能量存储系统双向变换器控制建模及快速实现

城市轨道交通节能与电压补偿对能量存储系统控制提出较高要求.为快速设计其控制,提高开发效率,利用Simulink/Stateflow建立了基于超级电容的城轨能量存储系统模型来快速开发其控制算法,给出了Stateflow特点分析与优化建议.在简要描述算法模型功能与通过仿真验证算法后,自动生成了适合数字信号处理器(DSP)的嵌入式代码.总结了基于DSP的快速开发流程,给出了加快控制开发迭代措施,对加快双向直流(DC/DC)变换器过渡过程也做了简述.最后,试验验证了生成代码的有效性.此控制快速开发方法同样适用于城轨其他电力电子控制系统,对降低开发难度,加快进度有较好的参考价值.     

基于仿真的汽车电子控制器软件开发方法研究

以车身控制系统中的车窗控制器和雨刮控制器为例,研究一种基于仿真及代码自动生成的汽车电子控制器软件的新型开发方法.利用Simulink/Stateflow建立汽车电子控制器算法模型,进行离线仿真验证和快速模型验证,然后通过RTW自动生成可执行的代码,最后可将自动生成的代码直接嵌入到控制器硬件中,实现了汽车电子控制系统的软件开发.通过与Simulink中仿真结果进行对比,验证了该方法的可行性和正确性.经过实践证明该开发模式可以大大缩短控制系统的开发周期,对于汽车电子系统的开发具有一定的实用价值.另外,在软件开发的各个阶段对设计功能进行测试验证,提高设计开发的正确性.     

基于DSP的快速控制原型系统

为了在实际控制系统开发中缩短控制算法的设计周期,提高控制器的可靠性,并简化在调试过程中对控制算法的修改,设计与开发了基于DSP的快速原型控制系统.该系统包括基于TI F2812DSP的硬件控制器和基于MATLAB/Simulink的软件开发环境.用户可以在Simulink环境中利用RTW功能直接从Simulink模型自动生成可执行代码,并下载到DSP控制器中进行实时控制,从而降低了开发人员繁重的编程任务,提高了控制系统开发的效率.通过带有神经网络补偿和前馈补偿的智能PD控制器的实时控制实验,验证了系统的有效性.     

基于MSP430单片机的软件代码快速开发

为实现高效的代码编写和方便的系统维护,在前期研究工作的基础上,利用Matlab 7.x的Stateflow工具箱,实现了基于MSP430单片机的嵌入式系统软件开发.首先,对嵌入式系统进行基于事件驱动的建模与仿真.然后,在状态图代码生成器(Stateflow Coder)中把状态图(State chart)翻译成高效的C语言代码.最后,用基于MSP430单片机的目标系统底层驱动函数与翻译的C语言空函数进行简单替换,实现了嵌入式系统软件代码的快速生成.对比实验表明,用本文方法生成的软件代码,在嵌入式目标系统中运行状况良好,其易维护性和执行效率等方面均优于手工编写的代码.     

嵌入式软件自动代码生成和代码整合方法研究

嵌入式软件代码自动生成的开发方法正在逐步取代手工编程,但是自动代码生成工具只对少数微控制器提供了完整支持,使这种方法的普及应用受到了很大的局限。笔者通过对Sim-ulink/Stateflow及RTWEC(实时工作间嵌入式代码生成器)工具软件的分析研究,提出了一种代码自动生成和代码整合的方法。通过构建基于Simulink的仿真模型,可自动生成优化的嵌入式实时仿真代码、在线调整模型参数并监视仿真数据。本方法对于使用任意型号微控制器的嵌入式软件开发都将适用,并且通过在汽车电动天窗控制软件开发实例中的应用,表明这种方法可行且易于实施。     

基于MATLAB的嵌入式系统软件开发

为实现高效的代码编写和方便的系统维护,将统一建模语言(UML)和模型驱动框架(MDA)应用在基于MSCl212单片机的嵌入式系统软件开发中.用MATLAB的Simulink/Stateflow工具箱作为工具,对嵌入式系统进行基于事件驱动的建模与仿真.仿真成功后,在状态图代码生成器中把状态图翻译成高效的c语言代码.最后,用基于MSCl212单片机的目标系统底层驱动函数与翻译的C语言空函数做简单替换,实现了嵌入式系统软件代码的快速生成.实验结果表明,所生成的软件代码在嵌入式目标系统中运行状况良好,其易维护性和执行效率等方面,均优于手工编写的代码.     

