PIC单片机C语言编程指南_PIC_c语言
上传时间: 2013-05-23
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SPI接口实险,动态LED数据管显示实验。 1、程序通过SPI接口输出数据到HC595芯片驱动LED数据管简单显示。 2、动态调度由片内定时器1中断产生,中断周期为5mS。 3、内部1 M晶振,程序采用单任务方式,软件延时。 4、进行此实验请插上JP1的所有8个短路块,JP6(SPI_EN)短路块。
上传时间: 2013-06-30
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随着电力电子技术、微处理器技术以及控制技术的发展,基于转子磁链定向的交流电机矢量控制系统以其优良的性能受到了广泛应用。采用SVPWM逆变器的异步电动机矢量控制系统在转速参考值变化或者负载转矩参考值变化的动态情况下,参考电压矢量可能会超出基本空间矢量构成的正六边形,此时便出现动态过调制,需要用过调制策略将超出的电压矢量重新限定在正六边形边界内。不同的过调制策略会给整个系统带来不同的动态性能,本文在对过调制策略进行完善的基础上,针对三种过调制策略对交流电动机动态性能的影响进行了研究,并对其机理进行了理论分析与探讨。 @@ 本文首先以三相异步电动机在两相静止坐标系下的动态方程为基础,按照转子磁链定向,设计了转子磁链观测器,完成了励磁电流分量和转矩电流分量的解耦,并构建了基于SVPWM的异步电动机矢量控制系统的MATLAB仿真模型。在矢量控制中,电流控制对系统性能具有重要影响。为了改善系统性能,所设计的矢量控制系统采用了同步电流控制,并对反电势进行了前馈补偿。 @@ 在分析了现有的三种过调制策略之后,对过调制策略进行了完善,并构建了异步电动机矢量控制系统的过调制仿真模型。过调制中,当原参考电压矢量位于正六边形中任意两个扇区交界附近时,过调制策略2和3所得到的新电压矢量仍会超出正六边形边界,过调制算法不再适用于此区域。针对以上不足,本文对过调制策略2和3进行了完善,使过调制算法适用于所有区域。采用完善后的过调制策略对转速参考值变化和负载转矩参考值变化的异步电动机矢量控制系统进行仿真,发现在加速与加载的条件下,过调制策略2的动态性能好于过调制策略1,而过调制策略3的动态性能最佳,具有最小的动态响应时间,暂态性能优良;在减载的条件下,过调制策略1和2能够很快的进入稳定状态,但是过调制策略3却出现问题,动态响应时间很长,说明此策略具有一定的局限性。 @@ 本文深入探讨了三种过调制策略导致不同动态性能的内在机理,通过对三种过调制策略中电压矢量的幅值和相位进行分析,理论上解释了出现不同动态响应时间的原因。出现过调制时,过调制策略2中新电压矢量的幅值总是大于过调制策略1中新电压矢量的幅值,所以动态性能更好。在加速和加 载条件下,过调制策略3中新电压矢量的相位总是超前于过调制策略1和2中新电压矢量的相位,因此可以获得更快的动态响应,暂态性能更佳。但是在减载条件下,过调制策略3中新电压矢量与原电压矢量间的相位关系处于无规律的超前滞后状态,导致过调制策略3出现问题,动态响应时间很长,说明此过调制策略有其不足之处,有待于改进。@@关键词:SVPWM;矢量控制;过调制;动态性能
上传时间: 2013-06-27
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作为世界上发展最快的可再生能源,风能受到了世界各国的关注。随着风机数量的增加,研究电网故障时风力发电机的动态响应特性越来越重要。 本文以“3.2MW永磁风力发电机系统分析”为工程背景,旨在研究3.2MW永磁风力发电机及其系统在各种正常和非正常工况下的动态性能,分析变流系统和控制方法对电机性能的影响,为电机的优化设计提供参考。 首先,在对永磁风力发电机的基本理论进行论述的基础上,分析了变转速变桨距控制策略,并基于Matlab/Simulink建立了风力发电机模型,通过仿真分析了最大功率跟踪和变桨距控制下发电机的性能。 其次,研究了双PWM变流系统电机侧变流器和网侧变流器的控制方法,并基于Matlab/Simulink搭建了基于转速外环、电流内环双PI调节器的电机侧控制器模型及基于电网电压定向的电压外环、电流内环控制的网侧控制器模型。 最后,基于Matlab/Simulink对电网短路及电网电压跌落下不同控制方法下的永磁风力发电机系统的动态性能进行仿真;并对永磁风力发电机机端短路下的运行性能进行仿真,结果表明:网侧变流器的电流变化以及直流母线的电压波动对永磁风力发电机系统的动态性能影响较大,通过控制网侧变流器电流、直流母线电压的稳定,可以有效提高永磁风力发电机系统的动态性能;给定的电机设计参数符合短路电流倍数要求;永磁风力发电机通过变流装置并网可大大减小故障对发电机的冲击。
