基于DSP的UPS电源的系统整体设计

传统的在线UPS有多个功率部分和模拟控制器,是一个非常复杂、昂贵的系统。本文介绍了一种基于DSP TMS320F2407控制芯片的全数字化在线式UPS电源,利用DSP芯片的高运算能力以及专门用于控制领域的丰富的外设,将在线式UPS的PWM专用控制芯片及其外围电路还有数字控制所需的微处理器功能都集成到一块芯片中,这样大大的增加了电路的集成度,减少了成本。     

基于功率塑造的控制方法及其在两个物理系统中的应用

目的：将著名的功率塑造控制方法应用到一个非线性电路和一个恒温连续搅动水箱式反应堆系统,并证明动态控制器设计方法比静态控制器设计方法适用范围更广。方法用功率塑造方法来设计控制器并用李雅普诺夫函数分析稳定性。结果得出的控制率为简单的线性时不变控制器,该控制器能够保证系统在理想的平衡点处渐进稳定。结论成功地将功率塑造控制方法应用到两个物理系统中并得到了动态功率塑造比静态功率塑造适用范围更广的结论。     

基于功率塑造的控制方法及其在两个物理系统中的应用（英文）

目的将著名的功率塑造控制方法应用到一个非线性电路和一个恒温连续搅动水箱式反应堆系统,并证明动态控制器设计方法比静态控制器设计方法适用范围更广。方法用功率塑造方法来设计控制器并用李雅普诺夫函数分析稳定性。结果得出的控制率为简单的线性时不变控制器,该控制器能够保证系统在理想的平衡点处渐进稳定。结论成功地将功率塑造控制方法应用到两个物理系统中并得到了动态功率塑造比静态功率塑造适用范围更广的结论。     

基于线性自抗扰的脉宽调制整流器预测直接功率控制

传统模型预测直接功率控制响应速度快、抗干扰力强而被广泛应用,但控制目标单一且开关频率较高,使其功率转换率降低.针对该问题,提出一种基于线性自抗扰的三相脉宽调制(PWM)整流器预测直接功率控制.系统内环以功率为控制量,建立功率跟踪偏差的平方和开关频率为损耗函数,并利用滚动优化法选择最优开关状态,省去PWM调制,降低开关频率,另外引入两步预测法与重复控制消除控制延时造成的功率预测误差;电压外环采用线性自抗扰控制器(LADRC)抑制直流侧负载波动的影响.最后,建立基于TMS320F28335控制核心的实验平台,结果表明所提算法的有效性与可行性.     

海上浮式风电机组变桨距自抗扰控制策略研究

为有效抑制由随机风、浪载荷引起的海上浮式风电机组发电功率波动,提出了变桨距线性自抗扰控制(LADRC)策略。综合考虑气动力、水动力、结构弹性和变桨距控制等影响因素,建立5 MW级海上浮式风电机组气弹水控耦合系统动力学模型,基于恒转矩控制目标设计变桨距线性自抗扰控制器,分别采用带宽整定法和BP神经网络整定法对控制器参数进行整定,对比分析变桨距线性自抗扰控制对发电功率波动的抑制效果。研究结果表明:采用带宽整定和BP神经网络整定的变桨距线性自抗扰控制可以有效地改善海上浮式风电机组变桨距灵敏度,抑制发电功率波动。     

纯电动汽车直流无刷电机控制器设计

利用DSP设计电机转速和电流双闭环的控制系统(系统硬件包括以DSP为核心的控制电路和以电机为对象的驱动电路),设计出了一种基于DSP的直流无刷电机控制器。控制系统采用TI公司的数字信号处理器DSP28335作为主控制芯片,硬件上设计了能适应800 W及以下功率的电机驱动控制器,该控制器主要包括功率驱动、逆变电路、电流采样电路、电源转换电路和转子位置检测电路等;同时在DSP软件开发环境CCS3.3下采用C语言编程,设计转子位置信号检测、电流采样和转速检测、PWM驱动信号输出、转速电流双闭环调节等功能。     

