為滿足對(duì)直流無(wú)刷伺服機(jī)構(gòu)的數(shù)字化控制,介紹了一種數(shù)字無(wú)刷直流電機(jī)伺服控制系統(tǒng),以TMS320F2812型DSP為控制核心,包括中央處理電路,驅(qū)動(dòng)電路,反饋電路等實(shí)現(xiàn)對(duì)直流無(wú)刷電機(jī)伺服系統(tǒng)的控制。該系統(tǒng)原理簡(jiǎn)單,易于實(shí)現(xiàn),抗干擾能力強(qiáng)且控制精度高,控制效率好,已在某型伺服控制系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用。
標(biāo)簽: DSP 數(shù)字 伺服機(jī)構(gòu) 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間: 2013-11-14
上傳用戶:王慶才
引言伺服電機(jī)屬于一類控制電機(jī),分為直流伺服電機(jī)和交流伺服電機(jī)兩種。由于交流伺服電機(jī)具有體積小、重量輕、大轉(zhuǎn)矩輸出、低慣量和良好的控制性能等優(yōu)點(diǎn),故被廣泛地應(yīng)用于自動(dòng)控制系統(tǒng)和自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)中作為執(zhí)行元件,將控制電信號(hào)轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)軸的機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng),由于伺服電機(jī)定位精度相當(dāng)高,現(xiàn)代位置控制系統(tǒng)已越來(lái)越多地采用以交流伺服電機(jī)為主要部件的位置控制系統(tǒng),本文的設(shè)計(jì)也正是用于噴印機(jī)的位置控制系統(tǒng)之中。1總體設(shè)計(jì)方案本控制系統(tǒng)選用松下MSMA082AIC型交流伺服電機(jī),通過(guò)以單片機(jī)控制器實(shí)現(xiàn)對(duì)伺服電機(jī)的控制。同服電機(jī)的控制方式主要有位置控制、速度控制兩種,為了提高其帶動(dòng)噴頭運(yùn)行的平穩(wěn)性,選用了速度控制方式實(shí)現(xiàn)對(duì)伺服電機(jī)的控制,以利用伺服電機(jī)系統(tǒng)自帶的s型曲線控制模型,達(dá)到理想的控制效果。系統(tǒng)組成框圖如圖1所示,其中單片機(jī)控制器向伺服驅(qū)動(dòng)器輸出控制信號(hào),再通過(guò)伺服驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)按要求動(dòng)作,同時(shí),控制器接收固定在祠服電機(jī)轉(zhuǎn)軸上的光電編碼盤隨著電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)而產(chǎn)生的反饋脈沖信號(hào),以實(shí)現(xiàn)對(duì)伺服電機(jī)帶動(dòng)的噴頭運(yùn)行位置的檢測(cè)控制,形成團(tuán)環(huán)控制系統(tǒng)。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)噴印位置的精確控制,所以選用了分辨率為2000p/r的光電編碼盤作位置傳感單元,將伺服電機(jī)轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)角位置變換成電脈沖信號(hào),以供單片機(jī)控制器對(duì)噴印位置進(jìn)行跟蹤控制。
標(biāo)簽: 交流伺服電機(jī) 單片機(jī)
上傳時(shí)間: 2022-06-01
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在國(guó)內(nèi),目前工控領(lǐng)域廣泛用到的伺服系統(tǒng)(包括伺服電機(jī)和伺服驅(qū)動(dòng)器)有整套購(gòu)買國(guó)外某一個(gè)廠商的,也有自己開發(fā)電機(jī),然后購(gòu)買國(guó)外的伺服驅(qū)動(dòng)器來(lái)配置伺服系統(tǒng)。前一種情況伺服電機(jī)與驅(qū)動(dòng)器之間的整合程度是比較高,而后一種情況伺服電機(jī)的設(shè)計(jì)容易忽視與之配套的伺服驅(qū)動(dòng)器的控制策略以及伺服驅(qū)動(dòng)器的輸出電壓,輸出電流特點(diǎn),很容易造成所設(shè)計(jì)的伺服電機(jī)不能充分發(fā)揮其性能以及材料的不合理利用。本文討論了作為伺服電機(jī)用的永磁同步電動(dòng)機(jī)在整合伺服驅(qū)動(dòng)器控制方式和輸出電壓、電流特性下的設(shè)計(jì)過(guò)程。 本文首先簡(jiǎn)要介紹了永磁同步電動(dòng)機(jī)作為伺服電機(jī)較其他類型的電機(jī)的優(yōu)勢(shì),接著以永磁同步電動(dòng)機(jī)作為伺服電機(jī),對(duì)給定指標(biāo)要求的永磁同步電動(dòng)機(jī),在永磁體分別采用表面安裝和內(nèi)置兩種轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)時(shí)進(jìn)行了場(chǎng)路結(jié)合的設(shè)計(jì)與分析,分析了在磁場(chǎng)定向控制方式下兩種轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)的永磁同步電動(dòng)機(jī)的工作特性、轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)等。得出了永磁體表面安裝轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)的永磁同步電動(dòng)機(jī)作為伺服電機(jī)時(shí)更適合磁場(chǎng)定向控制運(yùn)行的結(jié)論。 此外,從已經(jīng)成功設(shè)計(jì)了的永磁同步電動(dòng)機(jī)出發(fā),整合所設(shè)計(jì)的永磁同步電動(dòng)機(jī)將要采用的驅(qū)動(dòng)器其控制方式,并在一些有依據(jù)的假設(shè)前提下確定了電機(jī)的能量包函數(shù)(包括功率、轉(zhuǎn)速等一些額定指標(biāo))與一些主要尺寸函數(shù)表達(dá)式。初步得出了一種行之有效的、快速確定使用同一套定轉(zhuǎn)子沖片伺服電機(jī)尺寸的方法。 最后試制了樣機(jī)以及其在伺服驅(qū)動(dòng)器下進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),并比較分析了實(shí)驗(yàn)和理論分析的結(jié)果。