上传时间: 2013-04-24
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直接转矩控制技术(DTC)是继矢量控制技术之后交流调速领域中新兴的控制技术,它采用空间矢量分析的方法,直接在定子坐标系下计算并控制异步电机的转矩和磁链,采用定子磁场定向,直接对逆变器的开关状态进行最佳控制,从而能够快速而准确地控制异步电动机的转矩和磁链,以获得转矩的高动态性能。目前在高速离心机行业,普遍采用通用型变频器,其通用性好,但参数较多,价格较贵,为了降低成本增强控制性能,本文利用直接转矩控制技术的优点,采用直接转矩控制策略设计并制作了针对高速离心机的专用变频器。 本文介绍了异步电动机和逆变器的基本数学模型,分析了异步电机直接转矩控制的基本原理,以及直接转矩控制系统的基本组成,对直接转矩控制系统进行了仿真研究,建立了基于MATLAB/Simulink的仿真系统,介绍了仿真模型的各组成部分,包括3/2变换、定子磁链、电机转矩观测模型、转矩调节器、磁链调节器、扇区判断、开关表选择等,给出了系统加减负载和加减转速仿真结果,仿真结果表明了其磁链轨迹近似为圆形,系统具有良好的动态和稳态性能,同时证明了建立的转矩和磁链观测模型以及控制算法的正确性和可行性。根据仿真实现方法以及结果的指导,设计并制作了整个系统的硬件电路,包括主电路(单相整流、滤波、制动电路、启动限流电路、逆变电路)、控制电路(DSP、驱动隔离放大、采样)并对各器件进行选型,给出了硬件各部分电路图;最后介绍了系统的软件流程以及各模块的程序实现,系统的软件部分采用C语言进行编程,实现了定子相电流的采样、定子相电压的计算、定子磁链的计算和开关信号的输出等功能。在分别对硬件和软件各部分进行调试后,进行了系统的联合调试,以TMS320F2808作为控制器,在一台功率为1.5KW的交流异步电机上实现了直接转矩控制。
上传时间: 2013-05-31
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无刷直流电机以体积小、重量轻、效率高、调速性能好、无换向火花及无励磁损耗等诸多优点被大量应用于家电、交通、医疗器械、数控机床及机器人等领域,现代工业的快速发展对无刷直流电机控制系统的性能要求也越来越高。可以预见,随着永磁材料和电力电子器件价格进一步的降低,无刷直流电机驱动理论的研究不断深入,无刷直流电机的应用前景将更加广泛。 本文通过阅读大量文献资料,介绍了无刷直流电机的发展现状、研究动态及工作原理等。在控制策略上,采用了基于智能控制思想的模糊控制,其特点是不依赖于对象模型,利用制定的控制规则进行了模糊推理从而获得合适的控制量。运用Matlab/Simulink对控制系统进行了建模和仿真,其中速度环采用模糊PI调节,电流环采用传统的PI调节,为后面的实验提供了理论分析的基础。 结合无刷直流电机的结构,利用电机内部的霍尔元件检测转子位置。根据模糊控制器的设计方法,给出了模糊控制查询表。采用TI公司的数字信号处理器TMS320F2812作为主控芯片,在硬件上设计了整流电路、逆变电路、驱动电路、调理及保护电路等;在DSP软件开发环境CCS下,采用C语言和汇编语言进行了混合编程,实现了转子位置信号的读取、PWM波的产生、AD采样、速度模糊PI调节及电流调节等功能。 通过对整个控制系统的软硬件联合调试,进行了相关实验。相对传统的控制系统,采用模糊PI控制的系统具有响应速度快、超调量小、稳定性好等优点。实验结果表明了无刷直流电机模糊控制系统设计的正确性。最后对整个设计进行了总结,对后续的工作给出了自己的见解。
上传时间: 2013-04-24
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本文设计的变频调速恒压供水系统由上位机、PLC、变频器、压力变送器等组成。本系统包含三台水泵电动机,采用通用变频器来实现对三相水泵电动机组的软启动和变频调速,运行切换采用“先开先停”的原则。压力变送器检测当前水压信号,送入PLC与设定值经PID比较运算,从而控制变频器的输出电压和频率,进而改变水泵电动机组的转速来改变供水量,最终保持管网压力恒定在设定值附近。把模糊控制算法引入到控制系统中,从而改善了系统的静动态特性。 模糊控制是一种不依赖于被控过程数学模型的仿人思维的控制技术。它可以利用领域专家的操作经验或知识建立被控系统的模糊规则,有较好的知识表达能力。但传统的模糊控制同PID算法一样,均为“事后调节”,因而对大迟延对象的控制效果不是很理想。预测控制的核心是不仅注意过去及现在的目标值,而且注意将来的目标值,使受控量和目标值的偏差尽可能地小,从而提高系统的控制性能。预测控制和模糊控制是各自独立发展起来的两类控制方法,在二者充分发展的基础上,提出将预测的思想和模糊的思想结合起来,形成一种新的控制方法——模糊预测控制FPC。 