纯电动客车电动助力转向系统控制器开发

分析了纯电动客车装用液压助力转向系统的缺点,介绍了电动助力转向系统的组成、工作原理。开发了基于DSP56F8346芯片为控制核心的电动助力转向系统控制器,该控制器包括逻辑电路模块和功率驱动电路模块两部分。重点介绍了功率驱动电路和驱动信号分配电路的设计。设计的控制器具有高速数据处理能力和较高的控制精度,能满足纯电动客车电动助力转向系统采用复杂控制策略时对实时性的要求。     

基于DSP的变电站电压无功综合控制系统的设计

针对现有变电站电压无功控制系统存在的问题,提出了一种应用DSP控制器实现电压无功综合控制的方案.采用TI公司的TMS320LF2407 DSP芯片作为主处理器,分别进行了变电站电压无功综合控制系统的硬件设计和软件设计.该系统充分利用了DSP控制器的高速的数字信号处理能力,能提高控制系统的实时性和准确性.     

基于CRAIMA模型的核反应堆功率广义预测控制

为控制反应堆功率负荷跟踪变化,基于预测控制的原理设计了一种适用于核反应堆功率非线性过程的预测控制方法.以点堆动力学方程为基础建立了核反应堆功率数学模型,为方便广义预测控制器的设计,将此数学模型转换成受控自回归积分滑动平均模型(CARIMA).采用广义预测控制方法设计了反应堆功率控制器,对所设计的控制器性能进行了仿真验证.仿真结果表明,在功率观测期间存在1%额定功率的观测噪声的情况下,功率输出能够快速跟踪期望功率,并且功率观测带来的扰动对于功率实际运行影响较小,说明此控制器能够消除不确定干扰和非线性因素对系统的影响,保证反应堆功率系统的稳态精度和动态品质,能够应用于核反应堆功率控制系统中,并且具有优良的控制效果.     

悬臂式掘进机恒功率变频调速控制器的设计

针对悬臂式掘进机在矿井掘进时情况复杂和负载变化较大的特点,采用高度非线性识别能力的神经网络与遗传算法相融合的方法,实现悬臂式掘进机恒功率变频调速系统的控制.该方法运用遗传算法训练BP神经网络的连接权系数,改进网络性能,提高学习效率,根据系统电流的实际情况对掘进机进行变频调速控制,利用MATLAB/Simulink软件对系统进行仿真分析.结果表明：该方法所设计的以DSP为控制核心的掘进机恒功率调速控制器具有一定的学习和适应能力,能根据电流变化自动调整电机的转速,实现了掘进机恒功率变频调速,提高了掘进机的工作效率和系统的稳定性.     

基于DSP的晶闸管全数字控制器

利用DSP功能强、运行速度快的特点,将数字触发器与数字调节器相结合进行综合设计,构成一种基于TMS320F240的晶闸管全数字控制系统;讨论了高精度晶闸管电压线性数字触发的方法,解决了控制量与输出量电压之间非线性问题;用软件实现同步信号的检测与主回路电压相序判别,使外围硬件结构更简单;提出用GAL器件实现输出脉冲分配的方法,可节省DSP系统的I/O口;在数字PID调节器的基础上,采用自适应参数调整算法,实现智能控制;利用DSP的通信接口以实现与上位机通讯;利用主回路为三相桥式全控电路的晶闸管变流装置,进行电流闭环控制试验.研究结果表明,全数字控制器控制的整流波形具有良好的平稳度和对称度,并具有较高的控制精度.     

基于DSP的同步电动机励磁模糊控制器

同步电动机励磁模糊控制器利用DSP数据处理能力强的特点,通过FFT算法求取同步电动机的无功和功率因数,实现双闭环模糊自适应PID控制功能.在MATLAB环境下建立了系统仿真模型,仿真结果表明:励磁模糊控制的动静态性能明显优于传统的PID控制,能够满足励磁控制器的要求,达到国家标准规定指标.     

