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手机充电器国内研究现状论文

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手机充电器国内研究现状论文

不要悬赏了,花200RMB去买吧,一分价钱一分货啊,上到大学这点道理都懂??

华为支持无线充电的手机:HUAWEI Mate 30 、 HUAWEI Mate 30 Pro 、 HUAWEI Mate 30 5G 、 HUAWEI Mate 30 Pro 5G 、 HUAWEI Mate 30 RS 保时捷设计 、 HUAWEI P30 Pro 、HUAWEI Mate 20 Pro (UD) 、 HUAWEI Mate 20 Pro 、 HUAWEI Mate 20 RS 保时捷设计 、HUAWEI Mate RS 保时捷设计等。

支持无线充电的手机非常多,除了传统的三星、苹果、华为三大旗舰外,小米在无线充电上反而是最积极的,无线充电技术也领先别人一大截。

苹果手机也算是最早支持无线充电的手机厂家之一,但是苹果对于快充一直不怎么上心,5V1A愣是祖传了很多年才改变,但直到最新的iPhone12系列,苹果的充电也才升级到18W,这完全就是两年前千元机的水平。

无线充电器研究现状:

无线充电打破了电能传输只能依靠导线直接接触式传输的方式,属于非接触式传输,能够避免接触式电能传输可能带来的接触火花、滑动磨损、爆炸电击等问题。无线电能传输方式主要分三种:电磁感应式、电磁谐振式和电磁辐射式。

电磁感应式作为最常用的无线电能传输方式,其技术已经量产,在生产成本上低于其他技术,并且通过安全与商场验证。目前,有三大主流联盟致力于无线充电技术的开发及标准制定,这三大联盟是Alliance for Wireless Power(A4WP),Power Matters Alliance(PAM)及Wireless Power Consortium(WPC)。

