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基于PWM的同步开关自适应反馈控制系统研究

作　者: 魏明
导　师: 方春恩
学　校: 西华大学
专　业: 电力系统及其自动化
关键词: 同步开关永磁机构真空断路器 PWM(脉宽调制) 模糊控制
分类号: TP273
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 150次
引　用: 1次
阅　读: 论文下载

内容摘要

同步开关(相控开关)技术能有效减少高压开关合闸涌流和过电压,消除分闸重燃过电压,提高开关的开断能力和电力系统稳定性,改善用户电能质量,成为了近年来开关智能化的研究热点之一。本论文以电力系统中永磁机构真空断路器同步操作技术的实际问题为基点,结合四川省教育厅重点项目“基于永磁机构的同步开关理论及应用研究”(项目编号:2005A119),对永磁机构真空断路器的同步开关模糊控制技术进行了研究,并利用MATLAB相关工具箱对控制系统进行了仿真和分析,根据仿真结果设计了一种基于脉宽调制(PWM)的同步开关自适应反馈控制器,并对控制系统进行研究。论文首先分析了永磁机构的结构和工作原理;然后主要针对双稳态永磁机构真空断路器分析了在开断和关合过程中的静态磁场耦合模型、动态分析数学模型和真空断路器的动态特性,并就永磁机构和真空断路器的匹配进行了分析;最后分析了基于双稳态永磁机构真空断路器的同步操作问题,深入研究了同步操作的模糊控制原理和算法,研究结果为最终实现永磁机构真空断路器的同步操作奠定了基础。论文根据控制系统的需求,设计了一种基于TMS320LF2407A的双稳态永磁机构真空断路器的自适应反馈控制器,此控制器集控制、测量、开关量监测等功能于一体,可实现对永磁机构真空断路器动触头位移、控制电压和线圈电流的实时监测,具有一定的保护和闭锁等功能。论文重点介绍了基于双稳态永磁机构真空断路器的模糊控制器的设计依据及过程,并利用MATLAB建立了同步开关模糊控制系统仿真模型。通过对系统最终仿真结果的分析,证明了该模糊控制算法的有效性,为进一步研究断路器同步操作的问题提供了重要数据,为深入研究永磁机构真空断路器的智能控制理论奠定了基础。

全文目录

摘要  2-4
Abstract  4-10
1 绪论  10-18
  1.1 课题背景和意义  10-13
  1.2 国内外研究现状与不足  13-16
  1.3 本课题的研究内容  16-18
2 永磁机构真空断路的工作原理  18-24
  2.1 传统机构与永磁机构的比较  18-19
  2.2 永磁机构的工作原理  19-23
  2.3 小结  23-24
3 永磁机构断路器的特性分析  24-40
  3.1 永磁机构的静态磁场模型  24-27
  3.2 永磁机构断路器的动态特性分析  27-38
  3.3 永磁机构与真空断路器运动特性的匹配分析  38-39
  3.4 小结  39-40
4 真空断路器的同步开关技术  40-53
  4.1 同步开关的基本工作原理  40-49
  4.2 永磁机构真空断路器同步控制的影响因素  49-52
  4.3 小结  52-53
5 同步开关控制算法的研究和仿真  53-72
  5.1 同步开关控制系统设计原理  53
  5.2 模糊控制算法原理  53-59
  5.3 真空断路器模糊控制器设计及仿真分析  59-71
  5.4 小结  71-72
6 同步开关模糊控制器设计  72-85
  6.1 同步开关控制器总体结构  72-73
  6.2 同步开关控制器的硬件设计  73-80
  6.3 同步开关控制器的软件设计  80-84
  6.4 小结  84-85
7 结论及展望  85-86
参考文献  86-90
作者在读期间发表的论文  90-92
致谢  92

基于PWM的同步开关自适应反馈控制系统研究

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