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现代电力传动实验室（中国矿业大学）
发布时间：2014-12-15 11:52:36
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“现代电力传动实验室”是江苏省工程技术研究中心的校内实验室，是中心的重要科研平台。
重点学科建设项目“矿山电力传动控制及信息自动化理论与技术”，在“十五”211资金的资助下，从无到有地建成了 “中国矿业大学现代电力传动实验室”，初步构建了一个相对完整的现代电力传动技术研究平台。研究平台能完成电机综合测试、电力传动控制方法研究，到电力传动控制系统实现、电力传动网络化控制与管理等多种任务，装备了一定数量的分析测试仪器。
现代电力传动实验室以SIEMENS网络自动化技术为支撑，构建了实验室网络系统，实现了由包含MIS网络、工业以太网络、现场总线的多层网络对电力传动设备的网络化控制与管理。建立了以SIEMENS变频传动装置为能量回馈单元，以自研传动设备为主动传动控制单元的能量回流的绿色传动研究实验室。
装备的dSPACE仿真系统能够将现代多种复杂控制技术迅速应用于电力传动控制研究。采购了包括iBA高速数据采集系统、Agilent波器为代表的分析测试设备。具备了三个55KW的传动研究平台同时工作的能力，能完成多型电机的特性测试和控制方法研究、具备了一定的电力电子技术和电力系统数字控制的研究能力。
十万元以上的大型设备包括一下四种，简单介绍如下：
1．dSPACE仿真系统
dSPACE实时仿真系统是由德国dSPACE公司开发的一套基于MATLAB/Simulink的控制系统开发及半实物仿真的软硬件工作平台，实现了和MATLAB/Simulink/RTW的完全无缝连接。dSPACE实时系统拥有实时性强，可靠性高，扩充性好等优点。dSPACE硬件系统中的处理器具有高速的计算能力，并配备了丰富的I/O支持，用户可以根据需要进行组合；软件环境的功能强大且使用方便，包括实现代码自动生成/下载和试验/调试的整套工具。dSPACE软硬件目前已经成为进行快速控制原型RCP(Rapid Control Prototyping)验证和半实物仿真HILS(Hardware-in-the-Loop Simulation)的首选实时平台。
dSPACE系统特点
dSPACE 系统具有高度的集成性和模块性，允许用户根据需求来组建用户系统。 dSPACE 拥有单板系统及组件系统以及众多的 I/O 接口模板。dSPACE 系统基于图形开发界面，免去了开发人员手工编程调试的繁杂而又易于出错的工作。
在“大传动”的思想指导下，以实现矿山网络化控制与管理的变频传动系统为目标，以直流传动装置、交流变频传动装置为前端，以SIEMENS网络自动化系统为平台，构成了一套包含MIS网络、工业以太网络、现场总线网络（profibusDP、profibusA、ASI）的多层网络系统，拥有冗余型、故障安全型控制器及冗余型、本安型IO的电力传动变频传动系统。能进行变频传动的新型复杂控制算法的研究，能实现电力传动的网络化控制与管理。
德国 iBA 公司开发的高速数据采集系统，可以实现25KHz的多通道模拟/数字信号同步采样和记录分析。 信号输入由专门的 PC 卡负责，可以连接多种外部设备，如模数转换器（ Padu ）、PLC （通过光纤连接）。由软件 iBA scope 和iBA Analyer软件负责同步采样数据的管理和分析，软件可运行在 WINDOWS NT4、WINDOWS XP 上。
高速信号分析的有力工具：
500 MHz带宽；
高达4 GSa/s 的采样率；
4+16通道混合信号示波器(MSO)；
配置2 Mpts MegaZoom III深存储器；
高清晰XGA彩色显示系统，高达100,000波形/秒的超快实时更新率和256 级亮度；
全方位的连通能力：标准配置的USB, LAN, GPIB 和XGA 视频输出；
强大的触发功能，包括模拟HDTV,CAN, I2C, LIN, SPI 和USB 触发。