以上内容参考百度百科——无线充电器

由 于各型号手机所附带的充电器插口不同,以造成各手机充电器之间不能通用。当用户手机充电器损坏或丢失后,无法修复或购不到同型号充电器,使手机无法使用。 万能充电器厂家看到这样的商机,就开发生产出手机万能充电器,该充电器由于其体积小、携带方便,操作简单,价格便宜,适合机型多,深受用户的欢迎。下面以 深圳亚力通实业有限公司生产的四海通S538型万能充电器为例,介绍其工作原理和维修方法。该充电器在市场上占有率较高,又没有随机附带电路图,给维修带 来一定的难度,本文根据实物测绘出其工作原理图,见附图,供维修时参考。四海通S538型万能充电器在外观设计上比较 独特,面板上采用透明塑料制作的半椭圆形夹子,透明塑料面板上固定有两个距离可调节的不锈钢簧片作为充电电极。面板的尾部并排有1个测试开关(极性转换开 关)和4个状态指示灯,用户根据需要可以调节充电器电极距离和输出电压极性,并通过状态指示灯可方便看出电池的充电情况。一、工作原理该 充电器电路主要由振荡电路、充电电路、稳压保护电路等组成,其输入电压AC220V、50/60Hz、40mA,输出电压DC4.2V、输出电流在 150mA~180mA。在充电之前,先接上待充电池,看充电器面板上的测试指示灯是否亮?若亮,表示极性正确,可以接通电源充电;否则,说明电池的极性 和充电器输出电压的极性是相反的,这时需要按一下极性转换开关AN1(测试键)才行。具体电路原理如下。1.振荡电路该 电路主要由三极管VT2及开关变压器T1等组成。接通电源后,交流220V经二极管VD2半波整流,形成100V左右的直流电压。该电压经开关变压器T的 卜1初级绕组加到了三极管VT2的c极,同时该电压经启动电阻R4为VT2的b极提供一个正向偏置电压,使VT2导通。此时,三极管VT2和开关变压器 T1组成的间歇振荡电路开始工作,开关变压器T的1-1初级绕组中有电流通过。由于正反馈作用,在变压器T的1-2绕组感应的电压通过反馈电阻R1和电容 C1加到VT2的b极,使三极管VT2的b极导通电流加大,迅速进人饱和区。随着电容C1两端电压不断升高,VT1的b极电压逐渐降低,使三极管VT2逐 渐退出饱和区,其集电极电流开始减少,变压器T的1-1初级绕组中产生的磁通量也开始减少。在变压器T的1-2绕组感应的负反馈电压,使VT2迅速截止, 完成一个振荡周期。在VT2进入截止期间,变压器T的1-3绕组就感应出一个5.5V左右的交流电压,作为后级的充电电压。2.充电电路该 电路主要由一块软塑封集成块IC1(YLT539)和三极管VT3等组成。从变压器T的1-3绕组感应出的交流电压5.5V经二极管VD3整流、电容C3 滤波后,输出一个直流8.5V左右电压(空载时),该电压一部分加到三极管VT3的e极;另一部分送到软塑封集成块IC1(YLT539)的1脚,为其提 供工作电源。集成块IC1有了工作电源后开始启动工作,在其8脚输出低电平充电脉冲,使三极管VT3导通,直流8.5V电压开始向电池E充电。当 待充电池E电压低于4.2V时,该电压经取样电阻R11、R12分压后,加到集成块IC1的6脚上,该电压低于集成块IC1内部参考电压越多,集成块 IC1的8脚输出的电平越低,三极管VT3的b极电位也越低,其导通量越大,直流电压(8.5V)经极性转换开关S1向电池E快速充电。由于集成块IC1 的2、3、4脚和电容C4共同组成振荡谐振电路,其2脚输出的振荡脉冲经电阻R16送至充电指示灯LED1(绿)的正极,其负极接到集成块IC1的8脚。 在电池刚接人电路时,集成块IC1的8脚输出的电平越低,充电指示灯LED1闪烁发光强。随着充电时间延长,电池所充的电压慢慢升高,集成块IC1的8脚 输出电压慢慢升高,充电指示灯LED1闪烁发光逐渐变弱。当电池E慢慢充到4.2V左右时,集成块IC1的6脚电位也达到其内部的参考电压1.8V。此时,集成块IC1内部电路动作,使其8脚电压输出高电平,三极管VT3截止,充电指示灯LED1不再闪烁发光而熄灭,充满指示灯LED2(绿)由灭变亮。3.稳压保护电路该电路主要由三极管VT1、稳压二极管VDZ1等组成。过 压保护:当输出电压升高时,在变压器T的1-2反馈绕组端感应的电压就会升高,则电容C2所充电压升高。当电容C2两端电压超过稳压二极管VDZ1的稳压 值时,稳压二极管VDZ1击穿导通,三极管VT2的基极电压拉低,使其导通时间缩短或迅速截止,经开关变压器T1耦合后,使次级输出电压降低。反之,使输 出电压升高,从而确保输出电压稳定。过流保护:在接通电源瞬间或当某种原因使三极管VT2的电流过大时,在R5、R6 上的压降就大,使过流保护管VT1导通,VT2截止,从而有效防止开关管VT1因冲击电流过大而损坏。同时电阻R6上的压降,使电容C2两端电压升高,此 后过流保护过程与稳压原理相同,这里不再重复。三极管VT1是过流保护管,R5、R6是VT2的过流取样保护电阻。

手机无线充电器的研究学年论文

智能手机开始配备无线充电功能,比如华为Mate20 Pro、小米9等等,相比传统的数据线充电,它还是有点颠覆了我们的看法,所以,大多数人会有这样的疑问:无线充电为什么不需要数据线?它的充电原理是怎样的呢?

电磁波感应原理,网上可以搜下看看,举个例子你就可以想到,以前很多人都会在手机背后贴那种来电会闪光的那种贴贴,就是利用发出的电磁波感应才亮的,也像打雷一样找到相对感应的点就会通上电,当然打雷这只是个比方,但这跟电磁感应是脱不了关系的,不过电磁感应大了,辐射也会大,就象在高压下充电一样,所以这种技术并没有应用到现实生活中来.多搜下看看就知道个十不离九了吧,

1、电磁感应式

初级线圈一定频率的交流电,通过电磁感应在次级线圈中产生一定的电流,从而将能量从传输端转移到接收端。

2、磁场共振

由能量发送装置,和能量接收装置组成,当两个装置调整到相同频率,或者说在一个特定的频率上共振,它们就可以交换彼此的能量,由麻省理工学院(MIT)物理教授Marin Soljacic带领的研究团队利用该技术点亮了两米外的一盏60瓦灯泡,并将其取名为WiTricity。