基于低代码开发范式的Web Service生成方法

针对目前软件开发人员在手工开发Web Service程序过程中出现效率低下、容易出错等问题,本文基于低代码开发范式,结合需求原型化技术RM2PT,提出一种Web Service自动生成方法。首先,根据操作契约中的OCL表达式与数据基本操作的语义关系,建立两者之间的转换规则;其次,根据Web Service功能模块的代码特征构建转换模板;然后建立解析和处理需求模型的转换算法;最后,使用转换规则、转换模板和转换算法直接将需求模型自动转换为目标应用程序。通过使用4个软件开发案例对提出的方法进行验证,结果表明,约93.3%的系统操作可以实现自动生成。相比传统的软件开发模式,本文方法可以由需求模型自动生成标准化Web Service程序,提高了软件开发效率与质量。此外,本文方法支持快速原型开发和迭代开发,用户可以通过GUI验证、编辑与修改需求,重新生成应用程序。     

基于特定领域建模的代码生成器研究

针对从软件模型到程序代码自动生成的问题,研究了特定领域建模生成器,把深度优先算法和广度优先算法运用到系统生成中。提出了MetaEdit+环境下,基于广度优先算法和基于深度优先算法的代码生成器实现方法。实现了代码自动生成,同时提高了生成代码的可读性,最后结合电子万年历的实例进行验证。     

基于Matlab自动代码生成技术和测试机制的嵌入式系统开发

本文介绍的开发方法将嵌入式系统开发,Matlab／Stateflow／RTW和代码测试相结合,实现了基于行为模型建模的自动代码生成和测试机制,通过项目开发验证了此机制的实用性。利用该机制研发的国外某厂商新型车载智能能源分配器（sPp7B）将不久和新型混合动力汽车于2012年全球同步发售     

基于模型设计的半导体激光器电源控制系统

针对传统半导体激光器电源控制系统中,人工编写软件代码与硬件电路分开设计和测试,存在的开发周期冗长、代码不规范、关联性不强等问题,采用模型设计的方法替代传统人工软件编程。首先通过MATLAB/Simulink进行模型设计和系统仿真,使用DSP 28335作为控制芯片,分层设计环路控制建立离散闭环模型,然后对控制部分进行软硬件在环测试,搭建代码模型和配置参数,使用Simulink自动生成代码,编译后下载到DSP控制器。实验结果表明：使用模型设计可以极大地缩短半导体激光器电源控制系统的开发周期,避免了人工编写软件代码的不规范问题,加强了开发过程中软硬件的关联性,具有较高的工程应用价值。     

无刷直流电机的无位置传感器DSP控制

介绍了无刷直流电机的无位置传感器DSP控制，以及在无刷直流电机控制中反电势检测换相及电流检测的原理，并讨论了基于DSP的无刷直流电机的控制算法。     

无刷直流电机全数字智能伺服控制系统

应用TMS32 0X2 40系列DSP芯片设计了一套无刷同步电机全数字智能伺服系统。该系统充分利用了DSP丰富接口和运算速度快的特点 ,使所设计的系统硬件简单 ,并采用智能控制策略对系统进行控制。实验结果表明 ,该系统具有良好的动态和静态特性     