本文将FPC技术应用于供水系统,设计出自调整修正因子模糊PID控制器,克服了传统PID控制设计中的参数调整困难的问题。模糊PID控制是在大误差范围内采用模糊控制,以提高动态响应速度;在小误差范围内采用PID控制,引入积分控制作用以消除静态误差,提高控制精度。本设计通过变频调速实现恒水压控制,并针对系统的时滞特点采用Smith预估控制器进行补偿。利用Matlab对其模型进行仿真,仿真结果与传统控制算法相比较,该算法具有鲁棒性好,实现简单,易于在线调整等优点,系统响应曲线没有超调,系统的建立时间比较短,抗干扰能力强。 通过对上位机和PLC之间通信的分析和研究,完成了上、下位机的通信设置,给出了上位机监控程序编写方法,通过通信模块实现了对供水系统的远程监控及故障报警。 所开发的系统将FPC与PLC相结合,克服了传统的调节器的缺点,充分发挥了PLC控制灵活、编程方便、适应性强的优点,提高了控制的精确度。实验结果表明,该系统能对异步电动机转速实现精确控制,实用性强,具有一定的推广价值。
上传时间: 2013-05-19
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C语言编程一站式学习-HTML,C语言学习的好教程
上传时间: 2013-04-24
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超声波电源广泛应用于超声波加工、诊断、清洗等领域,其负载超声波换能器是一种将超音频的电能转变为机械振动的器件。由于超声换能器是一种容性负载,因此换能器与发生器之间需要进行阻抗匹配才能工作在最佳状态。串联匹配能够有效滤除开关型电源输出方波存在的高次谐波成分,因此应用较为广泛。但是环境温度或元件老化等原因会导致换能器的谐振频率发生漂移,使谐振系统失谐。传统的解决办法就是频率跟踪,但是频率跟踪只能保证系统整体电压电流同频同相,由于工作频率改变了而匹配电感不变,此时换能器内部动态支路工作在非谐振状态,导致换能器功率损耗和发热,致使输出能量大幅度下降甚至停振,在实际应用中受到限制。所以,在跟踪谐振点调节逆变器开关频率的同时应改变匹配电感才能使谐振系统工作在最高效能状态。针对按固定谐振点匹配超声波换能器电感参数存在的缺点,本文应用耦合振荡法对换能器的匹配电感和耦合频率之间的关系建立数学模型,证实了匹配电感随谐振频率变化的规律。给出利用这一模型与耦合工作频率之间的关系动态选择换能器匹配电感的方法。经过分析比较,选择了基于磁通控制原理的可控电抗器作为匹配电感,通过改变电抗控制度调节电抗值。并给出了实现这一方案的电路原理和控制方法。最后本文以DSP TMS320F2812为核心设计出实现这一原理的超声波逆变电源。实验结果表明基于磁通控制的可控电抗器可以实现电抗值随电抗控制度线性无级可调,由于该电抗器输出正弦波,理论上没有谐波污染。具体采用复合控制策略,稳态时,换能器工作在DPLL锁定频率上;动态时,逐步修改匹配电抗大小,搜索输出电流的最大值,再结合DPLL锁定该频率。配合PS-PWM可实现功率连续可调。该超声波换能系统能够有效的跟随最大电流输出频率,即使频率发生漂移系统仍能保持工作在最佳状态,具有实际应用价值。
上传时间: 2013-04-24
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随着我国工业化进程加快,各种电力负荷迅速增加,造成了电网无功功率消耗增加,使电能的传输和利用效率降低,电能质量中的无功功率补偿问题变得越来越重要。静止无功发生器(STATCOM)作为柔性交流输电系统的重要装置之一,是无功功率补偿发展的趋势。 论文首先介绍并比较了现有的无功补偿装置,分析了STATCOM相对于其他无功补偿装置的优越性。总结了STATCOM的间接电流控制和直接电流控制两种控制方式,并对两种控制方式所衍生的几种控制结构进行了介绍,说明了其控制原理。 详细讨论了直接电流控制的几种控制结构,并建立了相应的仿真模型,进行了仿真和比较分析。研究了它们在稳态性能和动态性能上的优缺点。其中重点讨论了采用空间电压矢量调制方法(SVPWM)跟踪给定电压矢量,来控制STATCOM的电流产生,并且采用直流侧电压可变给定。仿真结果证明此种方法具有直流侧电压利用率高、降低功率器件的开关损耗、适应电网电压不对称的环境的优点。 介绍了基于FPGA和DSP硬件开发平台设计方法。对FPGA的控制软件编程设计进行了详细讨论,其中重点讨论了应用DSP builder。工具箱实现全数字三相锁相环和SVPWM控制模块的方法。
上传时间: 2013-04-24
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