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一种基于数字孪生的灰盒单相PWM整流器建模与健康参数监测方法
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作者 张思慧 宋文胜 +2 位作者 唐涛 邹宇超 张志伟 《电工技术学报》 北大核心 2025年第2期463-476,共14页
基于单相两电平脉宽调制(PWM)整流器工作原理及其闭环控制策略,建立其离散化数学模型,并考虑实际工程应用中控制参数未知的情况,结合整流器外特性实验数据,依托优化粒子群算法(PSO),构建单相PWM整流器数字孪生灰盒模型。该模型可依据当... 基于单相两电平脉宽调制(PWM)整流器工作原理及其闭环控制策略,建立其离散化数学模型,并考虑实际工程应用中控制参数未知的情况,结合整流器外特性实验数据,依托优化粒子群算法(PSO),构建单相PWM整流器数字孪生灰盒模型。该模型可依据当前实测外特性数据,准确地监测控制参数和表征健康状态的关键参数,进而实现对实际整流系统的运行特性跟踪与模拟,该方法可为整流系统的非侵入式健康状态监测提供可能,并可用于指导实际系统中控制参数优化。为验证数字孪生灰盒模型及监测方法的正确性与有效性,该文在不同参数和多种工况下开展了模型验证与监测实验。结果表明,所建模型具有对实际整流器外部运行特性的模拟能力,监测误差小于5%且能够识别参数变化趋势。同时也探究了不同智能优化算法对监测性能的影响,论证了优化粒子群算法在此应用条件下的优越性。 展开更多
关键词 单相pwm整流器 数字孪生 灰盒模型 状态监测 IGBT
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数字控制高频变换器的新颖PWM方法 被引量:29
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作者 彭力 林新春 +1 位作者 康勇 陈坚 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第10期47-51,共5页
数字化PWM调制在高频应用中存在精度受限制的问题 ,该文提出一种新的PWM技术———双调制PWM ,结合高频和低频的优势 ,解决了数字化PWM中高频与精度之间的矛盾 ,使数字化PWM可用于高频、高精度电能变换器之中 ,理论分析、仿真和实验结... 数字化PWM调制在高频应用中存在精度受限制的问题 ,该文提出一种新的PWM技术———双调制PWM ,结合高频和低频的优势 ,解决了数字化PWM中高频与精度之间的矛盾 ,使数字化PWM可用于高频、高精度电能变换器之中 ,理论分析、仿真和实验结果均论证了这一方法的优越性。 展开更多
关键词 高频变换器 数字控制 pwm 控制电路
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基于DPWM的开关电源并联供电系统 被引量:2
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作者 杨剑 曾国强 +2 位作者 葛良全 李强 罗群 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2014年第1期139-141,共3页
为满足大功率低电压开关电源稳定、高效率和低纹波的要求,研究开关电源并联供电系统具有重要的意义。使用高性能的STM32控制器产生两路高精度、互补的DPWM信号,控制两路MOS管的导通时间,从而控制两路开关电源的分流,实现了两路开关电源... 为满足大功率低电压开关电源稳定、高效率和低纹波的要求,研究开关电源并联供电系统具有重要的意义。使用高性能的STM32控制器产生两路高精度、互补的DPWM信号,控制两路MOS管的导通时间,从而控制两路开关电源的分流,实现了两路开关电源的数字开关均流技术。任意一路开关电源出现故障时,能自动分配电流到另一路,使负载上的电压保持稳定,并设计了消除采样电阻上压降对输出电压影响的直流误差补偿电路。最后给出了电源模块的试验测量数据,验证了设计的可靠性、合理性,具有一定的实用价值。 展开更多
关键词 STM32 dpwm 数字开关均流 直流误差补偿 开关电源 并联供电
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数字弧焊逆变电源PWM芯片的VHDL语言设计 被引量:6
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作者 丁京柱 王伟明 +1 位作者 刘嘉 殷树言 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第6期47-50,共4页
随着弧焊逆变电源的全数字化和软开关化 ,满足数字化控制系统要求的PWM发生芯片的设计成为技术发展的关键。文中在研究分析脉宽调制芯片工作原理的基础上 ,在Altera公司MAX +PLUSII集成开发环境下采用VHDL语言完成了数字PWM芯片的设计... 随着弧焊逆变电源的全数字化和软开关化 ,满足数字化控制系统要求的PWM发生芯片的设计成为技术发展的关键。文中在研究分析脉宽调制芯片工作原理的基础上 ,在Altera公司MAX +PLUSII集成开发环境下采用VHDL语言完成了数字PWM芯片的设计描述。软件仿真和功率试验表明设计的数字PWM芯片能够满足DSP快速信号传输和弧焊逆变电源中IGBT驱动的需要 ,具有可靠性高、抗干扰能力强。 展开更多
关键词 数字弧焊逆变电源 数字pwm 复杂可编程逻辑器件 硬件描述语言
