可变速抽水蓄能发电技术的应用与进展

 可变速抽水蓄能可成为电网负荷频率控制、平衡可再生能源发电出力波动的有效手段。论文在介绍可变速抽水蓄能整体结构的基础上,重点介绍了交交方式和交直交方式变频励磁单元的拓扑和构成。说明了交交方式具有器件少、可靠性高、易于大容量化等优点,但存在频率只能整数倍减小、无法实现大范围连续调节、响应速度较慢等缺点。而交直交方式具有频率可大范围连续调节、响应速度较快等特点,其性价比呈快速上升趋势。分析了机组在发电方式和电动方式时运行的变速原理和调节过程。通过发电出力与转速的关系曲线说明通过转速控制实现最佳出力的过程。通过泵类负荷输入功率与转速的关系,描述了电动方式下调节转速对电网功率调节的作用。综合考虑能量平衡、波动负荷与可再生能源发电出力跟踪控制及电压稳定控制的需求,形成参考功率。在此基础上,采用d-q解耦方法实现可变速机组有功与无功功率的控制。最后,通过电网功率调节、电压波动控制及风电功率波动抑制示例,阐述了可变速机组对电网运行的控制作用。     

单片机控制脉宽调速系统中脉宽调制器的设计

本文介绍一种应用于 MCS—51单片微机控制的 PWM 直流脉宽调速系统中的设计方法,该系统采用8031单片机控制,采用8253或8254集成电路芯片加门电路以及主-从 D 型触发器 CD4013等组成脉宽调制器。在调制频率为2KHz时,转速分辩率可达4r/min(采用8253时)和0.8r/min(采用8254时),同时,这种脉宽调制器的线路简单,脉冲宽波与开关频率的调整精确、方便,且有很好的线性特性。适用于高精度、调制范围广,要求具有良好动态性能 PWM 直流调速系统.     

叶端定时传感器脉冲信号高速采集系统的FPGA实现

在非接触式高速旋转叶片自动实时监测系统中,要求25μm的振动位移测量分辨率,为采集电路的设计增加了很大的难度。由于信号处理系统用固定频率脉冲填充法计数,实现定时时间的测量。因此采集系统的设计关键问题是:计数器频率达100MHz的24bit高速计数器的设计和利用D触发器使锁存脉冲与100MHz的计数时钟同步,从而解决由于计数脉冲与锁存脉冲不同步所造成的数据锁存失误问题。锁存器的数据由EPP接口采集到计算机中进行处理。实验证实了该系统性能良好,达到预定精度要求。     

基于单片机的低速旋转机械转速测量系统设计

针对低速旋转机械转速测量系统由于硬件电路设计原因造成的测速精度较低及需要拆卸、安装方可测速引起的操作不便问题,设计了一套低速旋转机械测速系统．该系统由硬件电路和软件程序组成,以单片机AT89C52为核心,通过霍尔传感器采集转速信号,经过光电耦合器隔离后整形,然后信号被送入单片机系统进行计数运算,所得转速测量结果显示在LCD屏上．该转速测量系统精度高,调试方便,可广泛应用于各种控制系统中对低速旋转机械的转速进行测量．     

摩擦焊机主轴转速测控系统

以PHILIPS公司的新型高性能8位单片机P89C5lRD2为核心组成的控制系统，对摩擦焊机主轴电机转速进行闭环控制，保证了摩擦焊接过程重要参数的稳定。文中详细地介绍了转速测控系统的硬软件设计及工作原理。利用P89C51RD2单片机PCA的捕捉模式，对光电旋转编码器输出脉冲进行测量；利用PCA的PWM脉宽调制模式实现D／A转换。系统还具有ISP功能，可实现软件的在线及远程编程、升级。整个电路非常简洁，采用模块形式结构。实际生产及试验表明系统运行效果良好。     

基于定置噪声的汽车转速测量新方法及其实现

不同于传统汽车转速测量方法,提出了通过非接触传声器测量汽车定置噪声从而计算汽车发动机转速的新方法.给出了方法的计算模型.设计了以高速、低功耗、浮点型数字信号处理器DSP为核心的双CPU新型硬件结构,且结合DSP汇编语言与C语言开发了相应的算法与软件,验证了所提出的方法.开发了基于测量汽车定置噪声的新型数字式汽车转速检测仪器,其转速测量范围30～8000r/min,转速测量误差±10r/min,噪声测量范围30～130dB,分辨率0.1dB,准确度优于±0.5dB.     

基于扩张状态观测器的双旋弹丸舵翼转速预测控制

针对存在于固定鸭舵式弹道修正弹舵翼滚转系统中的参数不确定性和不确定性非线性问题,提出一种基于输出反馈型扩张状态观测器的直接模型预测控制方法.该方法以扩张状态观测器估计系统扰动并以前馈补偿的方式融入控制器设计,结合较精确的舵翼滚转模型实现滚转状态预测和控制.在转速更新时间间隔内对非线性参数进行线性化处理,将复杂的积分遍历运算转换为低阶函数直接求解问题,大幅度降低了运算量.仿真实验结果表明:该方法能快速准确地对状态和干扰进行估计,且与传统控制方法相比,具有精度高、响应快、抗干扰及参数变化能力强的特点.      

基于可编程控制器的转速测量及步进电机升降速控制研究

为了实现动设备转速的实时监测,本文通过可编程控制器(PLC)的时基中断和计数器中断功能分别实现了基于数字式频率法和频率/周期法的转速测量。通过高速脉冲输出功能研究设计出了幂函数型、直线型以及指数型升降速曲线,对步进电机进行平稳可靠的控制。以活塞式压缩机满负荷的情况为例,通过具体程序设计和实验,采用频率/周期法成功实现了对压缩机曲轴转速的实时监测;并运用直线型控制曲线,实现了步进电机平稳的升速控制。     

他控式双馈调速系统的稳态转速脉动分析

他控式双馈调速系统是一种频率开环系统,其特性具有与同步电动机相同的特点．理论上认为,只要调节变频器的供电频率,便能精确地控制电机的输出转速．但实际变频器的输出电流往往不同程度地含有高次谐波,导致电机输出转矩和转速的脉动,影响系统的调速精度．应用电机的双轴理论,定量地分析了采用基本型交－直－交电流源变频器的他控式双馈调速系统的稳态转速脉动,并在５５ｋＷ级工业实用装置上作了验证试验,试验结果证明了理论分析的有效性,并为解决转速脉动问题提供了新思路．     

步进电机速度的精确控制

根据经济型数控机床向高精度、实用性发展的需求,研究了步进电机的速度控制时,最佳实现、左端点实现、右端点实现3种速度曲线实现的基本原理,并比较了它们实现方法的计算复杂性,证明用左端点法是一种简单、实用的步进电机实现速度控制的方案。基于该方案,通过截用PC机系统的定时器资源产生精确定时的控制脉冲,使步进电机实现宽广范围内的速度平滑控制。该方法在实际应用中效果良好。