章 光储系统参与主动配电网优化运行 |
6.1 引言 |
6.2 基于改进相似日和ABC-SVM的光伏电站功率预测 |
6.2.1 改进相似日算法 |
6.2.2 支持向量机及其参数优化 |
6.2.3 光伏电站功率预测步骤 |
6.3 含柔性光储系统的主动配电网优化调度 |
6.3.1 分布式清洁能源并网场景分析 |
6.3.2 光储柔性并网的优化调度模型 |
6.3.3 二维动态规划求解 |
6.4 仿真验证及结果分析 |
6.4.1 基于改进相似日和ABC-SVM的光伏电站功率预测 |
6.4.2 含柔性光储系统的主动配电网优化调度 |
6.5 小结 |
第七章 清洁能源定制电能并网系统设计与实现 |
7.1 引言 |
7.2 系统硬件设计 |
7.2.1 主电路设计 |
7.2.2 辅助电路设计 |
7.3 控制系统设计与系统实现 |
7.3.1 控制系统平台 |
7.3.2 控制系统配置组成 |
7.3.3 软件设计 |
7.3.4 系统实现 |
7.4 系统验证与分析 |
7.5 小结 |
第八章 总结与展望 |
8.1 总结 |
8.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
四、大功率逆变器的实时控制器研究(论文参考文献)
- [1]J-TEXT托卡马克动态共振磁扰动线圈电源系统的研究与实现[D]. 易斌. 华中科技大学, 2015(07)
- [2]新能源汽车电机控制器硬件在环测试系统研究[D]. 李腾飞. 北京交通大学, 2019(01)
- [3]大功率逆变器的实时控制器研究[J]. 谭寿云. 机车电传动, 1997(01)
- [4]J-TEXT托卡马克扰动场交流电源动态响应性能的提升与设计[D]. 彭莱. 华中科技大学, 2019(01)
- [5]风电试验台电能质量监测系统的设计与开发[D]. 庞大海. 华东理工大学, 2020(01)
- [6]电动汽车热系统协同管理试验平台开发与研究[D]. 薛松. 浙江大学, 2020(08)
- [7]多流制电力机车直流牵引电压匹配方法研究[D]. 张家儒. 湖南大学, 2019(07)
- [8]单相级联型光伏并网逆变器控制方法研究[D]. 裴益民. 湖北工业大学, 2020(08)
- [9]高铁车网耦合系统建模及差频振荡研究[D]. 白飞莹. 中国矿业大学, 2020(03)
- [10]清洁能源定制电能并网控制关键技术研究[D]. 葛乐. 南京航空航天大学, 2016(12)