基于DQ轴谐波提取器的永磁同步电机谐波抑制 PMSM 1.通过谐波提取器,直接提取DQ轴的谐波分量进行抑制,对五七次谐波电流抑制效果效果很好。 2.为了放大效果,采用主动注入谐波电压的方法,增大了电机中的谐波分量。 3.调制算法采用SVPWM,电流环处搭建了解耦补偿模块,控制效果更好。 3.纯手工搭建,可以提供参考资料。 在现代电机控制技术领域,电机的谐波抑制问题一直是研究的热点。本文主要探讨了基于DQ轴谐波提取器的永磁同步电机(PMSM)谐波抑制策略,其中DQ轴即为电流控制中的直轴和交轴,它们在PMSM控制系统中扮演着核心的角色。 文中提出了一种新颖的谐波提取方法,即直接从DQ轴分量中提取谐波成分。这种方法能够有效地针对五次和七次谐波电流进行抑制。PMSM电机在运行过程中,电流波形不可避免地会出现谐波成分,这会降低电机效率,增加损耗,并可能导致额外的振动和噪声。通过在电机控制器中集成DQ轴谐波提取器,可以实时监测和调整电流波形,从而优化电机性能。 为了进一步提高抑制谐波的效果,文章中提出了一种主动注入谐波电压的方法。这种方法的原理是在电机控制环节中,有意识地向电机注入与谐波频率相同的电压,从而抵消或减少电机中的谐波成分。这种方法不仅可以抑制谐波,还能在一定程度上增大电机的运行性能。 此外,文章还介绍了一种调制算法——空间矢量脉宽调制(SVPWM)。SVPWM算法通过优化PWM波形,有效减少谐波分量,提升电机控制的精确度。文章指出,在电流环中搭建了解耦补偿模块,进一步改善了PMSM的控制效果。解耦补偿模块的作用在于补偿因电机参数变化而引起的控制误差,确保电流按照预定的DQ轴分量进行调节。 在实践中,电机谐波的产生和抑制涉及到复杂的电磁场和控制理论知识,本文提供的解决方案均是通过纯手工搭建的实验系统进行测试和验证的。该系统不仅能够模拟实际电机的运行情况,还为研究人员提供了宝贵的数据和研究资料。通过这种方式,研究人员可以不断优化和改进电机控制策略,以达到更加理想的工作效果。 文中提及的“大数据”标签可能指的是在电机控制和谐波抑制的研究过程中,对大量电机运行数据的收集和分析。通过分析数据,研究者可以更加精确地诊断电机的问题,并制定出更加合适的谐波抑制措施。 通过上述研究,我们可以看出,基于DQ轴谐波提取器的永磁同步电机谐波抑制策略不仅能够有效地提升电机性能,还能在一定程度上延长电机的使用寿命,并降低运行成本。这些研究成果对于电机控制系统的优化有着重要的指导意义,并为未来电机技术的发展奠定了坚实的基础。
2025-11-09 23:17:51 185KB
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内容概要:本文详细介绍了基于STM32G0系列MCU和TI DRV8841驱动芯片的步进电机开发板电流闭环控制系统的软硬件设计。硬件方面,开发板采用24V供电,输出电流可达1.75A,具备母线电压和电机相电流采样功能。软件方面,实现了电流闭环控制、PWM频率设定、Modbus通信、位置模式和速度模式等功能。电流闭环控制中,电流环的kp和ki参数能够自动计算,提高了系统的自适应性和灵活性。PWM频率设定为16kHz,确保了电流环的稳定性和响应速度。Modbus通信使得系统可以与其他设备进行数据交互。位置模式和速度模式提供了多样化的控制方式,满足不同应用场景的需求。 适合人群:从事嵌入式系统开发、步进电机控制及相关领域的工程师和技术人员。 使用场景及目标:适用于需要高精度电流控制的步进电机应用场合,如工业自动化、机器人等领域。目标是提高步进电机的控制精度和稳定性,增强系统的智能化水平。 其他说明:文中提供了详细的代码示例和硬件配置方法,帮助读者更好地理解和实现电流闭环控制系统。此外,还分享了一些实际开发中的经验和技巧,如ADC采样延迟处理、Modbus通信优化等。
2025-11-09 17:32:24 6.93MB
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内容概要:本文详细介绍了基于下垂控制的三相逆变器电压电流双闭环控制的仿真方法及其在MATLAB/Simulink和PLECS中的具体实现。首先解释了下垂控制的基本原理,即有功调频和无功调压,并给出了相应的数学表达式。随后讨论了电压环和电流环的设计与参数整定,强调了两者带宽的差异以及PI控制器的参数选择。文中还提到了一些常见的调试技巧,如锁相环的响应速度、LC滤波器的谐振点处理、死区时间设置等。此外,作者分享了一些实用的经验,如避免过度滤波、合理设置采样周期和下垂系数等。最后,通过突加负载测试展示了系统的动态响应性能。 适合人群:从事电力电子、微电网研究的技术人员,尤其是有一定MATLAB/Simulink和PLECS使用经验的研发人员。 使用场景及目标:适用于希望深入了解三相逆变器下垂控制机制的研究人员和技术人员,旨在帮助他们掌握电压电流双闭环控制的具体实现方法,提高仿真的准确性和效率。 其他说明:本文不仅提供了详细的理论讲解,还结合了大量的实战经验和调试技巧,有助于读者更好地理解和应用相关技术。