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一种基于CPLD实现的数字化PWM波形产生器 被引量:15
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作者 冯小平 张林 赵焕军 《现代电子技术》 2003年第3期71-72,共2页
根据 PWM波形的产生原理 ,设计和实现了一种由 CPL D实现的数字化 PWM波形产生器。他具有灵活简便、控制精确。
关键词 CPLD 数字 pwm波形产生器 可编程 原理
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具有延时补偿的数字控制在PWM整流器中的应用 被引量:31
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作者 李春龙 沈颂华 +3 位作者 卢家林 姜红勇 白小青 石涛 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第7期94-97,共4页
由零阶保持器及计算时间产生的控制延时是数字控制的主要缺点之一,这会导致系统振荡以至不稳定。为补偿延时,提出了一种基于状态反馈的新方法。该方法没有采用状态观测器,首先建立包含延时影响的PWM整流器的新数学模型,然后采用线性状... 由零阶保持器及计算时间产生的控制延时是数字控制的主要缺点之一,这会导致系统振荡以至不稳定。为补偿延时,提出了一种基于状态反馈的新方法。该方法没有采用状态观测器,首先建立包含延时影响的PWM整流器的新数学模型,然后采用线性状态反馈,通过配置系统极点,得到新控制器。该方法消除延时影响不仅保证系统稳定而且对给定电流输入可取得无差拍响应。1kW的能量回馈型交流电子负载样机被用于验证新方法。样机采用20kHz的开关频率和TMS320F2812DSP控制芯片。样机实验验证了理论分析的正确。 展开更多
关键词 数字控制 延时补偿 无差拍 交流电子负载 pwm整流器
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一种简单的直接数字式空间矢量PWM实现方法 被引量:1
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作者 于飞 张晓锋 +1 位作者 李槐树 宋庆国 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2005年第1期71-75,共5页
针对常规SVPWM实现困难的缺点,根据零序信号注入方法以及“伏 秒”平衡原理,提出了一种新的SVPWM实现方法,利用这种方法可以直接获得逆变器开关触发时刻,因此可以减小运算器执行周期,提高计算速度.用该方法实现了永磁同步电动机的磁场... 针对常规SVPWM实现困难的缺点,根据零序信号注入方法以及“伏 秒”平衡原理,提出了一种新的SVPWM实现方法,利用这种方法可以直接获得逆变器开关触发时刻,因此可以减小运算器执行周期,提高计算速度.用该方法实现了永磁同步电动机的磁场定向矢量控制,并进行了仿真和实验研究,证明了新方法的正确性和优越性. 展开更多
关键词 空间矢量pwm 零序信号 直接数字pwm 矢量控制
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脉宽调制(PWM)数字开关阀在带钢纠偏控制中的应用 被引量:1
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作者 杨逢瑜 杨瑞 +1 位作者 刘峰 杨洪娟 《液压与气动》 北大核心 2005年第6期64-66,共3页
分析用PWM数字开关阀控制液压纠偏缸的原理,建立液压缸的速度与PWM脉宽的数学模型,并用于轧钢厂带钢纠偏系统的改造。实际应用表明,PWM开关阀在带钢纠偏控制系统中提高了纠偏响应速度和控制精度,能够满足生产要求,比传统的电液伺服控制... 分析用PWM数字开关阀控制液压纠偏缸的原理,建立液压缸的速度与PWM脉宽的数学模型,并用于轧钢厂带钢纠偏系统的改造。实际应用表明,PWM开关阀在带钢纠偏控制系统中提高了纠偏响应速度和控制精度,能够满足生产要求,比传统的电液伺服控制元件控制效果好,并降低了生产成本。 展开更多
关键词 pwm数字开关阀 纠偏原理 控制 应用
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PWM数字比例溢流阀控制器设计 被引量:2
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作者 杨树军 苏利杰 周中锐 《机床与液压》 北大核心 2008年第9期209-211,共3页
分析了PWM电液比例溢流阀的工作原理与控制原理,完成了其控制器的硬件电路和软件设计。该控制器采用闭环控制,通过控制高速开关阀PWM信号占空比实现系统压力调节,控制精度高、实时性好,适合车辆动力换挡油压控制。
关键词 数字比例溢流阀 控制器 高速开关阀 pwm 8098单片机
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基于PWM整流器模型的三相系统全数字锁相环 被引量:2
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作者 史旺旺 刘超 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2011年第6期714-716,共3页