標(biāo)簽: 三相交流 伺服 永磁同步電動(dòng)機(jī)
上傳時(shí)間: 2013-05-30
上傳用戶:heminhao
在交流伺服系統(tǒng)中,永磁同步電動(dòng)機(jī)(PMSM)作為執(zhí)行元件具有高效、節(jié)能、便于維修的特點(diǎn),廣泛應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給伺服單元及機(jī)器人等需精確定位的裝置中.由于PMSM驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)受電機(jī)參數(shù)變化、外部負(fù)載擾動(dòng)、對(duì)象未建模和非線性動(dòng)態(tài)特性等不確定性的影響,因此,采用并發(fā)展先進(jìn)的控制技術(shù),不斷改善與提高位置伺服系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)精度、動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性及對(duì)系統(tǒng)參數(shù)變化的自適應(yīng)性和抗干擾性是一個(gè)必然趨勢(shì).該文對(duì)PMSM的控制機(jī)理和特性作了較為深入的分析;建立了PMSM的數(shù)學(xué)模型,并采用了id=0的矢量控制策略;對(duì)控制系統(tǒng)組成及控制方式作了分析和比較,在此基礎(chǔ)上建立了電流環(huán)、速度環(huán)和位置環(huán)的三閉環(huán)控制系統(tǒng),對(duì)作為反饋主回路的位置環(huán)采用了模糊CMAC神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制方法,該方法兼具模糊控制器的快速性和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自學(xué)習(xí)能力;構(gòu)建了針對(duì)PMSM位置伺服系統(tǒng)的模糊CMAC控制器結(jié)構(gòu)及其相應(yīng)的算法;利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)仿真工具(Matlab下的Simulink)對(duì)所提出的控制策略進(jìn)行了數(shù)字仿真和分析;仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明本文所提出的控制策略對(duì)PMSM位置伺服系統(tǒng)進(jìn)行控制具有良好的魯棒性能和快速性.該文首次提出將兼具快速性和自學(xué)習(xí)能力的模糊CMAC神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器應(yīng)用于PMSM位置伺服系統(tǒng)中,可以說(shuō)該文為發(fā)展高性能PMSM位置伺服系統(tǒng)提供了充分的技術(shù)資料,也為今后進(jìn)一步提高其性能提出了新的思路和方法.
標(biāo)簽: CMAC PMSM 模糊 位置伺服系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-04-24
上傳用戶:qw12
這篇論文在系統(tǒng)分析國(guó)內(nèi)外雷達(dá)伺服控制系統(tǒng)研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,選定以ARM為內(nèi)核的基于ARM+FPGA的雷達(dá)伺服控制器為研究對(duì)象。 首先,根據(jù)雷達(dá)伺服控制系統(tǒng)功能要求與性能指標(biāo),進(jìn)行系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì):選擇基于ARM920T的S3C2410和Altera公司的FPGA芯片EP1C12Q240作為主控芯片,ARM與FPGA的連接形式采用中斷+存儲(chǔ)器的形式;將ARM與FPGA上多余的引腳引出作為將來(lái)升級(jí)的需要;還畫出ARM+FPGA的雷達(dá)伺服控制器的系統(tǒng)圖并制作了PCB板。 其次,選用PID對(duì)伺服系統(tǒng)進(jìn)行控制,模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)綜合了模糊控制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn),并利用模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法對(duì)PID參數(shù)進(jìn)行在線調(diào)整。用Matlab7.1進(jìn)行仿真,其結(jié)果表明:該控制算法對(duì)系統(tǒng)具有良好的控制效果,性能較常規(guī)PID得到較大改善。 最后,根據(jù)FPGA在伺服系統(tǒng)主要任務(wù),用VHDL語(yǔ)言和原理圖在FPGA芯片中分別編制實(shí)現(xiàn)DAC0832接口控制功能、光電編碼器與脈沖發(fā)生電路的程序代碼;并在Quartus II6.0環(huán)境下通過(guò)仿真,且得到仿真的波形符合系統(tǒng)功能要求。采用C語(yǔ)言編寫在ARM中實(shí)現(xiàn)模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制算法的代碼,通過(guò)CodeWarrior for ARM的編譯無(wú)誤后,生成可執(zhí)行文件.axf,,調(diào)用AXD進(jìn)行在線仿真調(diào)試。仿真結(jié)果表明:模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID算法對(duì)伺服系統(tǒng)能夠進(jìn)行有效控制。 結(jié)果表明:ARM作為伺服控制器的內(nèi)核,其性價(jià)比與集成度高:用FPGA芯片實(shí)現(xiàn)接口電路使伺服控制器的可靠性高、速度快、可配置及連接方式靈活。因此采用基于ARM+FPGA的雷達(dá)伺服控制器,提高了系統(tǒng)的開放性、實(shí)時(shí)性、可靠性,降低了系統(tǒng)功耗,具有重要的應(yīng)用價(jià)值。