该实验中使用的线圈直径达到50cm,还无法实现商用化,如果要缩小线圈尺寸,接收功率自然也会下降。

3、无线电波式

这是发展较为成熟的技术,类似于早期使用的矿石收音机,主要有微波发射装置和微波接收装置组成,可以捕捉到从墙壁弹回的无线电波能量,在随负载作出调整的同时保持稳定的直流电压。此种方式只需一个安装在墙身插头的发送器,以及可以安装在任何低电压产品的“蚊型”接收器。

扩展资料

无线手机无线充电器技术参数

输入工作电压:交流110V~240V;接收输入电压:;接收电流:180mA;充电时间:在机充4-5小时,电池直接放板上充3-4小时。

功能及特点

1、采用了优异先进的识别控制技术,能够微耗待机、电池充饱自动关机、自动饱和指示,无接收器自动停止工作等全部智能化无线控制功能。

2、使用简单、方便,不需更改手机内部器件,不需外置适配器(影响手机外观),只需配上用户相应机型的无线充电电池便可工作。

参考资料来源:百度百科-无线手机无线充电器

参考资料来源:百度百科-无线充电技术

1.无线充电技术是利用了电磁感应原理,在发送和接收端用相应的线圈来发送和接收产生感应的电流来进行充电的。2它的原理是利用磁场!放近了就类似于变压器,发射有一个线圈,接收有一个线圈,在线圈上并联上电容,使两个线圈的谐振频率相同,发送端有振荡器,放大电路,以及末级开关电路,将高频的脉冲电加在发射线圈上,当接收线圈靠近,就会感应出电流,然后通过整流滤波电路送到电池充电。3不过效率还不能达到100%,传送距离也不远,一般不会超过25厘米,越远效率越低,在5厘米远的距离效率可能不会超过50%。4有人说这种充电器的辐射巨大,这个观点是错误的,一个充电器的功率再大也不会超过5W,但一个电磁炉却有两千多瓦,说白了,无线充电器的发射跟电磁炉原理是一样的,电磁炉的辐射可以将靠近的金属发热至几百度,用来炒菜烧饭,用了也没有什么!其实电磁感应这类东西在我们生活中很常见的,只是我们没有注意罢了,比如我们上公交车,上班用来刷卡的卡机都是这个原理的,在卡机上也会有这样的线圈产生一个高频磁场,当我们的卡靠近时,里面的线圈就会感应出电流,然后将这个电流整流滤波后送到卡里的芯片供电,芯片就发送一个信号到卡钟,来完成一个刷卡的过程。

康复机器人国内外研究现状论文

汗..........简单的介绍我说的来 论文 你搜搜吧 能找的到

机器人是由计算机控制的通过编程具有可以变更的多功能的自动机械,下面是我整理的机器人技术论文,希望你能从中得到感悟!

刍议智能机器人及其关键技术

【摘 要】文章介绍了机器人的定义,阐述了智能机器人研究领域的关键技术,最后展望了智能机器人今后的发展趋势。

【关键词】智能机器人;信息融合;智能控制

一、机器人的定义

自机器人问世以来,人们就很难对机器人下一个准确的定义,欧美国家认为机器人应该是“由计算机控制的通过编程具有可以变更的多功能的自动机械”;日本学者认为“机器人就是任何高级的自动机械”,我国科学家对机器人的定义是:“机器人是一种自动化的机器,所不同的是这种机器具备一些与人或生物相似的智能能力,如感知能力、规划能力、动作能力和协同能力,是一种具有高度灵活性的自动化机器。”目前国际上对机器人的概念已经渐趋一致,联合国标准化组织采纳了美国机器人协会(RIA:Robot Institute of America)于1979 年给机器人下的定义:“一种可编程和多功能的,用来搬运材料、零件、工具的操作机;或是为了执行不同的任务而具有可改变和可编程动作的专门系统。”概括说来,机器人是靠自身动和控制能力来实现各种功能的一种机器。

二、智能机器人关键技术

随着社会发展的需要和机器人应用领域的扩大,人们对智能机器人的要求也越来越高。智能机器人所处的环境往往是未知的、难以预测的,在研究这类机器人的过程中,主要涉及到以下关键技术:

