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双变量交—交变频调压过程动态控制策略的研究

作　者: 陶慧
导　师: 杜庆楠
学　校: 河南理工大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: 双变量控制控制策略交-交变频调压
分类号: TM921.51
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 15次
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内容摘要

本文首先介绍了交-交变频器在国内外的发展现状和应用和双变量控制原理。接着以MATLAB为工具,建立了双变量交-交变频调速系统仿真模型,在仿真平台上先对双变量控制原理的触发控制策略进行了研究,在分析负载性质对变频器工作状态的影响、不同分频电路工作状态的不同以及传统触发控制方式优缺点的基础上,提出在分频定压下采用对称余弦法对触发点进行优化,在调压状态下,采用改进的方波法进行调压,改善了变频器的性能,减少了输出波形的谐波成分。接下来针对本系统有级分频的特点,为实现全范围无级调速,将变频和调压相结合,半速以上采用调压调速,半速以下的无级调速采用分频调压调速。为了提高控制性能,完成转速给定、电机起动、切换、负载变动、制动等功能,设计了转速、电流双闭环,给出了多种情况下双闭环的控制效果。最后设计了双闭环变频调速系统实验电路,进行了变频器不同运行状态下的实验,给出了实验结果,并与仿真结果相比较,验证了仿真模型的正确性。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
1 概述  9-19
  1.1 交流调速技术的概况  9-10
  1.2 变频调速技术的概况和发展趋势  10-11
    1.2.1 变频调速技术的概况  10-11
    1.2.2 变频调速技术的发展趋势  11
  1.3 交-交变频器的特点和发展前景  11-13
    1.3.1 交-交变频器的特点  11-12
    1.3.2 交-交变频调速电动机  12
    1.3.3 交-交变频调速技术的发展前景  12-13
  1.4 选题的目的和意义及本文所做的主要工作  13-18
    1.4.1 选题的目的和意义  13-18
    1.4.2 本文所做的工作  18
  1.5 课题来源  18-19
2 双变量控制理论  19-27
  2.1 单变量控制原理  19
  2.2 双变量控制理论概述  19-22
  2.3 自然无环流换流原理  22-26
  2.4 本章小结  26-27
3 双变量交-交变频器触发控制策略的研究  27-57
  3.1 仿真模型的建立  27-31
    3.1.1 三相工频交流电源  28
    3.1.2 晶闸管装置  28
    3.1.3 脉冲发生器  28-29
    3.1.4 电动机及负载子系统  29-31
  3.2 负载性质对电路工作的影响  31-35
    3.2.1 纯电阻负载  31
    3.2.2 纯电感负载  31-32
    3.2.3 阻感负载  32-33
    3.2.4 电动机负载  33-35
  3.3 不同分频输出电压波形比较  35-36
  3.4 分频定压触发控制策略的研究  36-44
    3.4.1 常规控制法的分析与比较  37-38
    3.4.2 对称余弦法的控制效果  38-44
  3.5 调压策略的研究  44-55
    3.5.1 工频调压策略的研究  44-48
    3.5.2 分频调压策略的研究  48-55
  3.6 本章小节  55-57
4 交-交变频双闭环调速系统的仿真研究  57-79
  4.1 有级分频实现无级调速  57-60
    4.1.1 有级分频与无级调速的矛盾  57-59
    4.1.2 全范围无级调速的实现  59-60
  4.2 双闭环调速系统模型的设计  60-67
    4.2.1 闭环控制反馈量的检测与反馈  61-62
    4.2.2 频率切换子系统  62
    4.2.3 触发装置子系统  62-66
    4.2.4 调节器的设计  66-67
  4.3 仿真结果与分析  67-78
    4.3.1 工频调压双闭环控制效果  67-71
    4.3.2 分频下闭环调节效果  71-75
    4.3.3 系统抗扰效果  75
    4.3.4 双闭环无级调速效果  75-78
  4.4 本章小节  78-79
5 交-交变频双闭环调速系统的实验设计和结果分析  79-105
  5.1 实验系统设计  79-94
    5.1.1 硬件系统设计  79-88
    5.1.2 软件系统设计  88-94
  5.2 对称余弦法调制的输出电压波形与分析  94-97
    5.2.1 对称余弦法调制的输出电压波形  94-97
    5.2.2 与仿真波形的比较  97
  5.3 转速控制效果与分析  97-103
    5.3.1 工频调压闭环控制效果  98
    5.3.2 分频调压闭环调节效果  98-100
    5.3.3 闭环加载实验  100-101
    5.3.4 双闭环无级调速效果  101-103
    5.3.5 实验结果与仿真结果比较  103
  5.4 本章小节  103-105
6 结论与研究展望  105-107
  6.1 结论  105
  6.2 研究展望  105-107
参考文献  107-111
附录  111-112
致谢  112

双变量交—交变频调压过程动态控制策略的研究

内容摘要

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