基于DSP的双直流电机控制系统设计

针对多电机同步控制系统中调速、换向等问题,基于自动控制技术,设计以PC机为上位机、DSP为下位机能够同时调节双直流电机转速和转向的,以及选择工作电机的控制系统。给出了控制系统相关硬件和软件设计,通过PC机与DSP之间的串口通信,采用上位机串口软件发送数字化控制指令给下位机,控制双直流电机完成一系列预设功能;采用PWM脉宽调制原理对电机的转速进行调节,利用光电编码器通过T法对电机转速进行测量,并通过实测波形显示电机转速。实验结果表明,该系统不仅能够实现双直流电机转速和转向的同步调节,而且可以对工作电机进行选择,达到了双直流电机同步控制的效果,具有一定的可靠性及有效性。     

超级电容储能系统抑制直流牵引网压波动的研究

超级电容储能装置通过双向DC/DC变换器为列车提供牵引或者吸收再生制动能量,本文就车载超级电容储能系统的结构及充放电控制策略进行了研究,给出超级电容储能系统充放电控制策略,通过对其控制策略的仿真分析,验证了超级电容储能系统可以有效地防止城市轨道交通供电系统中电力负荷波动和再生失效等问题.     

基于PLC-200的大功率直流电动机调速系统的设计

以大功率直流电动机调速系统为研究对象,采用西门子PLC-200作为主要控制器件,西门子6RA70作为执行单元,罗升触摸屏作为上位机,同时采用增量式PID控制算法实现大功率直流电动机自动直流调速系统的设计.     

分层遗传算法在DC/DC变换器中的应用

DC／DC变换器为强非线性、时变及不确定系统．由于其自身的特点,使得DC／DC变换器的控制研究工作比较困难．文中提出一种用遗传算法优化的模糊控制器,控制DC／DC变换器．对传统的遗传算法进行改进．使之优化能力更好．由仿真和实际试验证明,经过改进的遗传算法优化的模糊控制器,对DC／DC变换器的控制效果更显著,动态特性和静态特性都得到进一步改善．同时说明所介绍的自适应遗传算法的寻优能力更好,收敛速度也更快．     

一种新型直流微电网DC-APF控制策略

针对直流母线电压存在的纹波分量会对整个直流微电网供电电能质量以及设备运行安全性造成影响的情况,提出了一种新型直流有源滤波器(DC active power filter,DC-APF)控制策略,抑制直流母线电压纹波。在分析DC-APF的多种模态工作基础上,对纹波检测和抑制方案进行了设计优化;提出了基于小波变换Mallat算法的直流母线电压纹波检测法;在传统PI与模糊PI控制的基础上,提出了改进的模糊自适应PI控制,实现对补偿电流的跟踪控制方法;在MATLAB/Simulink仿真环境中搭建了含DC-APF的直流微电网系统模型。仿真结果表明,与传统的DC-APF控制策略相比,新型DC-APF控制方法可以实现对直流母线电压纹波的快速检测,具有良好的纹波补偿抑制效果。所提策略可提升DC-APF对纹波的检测性能和抑制效果,为直流微电网纹波检测与抑制提供新的思路。     

基于DSP的无刷直流电动机PWM控制系统

采用DSP技术及57BL-0730N1直流无刷电机实验平台,设计开发了一套基于DSP的无刷直流电动机转速开环与闭环PWM控制系统.采用C语言进行算法编程,给出了霍尔信号计算程序.系统模块较少,结构简单,在EL-DSPMCKIV平台上进行了测试,有效实现了开环与闭环的控制.     

MMC-HVDC直流侧故障分析

针对MMC-HVDC经常出现且棘手的直流侧故障问题，分析了多电平模块化换流站（Modular Multilevel Conventer，MMC）的运行原理及工作特性，提出了采用子模块均压控制和相间环流抑制的适用于MMC的直流输电系统，并设计了相应的控制器；在MATLAB/SIMULINK环境下建立仿真模型，然后对MMC-HVDC直流侧单极接地、双极短路、断线故障仿真，仿真结果说明：所提出的控制策略能够保证系统在发生故障后维持稳定，提升了MMC-HVDC直流输电系统解决故障的能力；最后展望了更合适的故障保护措施及过电流抑制方法，对解决直流侧故障具有很重要的指导作用。