2025-11-09 17:29:13 910KB
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内容概要:本文深入探讨了图腾柱无桥PFC技术,详细介绍了平均电流控制方法及其代码实现,解释了环路建模与补偿网络设计的关键步骤。文中通过多个仿真工具如PLECS、PSIM和Simulink进行了验证,并讨论了Dual-boost PFC及交错并联图腾柱PFC等高级拓扑结构。此外,作者分享了实际调试过程中遇到的问题及解决方案,强调了理论与实践相结合的重要性。 适合人群:从事电源设计与开发的工程师和技术人员,尤其是对PFC技术感兴趣的读者。 使用场景及目标:帮助读者理解图腾柱无桥PFC的工作原理,掌握平均电流控制和环路设计技巧,提升实际项目的成功率。适用于需要优化电源效率、减少电流谐波的设计场景。 其他说明:文章提供了大量实用的代码片段和仿真案例,有助于读者更好地理解和应用相关技术。同时,作者的经验分享也为初学者提供了宝贵的指导。
2025-11-09 11:45:05 1.02MB 环路设计
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永磁同步电机(PMSM)模型预测电流控制(MPC)在Simulink平台上的实现方法及其性能分析。首先,文章解释了预测模型的核心离散化方程,并强调了电感参数对预测准确性的影响。接着,讨论了代价函数的设计,特别是权重系数α和β的选择对电流总谐波失真(THD)和开关频率的影响。此外,还提到了仿真过程中的一些技巧,如延迟补偿和三重嵌套循环的使用,以及仿真速度的问题。最后,展示了仿真的效果,特别是在负载突变情况下的电流响应特性。 适合人群:从事电机控制系统设计的研究人员和技术人员,尤其是对模型预测控制感兴趣的工程师。 使用场景及目标:适用于需要深入了解和应用永磁同步电机模型预测电流控制技术的场合,旨在提高电流控制精度和系统响应速度。 其他说明:文中提到的实际案例和仿真结果有助于读者更好地理解和掌握相关技术和优化方法。
2025-11-04 18:00:47 498KB
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如何使用PLECS仿真工具复现IEEE顶刊中关于DAB变换器峰值电流前馈控制策略的研究成果。首先简述了PLECS仿真的特点及其在电力电子电路设计中的应用,接着重点讲解了DAB变换器的工作原理和峰值电流前馈控制策略的具体实施步骤,包括模型建立、参数设定、控制逻辑配置等方面的内容。文中还给出了部分关键代码片段,用于指导读者完成从建模到仿真的全过程。最后对整个流程进行了总结,并对未来发展方向提出了展望。 适合人群:从事电力电子领域的研究人员、工程师以及相关专业学生。 使用场景及目标:适用于希望深入了解DAB变换器内部机制及其先进控制方法的人群;旨在通过具体实例加深对理论的理解,掌握PLECS仿真技巧,从而提升个人科研水平和技术能力。 其他说明:文中提供的代码片段有助于读者快速上手实践,同时鼓励读者在此基础上进一步探索和创新。
2025-10-31 12:58:02 16.73MB
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内容概要:本文介绍了一种基于STM32F103C8单片机的电流电压检测系统,用于电网参数的实时监测、显示以及远程控制。系统能够监测电流和电压参数并进行显示,支持通过按键设置报警阈值,并提供声光报警功能。此外,还集成了ESP8266通信模块实现远程通信,允许平台远程监视与控制。文中提供了详细的硬件设计说明,包括电流互感器、分压电阻网络等关键组件的选择与配置,以及ADC采样的核心代码和有效值计算方法。针对可能出现的问题如ADC采样毛刺进行了优化处理,并介绍了Modbus RTU协议的应用。最后,文档附带了Proteus仿真图、程序代码、详细说明文档和讲解视频。 适合人群:从事电力电子、自动化控制领域的工程师和技术人员,特别是对单片机应用感兴趣的开发者。 使用场景及目标:适用于需要对电网参数进行精确监测和控制的场合,如工业控制系统、智能家居设备等。目标是帮助读者掌握单片机在电流电压检测方面的应用,提高系统的可靠性和安全性。 其他说明:文档不仅提供了理论指导,还包括实际操作步骤和常见问题解决方法,有助于读者更好地理解和应用相关技术。
2025-10-27 21:44:40 1.16MB