基于DSP的免损大电流开关电源研究

提出了一种基于DSP的免损大电流开关电源拓扑结构.开关电源的输入回路由串联电容及开关阵组成,输出回路由并联电容及开关阵组成,由运算速度快、计算精度高的DSP作为控制器,DSP输出可控脉冲,控制开关阵通断状态,以改变开关电源的输出.用状态平均法分析了开关电源充放电过程.对此开关电源做了计算机仿真实验,验证其输出电流可调特性.该开关电源具有输出电流可调、谐波小、体积小、损耗低的特点.     

基于OMAP-L138的嵌入式运动控制器的设计与研究

提出一种基于OMAP-L138双核处理器的嵌入式运动控制器的设计方法.利用OMAP-L138的ARM核实现人机界面、数控代码编译等功能,DSP核实现插补及产生脉冲、控制电机运转.该控制器采用双CPU架构及片内内存共享数据的设计方法,能够更好地满足嵌入式运动控制器对实时性、控制精度及功耗的要求.     

基于DSP的交流伺服系统

推导出永磁同步电动机的数学模型，根据交流电动机矢量控制理论，提出了ＰＭ电动机交流伺服系统在控制结构，并实现了以ＤＳＰ为控制器，ＩＧＢＴ为功率开关器件的永磁同步电动机矢量控制转矩闭环系统，最后给出了实验结果。     

二极管钳位三电平逆变器电源设计

介绍了一种基于DSP的二极管钳位三电平逆变电源设计．主电路前级采用推挽电路升压整流,为后级提供稳定的直流母线电压．后级采用二极管钳位三电平逆变电路,产生稳定的220V／50Hz交流电压输出．电源采用数字化控制,驱动信号由DSP计算产生．逆变器工作于恒压模式,采用电压电流双闭环PI控制策略,通过PI算法调节三电平逆变电路的驱动占空比来实现闭环控制．最后制作了1kW的样机进行验证,实验证明,方法可行,具有好的应用前景．     

基于DSP的矩阵变换器设计

介绍了矩阵变换器的空间矢量调制策略,以DSP为控制器、IGBT为功率开关,制作了一套实验装置,编制了相应的控制软件,实验分别通过调整冈Ⅲ周期和改变调制比,成功地实现了对输出电压频率和幅值的控制,验证了控制策略的正确性。     

并联交错临界连续PFC变换器的单周期控制

为了利用临界连续导电模式功率因数校正器(PFC)高效的优点,将其应用到较大功率场合,提出一种用于临界连续PFC的单周期控制策略。采用开关频率和采样频率可变的方法,利用单数字信号处理器实现了3个临界连续PFC变换器的并联交错运行。提出的针对临界连续PFC变换器的单周期控制器无需对开关的高频峰值电流、电感电流过零点进行检测与判断,简化了临界连续PFC变换器的控制。实验结果表明:该方案可实现临界连续PFC变换器输入电流和输出电压的有效控制,可在保证高的输入功率因数同时,获得稳定的直流输出电压。     

并联交错临界连续PFC变换器的单周期控制

为了利用临界连续导电模式功率因数校正器(PFC)高效的优点,将其应用到较大功率场合,提出一种用于临界连续PFC的单周期控制策略。采用开关频率和采样频率可变的方法,利用单数字信号处理器实现了3个临界连续PFC变换器的并联交错运行。提出的针对临界连续PFC变换器的单周期控制器无需对开关的高频峰值电流、电感电流过零点进行检测与判断,简化了临界连续PFC变换器的控制。实验结果表明:该方案可实现临界连续PFC变换器输入电流和输出电压的有效控制,可在保证高的输入功率因数同时,获得稳定的直流输出电压。