基于AVR和PID的电压调节器研究与应用开题报告

 2021-08-14 02:23:33

1. 研究目的与意义(文献综述)

船舶电力系统是整个船舶系统的一部分,它具有岸电系统相似功能,但相比于岸电电网,船舶电网又有其特殊性。首先,岸电电网因为容量足够大,一般可认为是容量无穷大系统;而船舶电网的容量相对而言要小得多,且受负载变化的影响大。其次,船舶用电设备多为感性负载,负载电流对交流同步发电机产生去磁作用,电流大小和功率因数的变化都会引起电机端电压变化,所以船舶交流同步发电机必须设有自动电压调整装置或自立励恒压装置(能自激起励,并在负载变化时自动维持电压恒定的装置)来调整发电机的端电压。且船舶电网负载中,某些动力负载的功率大到能和发电机容量相比较。如:船首的侧推电动机和某些压载泵的电动机。船舶电网的这些特殊性,都使船舶电网电压更容易受到负载的变化影响。因此,船舶同步发电机配备维持电压稳定的励磁调节器显得尤为重要。

调节发电机端电压就是通过调整励磁电流来调整无功功率。自动电压调整方式即所谓自动调压,实质上就是自动调整励磁电流,因此任何类型的自动电压调整器的基本作用,归根到底都是自动调整励磁电流。

相复励自立恒压装置(不可控相复励)在船舶电站中占有重要的地位,其主要原因是它具有优良的动态性能,并且由于部件简单能在恶劣的环境下可靠工作。既反映电流大小,也能反映电流相位的线路,称为相复励线路。

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2. 研究的基本内容与方案

我国自1985年国内第一台数字式励磁控制器在福建池潭发电厂投入运行。在多年的研究与应用中开发取得了丰硕的成果。但是国外的数字励磁控制器也是在在上个世纪八十年代投入工业应用,至今一些品牌德国simens、英国gec和rolls一royes、瑞士的abb、奥地利的elin公司的产品在我国的石洞口电厂、李家峡电厂、隔河沿水电站、广东大亚湾核电厂、十三陵抽水蓄能电站都有应用。这些公司的技术雄厚,其励磁控制器一般采用高速可编程控制器和高速微处理器为核心、整体控制板自行研制,故而具有结构紧凑、可靠性高的优点。总体比较来看,我国的数字化励磁调节器的功能强大同时控制算法也很先进,但在制造工艺上以及元器件的可靠性方面与外国尚有不小差距。

根据avr自动电压调节器的工作原理,和pid控制器的思路,研究电压调节器整合优点,分析应用场合。查阅相关文献信息期刊杂志并搜索相关ieee文献,在当代船舶吨位逐渐增大的趋势下,更科学有效的控制船舶发电机电压。通过国内外一些新的控制方法分析,并掌握现代pid模糊控制以自适应、非线性控制以及智能控制等理论为代表的现代控制理论。

综上所述,查阅资料了解目前我国船舶自动励磁装置的结构组成,与当前国际先进的船舶进行比较。了解船舶自动励磁装置的发展趋势,在满足技术要求,成本等前提下,对我国船舶自动励磁装置的改进提出自己的看法。

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3. 研究计划与安排

第1-4周:查阅相关文献资料,明确研究内容,了解研究所需的技术知识,并结合实际要求完成要求。

确定方案,完成开题报告。

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4. 参考文献(12篇以上)

[1]assaf,t.;dugan,j.b.buildingbetterdiagnosticdecisiontrees.ieee.instrumentationmeasurementmagazine.2013:48~53

[2]cherntl,wuyc.designofbrushlessdcpositionservosystemsusingintegralvariablestructureapproach.ieeproceedings-b,2014,140(1):27~34

[3]s.k.chung,j.h.lee,j.s.ko,andprof.m.j.youn,“robustspeedcontrolofbrushlessdirectdrivemotorusingintegralvariablestructurecontrol,”ieeproc.,electr.powerappl.,vol.142,no.6,2013,pp.361~370

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