重点学科建设项目“矿山电力传动控制及信息自动化理论与技术”，在“十五”211资金的资助下，从无到有地建成了 “中国矿业大学现代电力传动实验室”，初步构建了一个相对完整的现代电力传动技术研究平台。研究平台能完成电机综合测试、电力传动控制方法研究，到电力传动控制系统实现、电力传动网络化控制与管理等多种任务，装备了一定数量的分析测试仪器。
现代电力传动实验室以SIEMENS网络自动化技术为支撑，构建了实验室网络系统，实现了由包含MIS网络、工业以太网络、现场总线的多层网络对电力传动设备的网络化控制与管理。建立了以SIEMENS变频传动装置为能量回馈单元，以自研传动设备为主动传动控制单元的能量回流的绿色传动研究实验室。
装备的dSPACE仿真系统能够将现代多种复杂控制技术迅速应用于电力传动控制研究。采购了包括iBA高速数据采集系统、Agilent波器为代表的分析测试设备。具备了三个55KW的传动研究平台同时工作的能力，能完成多型电机的特性测试和控制方法研究、具备了一定的电力电子技术和电力系统数字控制的研究能力。
十万元以上的大型设备包括一下四种，简单介绍如下：
1．dSPACE仿真系统
dSPACE实时仿真系统是由德国dSPACE公司开发的一套基于MATLAB/Simulink的控制系统开发及半实物仿真的软硬件工作平台，实现了和MATLAB/Simulink/RTW的完全无缝连接。dSPACE实时系统拥有实时性强，可靠性高，扩充性好等优点。dSPACE硬件系统中的处理器具有高速的计算能力，并配备了丰富的I/O支持，用户可以根据需要进行组合；软件环境的功能强大且使用方便，包括实现代码自动生成/下载和试验/调试的整套工具。dSPACE软硬件目前已经成为进行快速控制原型RCP(Rapid Control Prototyping)验证和半实物仿真HILS(Hardware-in-the-Loop Simulation)的首选实时平台。
dSPACE系统特点
dSPACE 系统具有高度的集成性和模块性，允许用户根据需求来组建用户系统。 dSPACE 拥有单板系统及组件系统以及众多的 I/O 接口模板。dSPACE 系统基于图形开发界面，免去了开发人员手工编程调试的繁杂而又易于出错的工作。
dSPACE 产品包括软件和硬件两部分，其主要软件有 RTI 、 ControlDesk 、 TargetLink 等。
在“大传动”的思想指导下，以实现矿山网络化控制与管理的变频传动系统为目标，以直流传动装置、交流变频传动装置为前端，以SIEMENS网络自动化系统为平台，构成了一套包含MIS网络、工业以太网络、现场总线网络（profibusDP、profibusA、ASI）的多层网络系统，拥有冗余型、故障安全型控制器及冗余型、本安型IO的电力传动变频传动系统。能进行变频传动的新型复杂控制算法的研究，能实现电力传动的网络化控制与管理。
其系统构成如下：
德国 iBA 公司开发的高速数据采集系统，可以实现25KHz的多通道模拟/数字信号同步采样和记录分析。 信号输入由专门的 PC 卡负责，可以连接多种外部设备，如模数转换器（ Padu ）、PLC （通过光纤连接）。由软件 iBA scope 和iBA Analyer软件负责同步采样数据的管理和分析，软件可运行在 WINDOWS NT4、WINDOWS XP 上。
iBA高速数据采集系统最多可以同时记录 1024 模拟 +1024 数字通道的信号，它以 8 个通道为单位逐步扩展配置。IO灵活组合配置，使整个系统在最小化配置时也能发挥出全部功能。一般用于大型复杂系统状态监视与故障诊断。
高速信号分析的有力工具：
500 MHz带宽；
高达4 GSa/s 的采样率；
4+16通道混合信号示波器(MSO)；
配置2 Mpts MegaZoom III深存储器；
高清晰XGA彩色显示系统，高达100,000波形/秒的超快实时更新率和256 级亮度；
全方位的连通能力：标准配置的USB, LAN, GPIB 和XGA 视频输出；
强大的触发功能，包括模拟HDTV,CAN, I2C, LIN, SPI 和USB 触发。
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