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内容概要:本文介绍了基于MATLAB Simulink的永磁同步电机(PMSM)带载仿真模型,重点探讨了新型滑模扰动观测器(NSMDO)在转速环中的应用和模型预测控制(MPCC)在电流内环中的应用。NSMDO能有效抑制滑模控制系统的抖振,提升转速控制系统的鲁棒性和动态响应性能;而MPCC通过选择最优电压矢量和占空比组合,减少了电流纹波和定子电流谐波,提高了电流控制精度。文中还提供了详细的m代码注释,便于理解和实现。 适合人群:从事电机控制、自动化控制领域的研究人员和技术人员,特别是对MATLAB Simulink有一定基础的读者。 使用场景及目标:适用于希望深入了解PMSM控制策略优化的研究人员和技术人员,旨在提供一种高效的PMSM带载仿真方法,帮助改进现有控制系统的性能和稳定性。 其他说明:文中引用了相关参考文献,方便读者进一步深入研究。
2025-10-26 11:44:50 2.46MB
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内容概要:本文详细介绍了利用Simulink进行锂电池充放电控制仿真的全过程。主要内容涵盖充电和放电时采用的电压电流双闭环控制结构,以及具体的PI控制器参数设置、模式切换逻辑、DC-DC变换器控制、电池等效电路建模等方面的技术细节。文中还分享了许多实际调试过程中遇到的问题及其解决方案,如电流环和电压环的配合、代数环问题、积分项限制、采样频率优化等。最终实现了充电效率约92%,放电电压纹波控制在±1%内的良好效果。 适合人群:具有一定电力电子和控制理论基础的研发人员和技术爱好者。 使用场景及目标:适用于从事锂电池管理系统(BMS)、电动汽车、储能系统等领域工作的工程师,帮助他们理解和掌握双闭环控制的设计与调试方法,提高系统性能和稳定性。 其他说明:文中提供了大量实用的调试技巧和经验总结,对于初学者来说非常有价值。同时强调了不同应用场景下参数调整的重要性,并给出了具体的优化建议。
2025-10-22 09:06:28 1.08MB Simulink 控制系统仿真
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在现代电子工程设计中,电流转电压模块(也称为4-20mA转0-3.3/5V/10V转换变送器)是一个非常重要的组件,其作用是将标准工业信号4-20mA电流环路转换为相应的电压信号,这些电压信号通常用于模拟传感器输出,使得数据能够被进一步处理或用于控制电路。这类模块在工业自动化、过程控制、仪器仪表等多个领域中有着广泛的应用。 在本模块的设计过程中,需要确保其能够将输入的4-20mA电流信号稳定、准确地转换为0-3.3V、0-5V或0-10V的电压信号。这一过程通常包括以下几个重要方面: 1. 精确的电流-电压转换:模块必须能够将输入的电流信号线性转换为对应比例的电压信号,保证转换过程中的高精度和低漂移。 2. 防护措施:由于工业现场可能存在电磁干扰,模块需要有良好的电磁兼容性设计,包括输入端的滤波、隔离等措施,确保信号转换的准确性和稳定性。 3. 电源设计:模块的供电需要稳定,一般需要考虑电源电压的适应范围以及电源的纹波抑制能力。 4. 过流保护与过压保护:为了确保模块在异常电流或电压情况下不被损坏,设计中需要加入过流保护和过压保护措施。 5. 软件仿真:通过软件仿真工具如Multisim 14,可以在实际制作电路板之前模拟电路的工作情况,对电路进行优化和调试。 文件名称列表中的“4-20mA电流转3.3V、5V、10V-软件Multisim14”表明用户可以获得一系列的仿真文件,这些文件分别对应将4-20mA电流信号转换为不同电压信号(3.3V、5V和10V)的设计。Multisim 14是National Instruments推出的一款电路仿真软件,它能提供一个类似实际电子实验的工作环境,用户可以通过它进行电路的搭建、测试、故障排除等操作,无需实际搭建电路板。这对于电路设计人员来说是一个非常有用的设计和验证工具,有助于提高电路设计的成功率和可靠性。 在实际应用中,4-20mA信号因其出色的抗干扰能力和长距离传输的稳定性而被广泛采用。例如,工业现场的温度传感器、压力传感器、流量传感器等常常采用这种信号传输方式,然后通过电流转电压模块将信号转换为电压形式,以便进行后续的处理和分析。 此外,电流转电压模块通常需要配合微控制器或数据采集系统一起使用,因此模块的设计还需要考虑与这类设备的兼容性,确保信号能够被这些系统准确读取和处理。 电流转电压模块的设计涉及到电路设计、信号处理、电源管理、电磁兼容等多个方面的专业知识,是工业自动化和过程控制领域中不可或缺的一个环节。通过使用专业的仿真软件,如Multisim 14,工程师们能够在电路制作之前进行详尽的测试,确保电路设计的高效和精准。这对于提升产品的性能、降低成本、缩短开发周期都具有重要意义。
2025-10-21 16:10:32 461KB 4-20ma 电流转电压 电流采样 0-3.3V
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