(1)多传感器信息融合。多传感器信息融合技术是近年来十分热门的研究课题,它与控制理论、信号处理、人工智能、概率和统计相结合,为机器人在各种复杂、动态、不确定和未知的环境中执行任务提供了一种技术解决途径。机器人所用的传感器有很多种,根据不同用途分为内部测量传感器和外部测量传感器两大类。内部测量传感器用来检测机器人组成部件的内部状态,包括:特定位置、角度传感器;任意位置、角度传感器;速度、角度传感器;加速度传感器;倾斜角传感器;方位角传感器等。外部传感器包括:视觉(测量、认识传感器)、触觉(接触、压觉、滑动觉传感器)、力觉(力、力矩传感器)、接近觉(接近觉、距离传感器)以及角度传感器(倾斜、方向、姿式传感器)。多传感器信息融合就是指综合来自多个传感器的感知数据,以产生更可靠、更准确或更全面的信息。经过融合的多传感器系统能够更加完善、精确地反映检测对象的特性,消除信息的不确定性,提高信息的可靠性。融合后的多传感器信息具有以下特性:冗余性、互补性、实时性和低成本性。目前多传感器信息融合方法主要有贝叶斯估计、卡尔曼滤波、神经网络、小波变换等。

(2)导航与定位。在机器人系统中,自主导航是一项核心技术,是机器人研究领域的重点和难点问题。导航的基本任务有3点:一是基于环境理解的全局定位:通过环境中景物的理解,识别人为路标或具体的实物,以完成对机器人的定位,为路径规划提供素材;二是目标识别和障碍物检测:实时对障碍物或特定目标进行检测和识别,提高控制系统的稳定性;三是安全保护:能对机器人工作环境中出现的障碍和移动物体作出分析并避免对机器人造成的损伤。机器人有多种导航方式,根据环境信息的完整程度、导航指示信号类型等因素的不同,可以分为基于地图的导航、基于创建地图的导航和无地图的导航3类。根据导航采用的硬件的不同,可将导航系统分为视觉导航和非视觉传感器组合导航。视觉导航是利用摄像头进行环境探测和辨识,以获取场景中绝大部分信息。目前视觉导航信息处理的内容主要包括:视觉信息的压缩和滤波、路面检测和障碍物检测、环境特定标志的识别、三维信息感知与处理。非视觉传感器导航是指采用多种传感器共同工作,如探针式、电容式、电感式、力学传感器、雷达传感器、光电传感器等,用来探测环境,对机器人的位置、姿态、速度和系统内部状态等进行监控,感知机器人所处工作环境的静态和动态信息,使得机器人相应的工作顺序和操作内容能自然地适应工作环境的变化,有效地获取内外部信息。

(3)路径规划。路径规划技术是机器人研究领域的一个重要分支。最优路径规划就是依据某个或某些优化准则(如工作代价最小、行走路线最短、行走时间最短等),在机器人工作空间中找到一条从起始状态到目标状态、可以避开障碍物的最优路径。路径规划方法大致可以分为传统方法和智能方法两种。传统路径规划方法主要有以下几种:自由空间法、图搜索法、栅格解耦法、人工势场法。大部分机器人路径规划中的全局规划都是基于上述几种方法进行的,但这些方法在路径搜索效率及路径优化方面有待于进一步改善。人工势场法是传统算法中较成熟且高效的规划方法,它通过环境势场模型进行路径规划,但是没有考察路径是否最优。智能路径规划方法是将遗传算法、模糊逻辑以及神经网络等人工智能方法应用到路径规划中,来提高机器人路径规划的避障精度,加快规划速度,满足实际应用的需要。其中应用较多的算法主要有模糊方法、神经网络、遗传算法、Q学习及混合算法等,这些方法在障碍物环境已知或未知情况下均已取得一定的研究成果。

(4)机器人视觉。视觉系统是自主机器人的重要组成部分,一般由摄像机、图像采集卡和计算机组成。机器人视觉系统的工作包括图像的获取、图像的处理和分析、输出和显示,核心任务是特征提取、图像分割和图像辨识。而如何精确高效的处理视觉信息是视觉系统的关键问题。目前视觉信息处理逐步细化,包括视觉信息的压缩和滤波、环境和障碍物检测、特定环境标志的识别、三维信息感知与处理等。其中环境和障碍物检测是视觉信息处理中最重要、也是最困难的过程。机器人视觉是其智能化最重要的标志之一,对机器人智能及控制都具有非常重要的意义。目前国内外都在大力研究,并且已经有一些系统投入使用。