提出了基于三相PWM整流器的数字锁相环模型,该模型结构简单、物理意义明确。因模型中含有频率参数,同时考虑到电力系统的频率变化,利用Lyapunov函数设计了自适应镇定控制器,在锁相过程的同时,给出系统频率自适应率。因而本模型具有较宽... 提出了基于三相PWM整流器的数字锁相环模型,该模型结构简单、物理意义明确。因模型中含有频率参数,同时考虑到电力系统的频率变化,利用Lyapunov函数设计了自适应镇定控制器,在锁相过程的同时,给出系统频率自适应率。因而本模型具有较宽的频率、相位跟踪范围和相位的快速响应等特点。仿真结果验证了本方案的有效性。 展开更多
关键词 数字锁相环 pwm整流器 LYAPUNOV函数 自适应
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全数字化直流电机PWM调速实验教学平台设计 被引量:7
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作者 刘洋 王钦若 高军礼 《机床与液压》 北大核心 2017年第23期61-65,69,共6页
直流电机调速实验教学综合平台以C8051F040为主控芯片,进行双闭环可逆直流PWM调速系统全数字化设计。提出一种利用C8051单片机的可编程计数器阵列输出16位PWM波的方法取代数字脉冲触发器。主要设计了电流采样、转速检测、模数转换、脉... 直流电机调速实验教学综合平台以C8051F040为主控芯片,进行双闭环可逆直流PWM调速系统全数字化设计。提出一种利用C8051单片机的可编程计数器阵列输出16位PWM波的方法取代数字脉冲触发器。主要设计了电流采样、转速检测、模数转换、脉宽调制信号生成、电机驱动等电路。采用调节器工程设计方法,设计电流和转速调节器的PI参数,通过MATLAB验证和软件编程实现。该系统具有转速、电流和PI参数键盘输入和在线修改功能,电机旋转方向判断,转速、电流及功率模块的温度显示和报警功能。该实验教学平台实际运行可靠,能满足实验教学的要求。 展开更多
关键词 实验教学 双闭环直流pwm调速 数字PI调节器 M/T测速法
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基于状态空间的PWM逆变器数字PI双环控制技术研究 被引量:2
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作者 谢维 段建民 《高技术通讯》 CAS CSCD 北大核心 2016年第3期283-288,共6页
主要研究了数字控制的实际应用情况以及脉宽调制(PWM)正弦波逆变器的特点,包括电流内环电压外环的双闭环控制。在建立逆变器控制系统状态空间模型的基础上,详细分析了外环为输出电压,内环为电感电流加负载电流前馈控制对应的控制策略的... 主要研究了数字控制的实际应用情况以及脉宽调制(PWM)正弦波逆变器的特点,包括电流内环电压外环的双闭环控制。在建立逆变器控制系统状态空间模型的基础上,详细分析了外环为输出电压,内环为电感电流加负载电流前馈控制对应的控制策略的稳定性和动态响应。先对控制系统直接离散化,再利用极点配置的方法进行系统参数设计。从响应速度、外特性、稳定性方面进行了具体分析,结果说明在离散域里双环控制逆变器具有较好的动态响应速度和输出外特性。最后通过实验验证和仿真波形分析,证明这种双环控制技术能满足各项性能指标要求。 展开更多
关键词 pwm逆变器 状态观测器 扰动观测器 双环控制 极点配置 数字控制
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一种可实现PFM和PWM及其自动切换的数字控制电路 被引量:1
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作者 郑耀林 洪健 《电工电能新技术》 CSCD 2000年第4期1-4,16,共5页
本文提出了一种可实现 PFM和 PWM的任意选择及相互间自动切换的数字PID控制电路 ,对带辅助开关的半桥式串联共振型 DC- DC变换器进行控制 。
关键词 数字控制电路 自动切换 PFM pwm DC-DC变换器
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全数字化双闭环可逆直流PWM调速系统设计 被引量:2
14
作者 刘刚利 《中国测试技术》 2006年第5期110-112,共3页
对基于微机控制的双闭环可逆直流PWM调速系统进行了较深入的研究,在硬件方面充分利用微机外设接口丰富,运算速度快的特点,采取软件和硬件相结合的措施,实现对转速、电流双闭环调速系统的控制。该方案以89C52微机为核心,分别采用了82558... 对基于微机控制的双闭环可逆直流PWM调速系统进行了较深入的研究,在硬件方面充分利用微机外设接口丰富,运算速度快的特点,采取软件和硬件相结合的措施,实现对转速、电流双闭环调速系统的控制。该方案以89C52微机为核心,分别采用了82558、253、8279、ADC0809、741914等芯片与一些外围电路。 展开更多
关键词 直流可逆调速 数字触发 pwm 数字控制器
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基于DPWM的高速高精度积分型模/数转换器
15
作者 鲍志云 张斌 《现代电子技术》 2009年第10期153-155,160,共4页
