基于模糊控制的三相異步電機節(jié)能控制器的研究設(shè)計

【摘要】： 由于三相異步電動機運行環(huán)境及運行情況各異,有時要在各種變負載、頻繁起動制動狀態(tài)下運行,為了滿足啟動轉(zhuǎn)矩以及重載的情況下運行,往往需要選擇功率相對較大的電動機,這樣輕載時功率因數(shù)相對較低,必然浪費大量的能源,因此輕載節(jié)能十分必要。 首先,本文從電機輕載時候效率較低的原因出發(fā),分析了交流異步電機的能耗關(guān)系,得出了電機效率、功率因數(shù)和輸入電壓以及負載率之間的關(guān)系;同時對降電壓節(jié)能的可行性和晶閘管觸發(fā)角的變化對輸出電壓的影響進行了研究。當負載率較低時尤其是空載時電機運行效率較低,損失了大量的無功功率,此時可以通過降低輸入電壓從而提高電機的功率因數(shù)。 其次,本文在模糊控制理論分析的基礎(chǔ)上,采用了加入了可調(diào)因子的積分型模糊控制器來控制晶閘管觸發(fā)角,以降低端電壓,提高電機功率因數(shù),從而達到輕載節(jié)能的目的。 最后,本文對控制系統(tǒng)進行了軟硬件設(shè)計。主電路由三相反并聯(lián)晶閘管電路、功率因數(shù)角檢測電路以及晶閘管觸發(fā)電路和串行存儲電路構(gòu)成,以PIC16F877A為主控制芯片;在軟件設(shè)計中給出了各主要功能模塊的詳細流程圖,包括軟起動子程序流程圖、模糊控制算法流程圖。隨后又介紹了系統(tǒng)設(shè)計中的軟硬件抗干擾措施和實驗結(jié)果。 【關(guān)鍵詞】：三相異步電機 輕載節(jié)能 功率因數(shù)角 模糊控制 晶閘管
【學位授予單位】：燕山大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2009
【分類號】：TM343;TM571.6
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-17
• 1.1 課題背景和意義10-11
• 1.2 目前國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-15
• 1.2.1 控制方法的現(xiàn)狀與發(fā)展11-12
• 1.2.2 節(jié)能控制器的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢12-14
• 1.2.3 當前我國各類節(jié)電器的優(yōu)劣與性能比較14-15
• 1.3 本文的主要研究內(nèi)容15-16
• 1.4 本文的結(jié)構(gòu)16-17
• 第2章 交流異步電機節(jié)能控制原理及控制策略17-34
• 2.1 交流異步電機的能耗與效率分析17-21
• 2.1.1 能耗分析17-18
• 2.1.2 功率關(guān)系18-20
• 2.1.3 電機效率和功率因數(shù)的關(guān)系20-21
• 2.2 降壓節(jié)能原理分析21-32
• 2.2.1 降壓節(jié)能理論分析21-23
• 2.2.2 不同負載下的電壓變化與功率因數(shù)的關(guān)系23-25
• 2.2.3 功率因數(shù)角變化規(guī)律25-27
• 2.2.4 功率因數(shù)角變化對晶閘管輸出電壓的影響27-29
• 2.2.5 觸發(fā)角變化對晶閘管輸出電壓的影響29-32
• 2.3 控制量的選擇及控制策略32-33
• 2.4 本章小結(jié)33-34
• 第3章 模糊控制理論基礎(chǔ)及其設(shè)計34-45
• 3.1 模糊控制的理論概述34-39
• 3.1.1 PID 控制簡介34-35
• 3.1.2 PID 控制的分析35
• 3.1.3 模糊集理論基礎(chǔ)35-37
• 3.1.4 模糊關(guān)系及推理合成規(guī)則37-38
• 3.1.5 模糊推理38-39
• 3.2 模糊控制器設(shè)計方法和步驟39-43
• 3.2.1 模糊控制模型的選取39-40
• 3.2.2 精確量的模糊化40-41
• 3.2.3 模糊控制規(guī)則的制定與推理41-42
• 3.2.4 清晰化計算42-43
• 3.3 模糊控制器的設(shè)計43-44
• 3.4 本章小結(jié)44-45
• 第4章 電機軟起動和基于模糊控制的節(jié)能控制算法的設(shè)計和仿真45-57
• 4.1 電機軟起動45-46
• 4.1.1 電機軟起動實用算法45-46
• 4.2 三相異步電機模糊控制算法設(shè)計46-51
• 4.2.1 輸入輸出變量的隸屬度函數(shù)及模糊規(guī)則的確立46-48
• 4.2.2 閉環(huán)控制系統(tǒng)48-49
• 4.2.3 模糊規(guī)則的確定和模糊推理49-51
• 4.3 仿真結(jié)果51-56
• 4.4 本章小結(jié)56-57
• 第5章 節(jié)能控制系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計57-69
• 5.1 節(jié)能控制系統(tǒng)總體設(shè)計方案57-58
• 5.2 硬件設(shè)計58-62
• 5.2.1 主控制芯片和晶閘管模塊的選擇58
• 5.2.2 電源電路58-59
• 5.2.3 電壓過零檢測59
• 5.2.4 電流過零檢測以及過流保護電路59-60
• 5.2.5 相序檢測60
• 5.2.6 缺相保護60-61
• 5.2.7 觸發(fā)電路61
• 5.2.8 串行存儲電路61-62
• 5.2.9 系統(tǒng)的硬件抗干擾技術(shù)62
• 5.3 軟件設(shè)計62-66
• 5.3.1 初始化子程序設(shè)計64
• 5.3.2 軟起動與軟停車程序設(shè)計64-65
• 5.3.3 模糊節(jié)能控制算法的軟件實現(xiàn)65-66
• 5.3.4 軟件抗干擾性的設(shè)計66
• 5.4 系統(tǒng)試驗與分析66-67
• 5.5 本章小結(jié)67-69
• 結(jié)論69-70
• 參考文獻70-74
• 攻讀碩士學位期間承擔的科研任務(wù)與主要成果74-75
• 致謝75-76
• 作者簡介76