(5)智能控制。随着机器人技术的发展,对于无法精确解析建模的物理对象以及信息不足的病态过程,传统控制理论暴露出缺点,近年来许多学者提出了各种不同的机器人智能控制系统。机器人的智能控制方法有模糊控制、神经网络控制、智能控制技术的融合(模糊控制和变结构控制的融合;神经网络和变结构控制的融合;模糊控制和神经网络控制的融合;智能融合技术还包括基于遗传算法的模糊控制方法)等。近几年,机器人智能控制在理论和应用方面都有较大的进展。在模糊控制方面,等人论证了模糊系统的逼近特性,首次将模糊理论用于一台实际机器人。模糊系统在机器人的建模控制、对柔性臂的控制、模糊补偿控制以及移动机器人路径规划等各个领域都得到了广泛的应用。在机器人神经网络控制方面,CMCA(Cere-bella Model Controller Articulation)应用较早的一种控制方法,其最大特点是实时性强,尤其适用于多自由度操作臂的控制。

(6)人机接口技术。智能机器人的研究目标并不是完全取代人,复杂的智能机器人系统仅仅依靠计算机来控制目前是有一定困难的,即使可以做到,也由于缺乏对环境的适应能力而并不实用。智能机器人系统还不能完全排斥人的作用,而是需要借助人机协调来实现系统控制。因此,设计良好的人机接口就成为智能机器人研究的重点问题之一。人机接口技术是研究如何使人方便自然地与计算机交流。为了实现这一目标,除了最基本的要求机器人控制器有1个友好的、灵活方便的人机界面之外,还要求计算机能够看懂文字、听懂语言、说话表达,甚至能够进行不同语言之间的翻译,而这些功能的实现又依赖于知识表示方法的研究。因此,研究人机接口技术既有巨大的应用价值,又有基础理论意义。目前,人机接口技术已经取得了显著成果,文字识别、语音合成与识别、图像识别与处理、机器翻译等技术已经开始实用化。另外,人机接口装置和交互技术、监控技术、远程操作技术、通讯技术等也是人机接口技术的重要组成部分,其中远程操作技术是一个重要的研究方向。

三、总结与展望

机器人是自动化领域的主题之一,人们几十年来对机器人的开发和研究,使机器人技术取得了巨大的进步。随着人工智能、智能控制和计算机技术的发展,机器人的应用领域必将不断扩大,性能不断提高,在未来的生产、生活、科研当中会发挥更重要的作用。

参 考 文 献

[1]孙华,陈俊风,吴林.多传感器信息融合技术及其在机器人中的应用[J].传感器技术.2003,22(9):1~4

[2]王灏,毛宗源.机器人的智能控制方法[M].北京:国防工业出版社,2002

[3]金周英.关于我国智能机器人发展的几点思考[J].机器人技术与应用.2001(4):5~7

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康复治疗研究现状怎么写:康复医学发展现状实施研究思考建设论文建成了功能完备的康复中心及中西医结合康复病 房,成人康复治疗区 3000 平米,儿童康复治疗区 2000 余平米,配备了齐全的康复训练设备

光伏手机充电器毕业论文

已经发了,请注意查收!!!

嘿嘿,来看看顶起...