提出一种由单电源供电,基于数字脉宽调制(DPWM)原理实现、高速、高精度、积分型模/数转换器的方法。通过对按预置规律变化的脉宽调制信号实施低通滤波后与被测信号比较的方法,实现模/数转换,避免了高精度模/数转换器模拟电路设计的复杂... 提出一种由单电源供电,基于数字脉宽调制(DPWM)原理实现、高速、高精度、积分型模/数转换器的方法。通过对按预置规律变化的脉宽调制信号实施低通滤波后与被测信号比较的方法,实现模/数转换,避免了高精度模/数转换器模拟电路设计的复杂性,并可达到较高的精度。该方法采用快速搜索算法后可进一步提高转换速度,且可方便地由单片机、DSP,FPGA等实现,还可为芯片集成提供有益的方法。 展开更多
关键词 数字脉宽调制 积分型模/数转换器 可编程门阵列 脉宽调制信号
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一种新型分段延时型DPWM的设计与实现
16
作者 程心 许立新 +1 位作者 陈亮 张章 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2020年第5期640-645,共6页
文章提出一种基于现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)的分段延时型数字脉宽调制模块(digital pulse width modulator,DPWM),将二进制的输入信号分成3段,分别分配给计数器、相移电路和快速进位链,以产生精度不同的3... 文章提出一种基于现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)的分段延时型数字脉宽调制模块(digital pulse width modulator,DPWM),将二进制的输入信号分成3段,分别分配给计数器、相移电路和快速进位链,以产生精度不同的3段延时叠加,从而形成高时间分辨率的脉宽调制(pulse width modulator,PWM)信号;分析了在相移电路中潜在的时序与逻辑错误,设计新型的相移电路解决上述问题。此外,利用加法器进位延时综合成为快速进位链,在提高时间分辨率的同时减少所占用的资源。通过Altera Cyclone IV系列FPGA板测试表明,在14 bit位宽、156 MHz工作频率下,该文设计的DPWM时间分辨率达到50 ps,线性度大于99.2%。 展开更多
关键词 数字脉宽调制模块(dpwm) 时间分辨率 相移电路 快速进位链 线性度
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应用V/f变换和PWM方式实现高精度的水轮机数字协联
17
作者 张江滨 王德意 南海鹏 《西安理工大学学报》 CAS 1996年第1期59-65,共7页
提出了应用V/f变换和PWM方式实现水轮机数字协联的基本方法,给出了相应的硬件电路及软件结构。实验结果表明,所研制的装置较之常规的数字协联装置具有精度高、结构简单、抗干扰能力强等优点,并具有较大的推广应用价值。
关键词 V/F变换 pwm方式 数字协联 水轮机
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采用数字校正、PWM反馈技术的硅微加速度计
18
作者 安康 苏岩 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第05B期2233-2235,共3页
本文提出了基于数字信号处理器TMS320F2810的数字控制、PWM静电力反馈硅微加速度计方案.介绍了该方案的基本工作原理,建立了相应的闭环系统数学模型,并在s域设计了系统校正环节.文章还提出了数字校正环节的设计方法,并分析了其对系统动... 本文提出了基于数字信号处理器TMS320F2810的数字控制、PWM静电力反馈硅微加速度计方案.介绍了该方案的基本工作原理,建立了相应的闭环系统数学模型,并在s域设计了系统校正环节.文章还提出了数字校正环节的设计方法,并分析了其对系统动态特性的影响.该方案可以实现硅微加速度计的数字闭环控制,并可以实现加速度计的PWM数字信号输出. 展开更多
关键词 硅微加速度计 数字控制 pwm 静电力反馈
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随动系统数字化改装中PWM系统的研究
19
作者 赵建军 姜文志 +1 位作者 欧阳中辉 徐宇茹 《电光与控制》 2002年第1期49-53,共5页
描述了一个随动系统数字化改装中 PWM系统的研究 ,并给出了计算机辅助分析的程序流程图 。
关键词 随动系统 数字化改造 pwm系统 程序流程图 计算机辅助分析 定量分析 舰载武器系统
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数字PWM技术的实现及应用进展 被引量:6
20
作者 张怡 姜岩峰 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2007年第7期618-621,共4页
简要介绍了数字PWM技术的基本原理,重点介绍了数字PWM技术的调制方式和实现数字PWM技术的算法,并详细介绍了数字PWM技术在某些领域中的典型应用,讨论了数字PWM技术的发展现状及趋势,有利于数字PWM技术的进一步发展。表明了数字PWM技术... 简要介绍了数字PWM技术的基本原理,重点介绍了数字PWM技术的调制方式和实现数字PWM技术的算法,并详细介绍了数字PWM技术在某些领域中的典型应用,讨论了数字PWM技术的发展现状及趋势,有利于数字PWM技术的进一步发展。表明了数字PWM技术的正确性和实用性。总结得出,数字PWM是一种应用广泛、前景广阔的技术。 展开更多
关键词 数字pwm 应用 脉冲
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