您可以在本站搜索以下學術(shù)論文文獻來了解更多相關(guān)內(nèi)容

交流異步電動機模糊自適應(yīng)軟起動控制的研究    李林鴻

異步電動機節(jié)能方法初探    儲百森

異步電動機的節(jié)能控制    陳偉華,彭繼慎

電力電子技術(shù)的發(fā)展動向    王兆安

交流異步電動機非調(diào)速運行節(jié)能方案研究綜述    徐甫榮

異步電機功率因數(shù)自動控制變頻調(diào)速系統(tǒng)    任志玲,孟慶春,王文巖

異步電動機新型節(jié)能運行方式    任志玲,孟慶春

基于模糊自整定PID的電動汽車驅(qū)動控制系統(tǒng)的研究    李軍偉;

The cycloconverter based on fuzzy controller for lift    王根平;易靈芝;

油田抽油機用感應(yīng)電動機調(diào)壓節(jié)能控制策略的研究    朱常青;王秀和;申寧;張鑫;張承慧;

我國海上風電發(fā)展的若干問題初探    劉琦;許移慶;

三相感應(yīng)電動機軟起動及智能制動研究    史達

異步電機節(jié)能控制器研究    張震

基于自調(diào)整模糊控制的直線電機矢量控制系統(tǒng)    周娟利;黨智乾;

基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的劉翔110m欄成績預(yù)測    劉國璧;袁宏俊;孫群;孟濤;

基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的模糊溫室鍋爐監(jiān)控系統(tǒng)    高遲;呂元鋒;

基于ARM9內(nèi)核的智能灌溉控制系統(tǒng)的設(shè)計    戴春霞;趙德安;

基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的保鮮冷庫節(jié)能研究    高遲;

基于服務(wù)資源供需平衡的質(zhì)量路由算法    胡九川,劉鴻飛,張宏科,張思東

模糊控制在結(jié)晶器液位控制中的應(yīng)用    唐富杰;劉如平;楊虎;

基于分散模糊控制的整車主動懸架平順性聯(lián)合仿真    孫偉;豐吉賀;王紅巖;賀小軍;

由零件外觀預(yù)測使用壽命的模糊集方法    張玉慶,鄧克文,蔣家勇

基于模糊評判模型的射擊成績評價方法    安振宙;魯小強;岳潤峰;

液體推進劑貯運可靠性評估及預(yù)測的模糊故障樹方法研究    譚天曉;李紅霞;

多目標攻擊中目標威脅評估的模糊綜合評判    韓統(tǒng);董彥非;魏賢智;

低壓低產(chǎn)油井間歇抽油分析與設(shè)計    吳飛鵬;陳德春;蒲春生;