基于P2N 结的太阳能电池伏安特性的分析与模拟摘 要 通过分析实际P2N 结与理想模型之间的差别,建立了P2N 结二极管及太阳能电池的数学模型;利用Matlab 中的系统仿真模块库建立仿真模型,设置参量,求解模型方程并绘制了图形1 对太阳能电池在一定光照下旁路电阻及串联电阻取不同数值时对其开路电压、短路电流及填充因子的影响做了模拟,并与实际测得的硅太阳能电池伏安特性进行了比较1 模型分析与实验测量的结果表明:等效的旁路电阻和串联电阻分别影响电池的开路电压和短路电流1 仿真结果与实验测量结果一致1关键词 P2N 结;伏安特性;等效电路模型;太阳能电池中图分类号 O475 文献标识码 A0 引言P2N结是许多微电子和光电子器件的核心部分1这些半导体器件的电学特性及光电特性由P2N 结的性质所决定,掌握P2N 结的性质是分析这些器件特性的基础1 半导体导电是通过两种载流子的漂移、扩散及产生与复合实现的[1 ]1 由于P2N 结的非线性特性,其电流电压关系无法通过一个简单的解析模型来确定1 虽然肖克莱方程给出了理想P2N结的电流电压关系,但与实际器件的性质差别很大1在实际器件中,由于表面效应、势垒区载流子的产生及复合、电阻效应等因素的影响,其电流电压特性只在很小的范围内接近理想值1 正向电压增大时, I2V曲线由指数关系转变为线性关系1 反向电压增大时,在一定范围内也是线性关系,反向电压过大还会发生P2N 结的击穿1本文通过一个简单的电路模型模拟了实际的P2N 结,讨论了各实际参量对伏安特性的影响1 并针对太阳能电池在一定光照下其实际参量如旁路电阻和串联电阻对其开路电压、短路电流及填充因子的影响,利用计算机对其伏安特性进行建模分析,以获得接近实际器件的特性11 P2N结的伏安特性分析及等效电路理想P2N 结模型满足小注入、突变耗尽层及玻耳兹曼边界条件,且不考虑耗尽层中载流子的产生和复合作用[2 ]1 其电流电压关系可由肖克莱方程给出,即J = J s expqVk T- 1 (1)式中,V 为P2N 结两端的电压, J 为通过P2N 结的电流密度, J s 为反向饱和电流1 当正向偏压较大时,括号中的指数项远大于1 ,因而第二项可以忽略,电流密度与电压呈指数增加关系1 反向偏压时,当q| V | m k T 时, 指数项趋于0 , 电流不随电压改变,趋于饱和值J s1实验测量发现,肖克莱方程与实际P2N 结的伏安特性偏离较大,主要表现在两个方面:1) 正向电压较小时,理论值比实验值小,正向电压较大时,J2V关系变为线性关系;2) 反向偏压时,反向电流比理论值大许多,反向电流不饱和,随反向偏压的增大略有增加1 这说明理想模型不能真实反映实际器件的特性,需要建立更为完善的P2N 结模型[3 ]1 在实际器件中,载流子的产生、传输和复合会对P2N 结中的空间电荷场产生影响[4 ] ,从而导致P2N 结电流电压特性偏离理想方程1正向偏压时,注入势垒区的载流子有一部分形成复合电流,其大小与exp ( qV/ 2 k T) 成正比, 总电流密度为扩散电流密度与复合电流密度之和1 对于硅,在较低正向偏压下, 复合电流占主要地位, 因而总电流大于理想条件下的电流,正向偏压较高时,复合电流可以忽略具体的去我们论坛看看吧!!

交流异步电机国内研究现状论文

论文都有了,怎么没有开题报告啊!

三相鼠笼式异步电动机电磁设计论文开题报告由于开题报告是用文字体现的论文总构想,因而篇幅不必过大,但要把计划研究的课题、如何研究、理论适用等主要问题说清楚,应包含两个部分:总述、提纲。 1 总述开题报告的总述部分应首先提出选题,并简明扼要地说明该选题的目的、目前相关课题研究情况、理论适用、研究方法、必要的数据等等。2 提纲开题报告包含的论文提纲可以是粗线条的,是一个研究构想的基本框架。可采用整句式或整段式提纲形式。在开题阶段,提纲的目的是让人清楚论文的基本框架,没有必要像论文目录那样详细。3 参考文献开题报告中应包括相关参考文献的目录4 要求开题报告应有封面页,总页数应不少于4页。版面格式应符合以下规定。开 题 报 告 学 生: 一、 选题意义 1、 理论意义 2、 现实意义 二、 论文综述 1、 理论的渊源及演进过程 2、 国外有关研究的综述 3、 国内研究的综述 4、 本人对以上综述的评价 三、 论文提纲 前言、 一、1、2、3、�6�1�6�1�6�1 �6�1�6�1�6�1二、1、2、3、�6�1�6�1�6�1 �6�1�6�1�6�1三、1、2、3、结论 四、论文写作进度安排 毕业论文开题报告提纲一、开题报告封面:论文题目、系别、专业、年级、姓名、导师二、目的意义和国内外研究概况三、论文的理论依据、研究方法、研究内容四、研究条件和可能存在的问题五、预期的结果六、进度安排

