飛輪儲(chǔ)能技術(shù)是一種新型高效的能量轉(zhuǎn)換與存儲(chǔ)方法,利用高速旋轉(zhuǎn)的飛輪存儲(chǔ)機(jī)械能,通過換能裝置實(shí)現(xiàn)電能與機(jī)械能的相互轉(zhuǎn)換。相對其他儲(chǔ)能方法,飛輪儲(chǔ)能具有高效率、無污染、長壽命、易監(jiān)控、維護(hù)簡單、充放電迅速、可實(shí)現(xiàn)連續(xù)工作等顯著的優(yōu)點(diǎn),具有廣闊的應(yīng)用前景。國內(nèi)對儲(chǔ)能飛輪研究尚處于起步階段。為提高儲(chǔ)能飛輪系統(tǒng)的使用效率、降低損耗,需要研究低損耗軸承支承技術(shù)。飛輪儲(chǔ)能研究的日益發(fā)展,在很大程度上也是得益于軸承技術(shù)的不斷改進(jìn)。磁懸浮軸承由于具有高轉(zhuǎn)速、無磨損、無需潤滑、動(dòng)態(tài)特性可調(diào)等突出優(yōu)點(diǎn),特別適合飛輪這種高速旋轉(zhuǎn)系統(tǒng),為飛輪儲(chǔ)能裝置的研究開發(fā)提供了條件。針對儲(chǔ)能飛輪系統(tǒng)的具體特點(diǎn),在系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析的基礎(chǔ)上,使用MATLAB工具設(shè)計(jì)一套PID控制系統(tǒng)。根據(jù)控制系統(tǒng)的性能要求,研究制作了一套以DSP控制器為核心,采用PID控制算法的數(shù)字式主動(dòng)磁懸浮軸承控制系統(tǒng),包括軟件與硬件系統(tǒng)。同時(shí)研究了磁軸承開關(guān)功率放大器的相關(guān)原理,開發(fā)新型的PWM功率放大器。實(shí)驗(yàn)表明開關(guān)功放線性度較好,控制器工作穩(wěn)定良好,基本達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。 

【文章來源】：東南大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：61 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
第一章 緒 論
    1.1 磁懸浮儲(chǔ)能飛輪概述
        1.1.1 國內(nèi)外發(fā)展概況
        1.1.2 磁懸浮儲(chǔ)能飛輪基本工作原理
        1.1.3 磁懸浮儲(chǔ)能飛輪系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)
    1.2 論文工作及內(nèi)容安排
        1.2.1 論文工作的提出
        1.2.2 論文的內(nèi)容安排
第二章 磁懸浮軸承控制系統(tǒng)分析
    2.1 磁懸浮軸承系統(tǒng)工作原理及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
        2.1.1 磁懸浮軸承系統(tǒng)工作原理
        2.1.2 磁懸浮軸承系統(tǒng)結(jié)構(gòu)功能
    2.2 單自由度磁軸承系統(tǒng)分析
        2.2.1 磁軸承總體系統(tǒng)構(gòu)成
        2.2.2 磁懸浮系統(tǒng)各環(huán)節(jié)分析
    2.3 五自由度磁懸浮儲(chǔ)能飛輪系統(tǒng)的控制策略分析
        2.3.1 磁懸浮儲(chǔ)能飛輪系統(tǒng)分析假設(shè)
        2.3.2 五自由度磁懸浮儲(chǔ)能飛輪系統(tǒng)模型分析
        2.3.3 五自由度磁懸浮儲(chǔ)能飛輪系統(tǒng)控制策略分析
    2.4 單自由度控制器設(shè)計(jì)
        2.4.1 磁懸浮系統(tǒng)分析
        2.4.2 模擬PID控制器設(shè)計(jì)
        2.4.3 磁懸浮軸承系統(tǒng)數(shù)字控制器設(shè)計(jì)
    本章小結(jié)
第三章 開關(guān)功放研究與設(shè)計(jì)
    3.1 磁懸浮軸承系統(tǒng)功率放大器簡介
        3.1.1 開關(guān)功率放大器工作原理
        3.1.2 開關(guān)功率放大器控制方法
    3.2 磁懸浮軸承PWM功率放大器設(shè)計(jì)
        3.2.1 開關(guān)頻率的確定
        3.2.2 電流變化率
        3.2.3 功率器件的選擇
        3.2.4 功放功耗
        3.2.5 橋式開關(guān)電路
        3.2.6 MOSFET驅(qū)動(dòng)電路
        3.2.7 電流反饋回路設(shè)計(jì)
    3.3 功放測試分析
    本章小結(jié)
第四章 磁懸浮軸承系統(tǒng)數(shù)字控制器軟硬件設(shè)計(jì)
    4.1 磁懸浮軸承系統(tǒng)數(shù)字控制器的總體結(jié)構(gòu)
        4.1.1 數(shù)字控制設(shè)計(jì)流程
        4.1.2 磁懸浮軸承控制器設(shè)計(jì)功能要求
    4.2 DSP控制器TMS320LF2407A的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)
        4.2.1 A/D轉(zhuǎn)換模塊
        4.2.2 PWM信號(hào)調(diào)制
        4.2.3 串行通信模塊
    4.3 主要外圍電路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        4.3.1 外部存儲(chǔ)器設(shè)計(jì)
        4.3.2 串行通訊設(shè)計(jì)
        4.3.3 信號(hào)濾波電路設(shè)計(jì)
        4.3.4 緩沖、顯示等電路的CPLD設(shè)計(jì)
        4.3.5 電源、復(fù)位及時(shí)鐘電路的設(shè)計(jì)
        4.3.6 電路板的可靠性設(shè)計(jì)
    4.4 控制器軟件結(jié)構(gòu)與編制調(diào)試
        4.4.1 軟件系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        4.4.2 定點(diǎn)DSP軟件開發(fā)定標(biāo)及抗干擾設(shè)計(jì)
    4.5 硬件系統(tǒng)調(diào)試及分析
    本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
致 謝
參考文獻(xiàn)
作者簡介


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3171817