低滲透油田“層內(nèi)爆炸”增產(chǎn)技術(shù)研究進展    李德聰;陳力;丁雁生;林英松;

國內(nèi)外海上風電場現(xiàn)狀及其基礎(chǔ)設(shè)施研究    王鳳云;王輝;

基于輸入頻率異步電機調(diào)速節(jié)能控制研究    林友杰;謝衛(wèi)才;

貴州省縣級供電企業(yè)綜合能力模糊評判應(yīng)用    戴禎平;

淺析電機拖動系統(tǒng)的節(jié)能空間    付正剛;唐軍;

異步電機起動過程中阻抗變化的研究    吳修君;

基于MATLAB的牧草烘干機溫度Fuzzy-PID控制仿真研究    徐姣;周修理;李艷軍;鄭先哲;

儲層鉆井液氣體定量檢測影響因素及方法研究    王印

水平井采油舉升方法及其應(yīng)用研究    齊云階

基于磁粉離合器的汽車起步控制策略研究    吳曉剛

波浪運動升沉補償液壓平臺關(guān)鍵問題試驗研究    曾智剛

電子證據(jù)完整性的幾個關(guān)鍵技術(shù)研究    劉志軍

基于免疫算法和多傳感器信息融合的電機故障綜合診斷方法研究    勾軼

基于主動轉(zhuǎn)向和橫擺力矩控制的多軸車輛制動穩(wěn)定性研究    楊銘

半掛汽車列車動態(tài)特性分析與魯棒控制    常勝

基于混合智能優(yōu)化方法的同步發(fā)電機勵磁控制策略研究    賀徽

插電式混合動力電動汽車能量管理策略研究    張冰戰(zhàn)

基于模糊PID控制的呼吸機壓力控制研究    馮小冬

圓筒型永磁直線同步電機電磁性能及溫度場研究    王旭強

基于ARM的電阻點焊控制器    徐旭

基于RS485總線的污水處理自動監(jiān)控系統(tǒng)的研究    房傳禮

城市二次供水智能控制系統(tǒng)的研究與開發(fā)    孔祥偉

正態(tài)云模型模糊推理系統(tǒng)及其應(yīng)用研究    劉琪

微生物發(fā)酵過程的建模與優(yōu)化控制研究    王巧立

基于DSP的水下機器人嵌入式控制系統(tǒng)設(shè)計    史文韜

艦炮自動化彈庫交流伺服系統(tǒng)研究    潘胤卓

船舶適航性與操縱性自航模系統(tǒng)設(shè)計    趙楊

基于無速度傳感器的高轉(zhuǎn)矩軟起動器的研究    佘致廷;皮玉;董璞;黃文;

晶閘管控制感應(yīng)電機起動過程中振蕩現(xiàn)象研究    王玉峰,馬廣程,王常虹,黃旭

基于模糊控制技術(shù)的感應(yīng)電動機軟起動研究    杜江;杜太行;劉艷萍;

基于恒流模糊控制的高壓異步電動機軟起動器    甘世紅;吳燕翔;劉雨青;衣春波;

基于模糊自適應(yīng)控制的電動機軟起動仿真    賈媛;佟威;李紅蓮;于瑛;

可控飽和電抗器輸出特性建模與仿真研究    李維波;毛承雄;陸繼明;

基于MATLAB的模糊異步電動機軟起動系統(tǒng)的仿真    鐘士元,田建設(shè)

電子軟起動器功能及其新技術(shù)    佘致廷,劉志星,覃平生,樊華軍

基于Popov超穩(wěn)定性理論的模糊自適應(yīng)控制器設(shè)計方法    趙明潔,楊瑩春,諸靜

軟啟動器主電路工作過程的分析    王旭光,衛(wèi)永琴

三相感應(yīng)電動機軟起動及節(jié)能運行技術(shù)的研究    杜江

感應(yīng)電機軟起動新技術(shù)    任宇飛

基于單片機的軟起動器的研究和設(shè)計    戴茵茵

模糊控制在交流調(diào)速控制系統(tǒng)中的應(yīng)用研究    范少泉

基于模糊自適應(yīng)控制的電動機軟起動器的研究    賈媛

三相異步電動機軟起動策略研究與起動器裝置設(shè)計    龔勛

適用于多種負載特性的中壓異步電機軟起動關(guān)鍵技術(shù)研究    陳密

一種簡單實用的交流電動機軟起動裝置    趙葵銀,唐勇奇

控制異步電動機功率因數(shù)角節(jié)電的方法    毛慎建;汪懋華;