异步电动机直接转矩控制原理与展望一、引言电动机调速是各行各业中电动机应用系统的必需环节。直流电动机因其磁链与转矩电流各自独立,不存在耦合关系,能够获得很好的调速范围和调速精度,静、动态特性均比较好而获得广泛应用。交流(异步)电动机结构简单却因其磁链与电流强耦合,而且是多变量非线性系统,调速难度大,长期以来在调速系统的应用受到限制。直到近三十年来,一系列新型的传动调速技术的出现才开始了交流传动的新篇章。1.交流传动的发展简述首先是变压变频调速系统(VVVF),后来出现了矢量控制(FOC)和直接转矩控制(DTC)调速系统。由于VVVF系统只是维持电动机内的磁链恒定,并没有解决磁链和电流强耦合的问题,其调速范围窄,调速性能也不佳。矢量控制是以转子磁场定向,采用矢量变换的方法,通过两次旋转坐标变换,实现异步电动机的转速和磁链控制的完全解耦。但实际上由于转子磁链很难准确观测,系统特性受电机参数的影响较大,且计算也比较复杂。1985年,德国的和日本的先后提出直接转矩控制理论。直接转矩控制在定子坐标系下,避开旋转坐标变换,直接控制转子磁链,采用转矩和磁链的bang-bang控制,不受转子参数随转速变化而变化的影响,简化了控制结构,动态响应快,对参数鲁棒性好,因而得到广泛的深入研究和应用。2.矢量控制(FOC)和直接转矩控制(DTC)的简略对比(1)控制原理:FOC是在转子磁通坐标系中,通过分别控制q轴和d轴定子电流分量,实现转速和磁链的解耦控制。其实质是通过坐标变换重建的电动机数学模型等效为直流电动机,从而象直流电动机那样进行快速的转矩和磁通控制。DTC是在定子坐标系下通过检测电动机定子电压和电流,采用空间矢量理论计算电动机的转矩和磁链,并根据与给定值比较所得差值,实现转矩和磁链的直接控制。(2)控制性能:FOC的调速范围较宽(1:20~200),调速精度较高,低速特性连续,响应速度较快,但受参数变化影响较大,且计算复杂,控制相对繁琐。DTC的调速范围较窄(1:15~100),调速精度也较高,响应速度快,低速特性有脉动现象,但其不仅计算简便,而且控制思想新颖,控制结构简单,控制手段直接,信号处理的物理概念明确,动静态性能均佳,有广阔的应用前景。图1异步电动机的空间矢量等效电路直接转矩控制的基本思想是在准确观测定子磁链的空间位置和大小并保持其幅值基本恒定以及准确计算负载转矩的条件下,通过控制电动机的瞬时输入电压来控制电机定子磁链的瞬时旋转速度,来改变它对转子的瞬时转差率,达到直接控制电机输出的目的。二、数学模型1.异步电动机转矩的数学模型异步电动机的空间矢量等效图如图1所示该等效电路是在正交坐标系(α-β坐标系)上描述异步电动机的。其中:US(t)-----定子电压空间矢量iS(t)-----定子电流空间矢量ir(t)-----转子电流空间矢量ΨU(t)----定子磁链空间矢量Ψr(t)----转子磁链空间矢量ω-----电角速度则异步电动机在定子坐标系上各方程可表示如下:电压方程: (1)(2)磁链方程: (3)(4)转矩方程: (5)若用转子磁链代替定子电流,转矩方程将变成如下形式:(6)或 (7)θ是磁通角,即定子磁链与转子磁链之间的夹角。在实际运行中,保持定子磁链的幅值为额定值,以便充分利用电动机,而转子磁链的幅值由负载决定。如果要改变异步电动机的转矩,可通过改变磁通角θ来实现。2.异步电动机磁链的数学模型目前磁链模型主要有三种,分别适用于不同转速下应用。(1)u-i模型在30%额定转速以上,采用u-i模型,其表达式为:(8)从此式可看出,在计算过程中唯一所需了解的电动机参数是易于确定的定子电阻。同样,定子电压us(t)和转子电流is(t)也是易于确定的物理量,它们能以足够的精度被检测出来。计算出定子磁链后,再把定子磁链和测量所得的定子电流代入式(5)就可计算出电动机的转矩。此模型中关键是要准确确定定子磁链,即要求定子电压和定子电阻压降之间的差值存在且误差可忽略,而只有在30%额定转速以上时才能达到这一要求。(2)i-n模型在30%额定转速以下,由于定子频率很低(仅有几赫兹),电动机端电压很小,定子电阻RS的变化导致u-i模型中积分项is(t)RS误差较大,故采用i-n模型,其表达式为:(9)(10)在30%额定转速以下范围,磁链只能根据转速来正确计算。在i-n模型中正是用定子电流与转速来确定定子磁链。该模型在这个转速范围内是合适的。但要注意在使用i-n模型时要求准确测量角速度ω,这是因为角速度的测量误差首先引起转子磁链的误差,再由转子磁链

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