風機泵類調(diào)速控制與節(jié)能    程鵬，劉建芬

單片機在電機節(jié)能控制中的應(yīng)用    羅日成

模糊算法在異步機固態(tài)節(jié)能啟動器中的應(yīng)用    孫曉云,劉東輝,盛劍霓

感應(yīng)電動機新型最小損耗控制策略    張承慧,李愛文,張慶范

動態(tài)同步軸系及其應(yīng)用    楊順昌,廖勇,漆小龍

關(guān)于異步電動機無功就地補償技術(shù)    馬梅林;王紀春;

異步電動機按負載大小降壓節(jié)能的研究    羅文廣;陸英北;

無功負荷低壓就地補償?shù)慕?jīng)濟效益    黃建新;

雙饋水輪發(fā)電機系統(tǒng)建模與仿真及其智能控制策略的研究    李輝

用單相電源起動三相異步電機    江金永;

PLC在三相異步電機控制中的應(yīng)用    周云波

MATLAB在三相異步電機短路堵轉(zhuǎn)試驗中的應(yīng)用    于曉明 ,李曉竹

異步電機用于風力發(fā)電的嘗試    李培懷;李銘;

三相異步電動機的節(jié)能改造    徐健;羅賽;

三相籠型異步電動機轉(zhuǎn)子故障及診斷    孫福才;張春妍;

國外情報    

PLC在三相異步電機控制中的應(yīng)用    趙華軍;姚異文;

PLC在三相異步電機控制中的應(yīng)用    唐穎;闞哲;

PLC在三相異步電機控制中的應(yīng)用    馬修成;

三相異步電機效率提高措施的數(shù)值模擬分析    邰永;劉趙淼;

三相異步電機的電磁場分析    邰永;劉趙淼;

三相異步電機的DSP矢量控制系統(tǒng)    張健;

基于SPWM變頻控制系統(tǒng)的龍眼通風預(yù)冷裝置    閆國琦;

基于KJ006的三相異步電機的晶閘管軟啟動器設(shè)計    李振宇;楊世興;

永磁同步電機在鐵道牽引領(lǐng)域中的應(yīng)用    郭曉燕;張黎;

用PLC改造火化爐電控系統(tǒng)    孫志國;

PLC在火化爐群控系統(tǒng)中的應(yīng)用    孫志國;

中壓異步電動機綜合保護器設(shè)計    高鵬飛;高強;徐殿國;

斯達—斯太爾載貨汽車車窗玻璃升降器疲勞耐久性試驗機的研制與應(yīng)用    殷小寧;劉軍;趙和軍;

四種三相異步電機正、反轉(zhuǎn)控制電路剖析    武漢 路石

變頻器控制三相異步電機的故障分析    浙江 馬志堅

三相異步電機常用的幾種制動方法(中)    山東 申世忠

三相異步電機常用的幾種制動方法(上)    山東 申世忠

節(jié)能電機享受“節(jié)能惠民”政策補貼    本報記者 許意強

自動化臥式蒸冷飯機組的應(yīng)用    徐州強力過濾機械有限公司 陳剛

“變頻”爭論中的“靜”思考    本報記者 羅仁宵

節(jié)能新規(guī)出臺 高效電機將獲補貼    本報記者 郭宇

“變頻”爭論中的“靜”思考    本報記者 羅仁宵

單相輸入變頻器的應(yīng)用    江蘇 劉曉林

高性能交流驅(qū)動控制關(guān)鍵技術(shù)的研究    張翊誠

交流伺服驅(qū)動系統(tǒng)控制器設(shè)計    周光遠

DSP控制的三相異步電機空間矢量調(diào)速系統(tǒng)的開發(fā)    章立

三相異步電機無速度傳感器效率優(yōu)化控制的研究    姚瑩

基于Windows環(huán)境下的三相異步電機CAD系統(tǒng)設(shè)計研究    郭靜

三相異步電機SVPWM變頻調(diào)速系統(tǒng)的研究    周成

三相異步電機直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)    鐘潮

基于DSP的混料機中三相異步電機節(jié)能控制器的研究    聶輝

基于DSP的三相異步電機變頻調(diào)速系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計及實現(xiàn)    張笛

電動車用異步電機直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的建模與仿真    陳勝金

基于DSP的中小型三相異步電機運行參數(shù)測試系統(tǒng)    徐方剛