標(biāo)簽: ARMFPGA 雷達(dá) 伺服 制器設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間: 2013-06-30
上傳用戶:Ruzzcoy
一、交流伺服電動(dòng)機(jī)交流伺服電動(dòng)機(jī)定子的構(gòu)造基本上與電容分相式單相異步電動(dòng)機(jī)相似.其定子上裝有兩個(gè)位置互差90°的繞組,一個(gè)是勵(lì)磁繞組Rf ,它始終接在交流電壓Uf 上;另一個(gè)是控制繞組L,聯(lián)接控制信號(hào)電壓Uc 。所以交流伺服電動(dòng)機(jī)又稱兩個(gè)伺服電動(dòng)機(jī)。交流伺服電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子通常做成鼠籠式, 但為了使伺服電動(dòng)機(jī)具有較寬的調(diào)速范圍、線性的機(jī)械特性, 無(wú)“自轉(zhuǎn)”現(xiàn)象和快速響應(yīng)的性能, 它與普通電動(dòng)機(jī)相比,應(yīng)具有轉(zhuǎn)子電阻大和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小這兩個(gè)特點(diǎn)。目前應(yīng)用較多的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)有兩種形式:一種是采用高電阻率的導(dǎo)電材料做成的高電阻率導(dǎo)條的鼠籠轉(zhuǎn)子,為了減小轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,轉(zhuǎn)子做得細(xì)長(zhǎng);另一種是采用鋁合金制成的空心杯形轉(zhuǎn)子,杯壁很薄,僅0.2-0.3mm ,為了減小磁路的磁阻,要在空心杯形轉(zhuǎn)子內(nèi)放置固定的內(nèi)定子.空心杯形轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量很小,反應(yīng)迅速,而且運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn),因此被廣泛采用。交流伺服電動(dòng)機(jī)在沒(méi)有控制電壓時(shí), 定子內(nèi)只有勵(lì)磁繞組產(chǎn)生的脈動(dòng)磁場(chǎng),轉(zhuǎn)子靜止不動(dòng)。當(dāng)有控制電壓時(shí),定子內(nèi)便產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),轉(zhuǎn)子沿旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向旋轉(zhuǎn),在負(fù)載恒定的情況下,電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速隨控制電壓的大小而變化, 當(dāng)控制電壓的相位相反時(shí), 伺服電動(dòng)機(jī)將反轉(zhuǎn)。交流伺服電動(dòng)機(jī)的工作原理與分相式單相異步電動(dòng)機(jī)雖然相似, 但前者的轉(zhuǎn)子電阻比后者大得多,所以伺服電動(dòng)機(jī)與單機(jī)異步電動(dòng)機(jī)相比,有三個(gè)顯著特點(diǎn):1、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大由于轉(zhuǎn)子電阻大,其轉(zhuǎn)矩特性曲線如圖3 中曲線1 所示,與普通異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩特性曲線2 相比,有明顯的區(qū)別。它可使臨界轉(zhuǎn)差率S0> 1,這樣不僅使轉(zhuǎn)矩特性(機(jī)械特性)更接近于線性,而且具有較大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。因此,當(dāng)定子一有控制電壓,轉(zhuǎn)子立即轉(zhuǎn)動(dòng),即具有起動(dòng)快、靈敏度高的特點(diǎn)。2、運(yùn)行范圍較廣3、無(wú)自轉(zhuǎn)現(xiàn)象正常運(yùn)轉(zhuǎn)的伺服電動(dòng)機(jī),只要失去控制電壓,電機(jī)立即停止運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)伺服電動(dòng)機(jī)失去控制電壓后,它處于單相運(yùn)行狀態(tài),由于轉(zhuǎn)子電阻大,定子中兩個(gè)相反方向旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子作用所產(chǎn)生的兩個(gè)轉(zhuǎn)矩特性( T1 - S1 、T2 - S2 曲線) 以及合成轉(zhuǎn)矩特性( T- S 曲線)交流伺服電動(dòng)機(jī)的輸出功率一般是0.1-100W 。當(dāng)電源頻率為50Hz ,電壓有36V 、110V 、220 、380V ;當(dāng)電源頻率為400Hz ,電壓有20V 、26V 、36V 、115V 等多種。
標(biāo)簽: 伺服電機(jī)
上傳時(shí)間: 2022-06-01
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伺服控制系統(tǒng)中的傳感器
標(biāo)簽: 伺服控制系統(tǒng) 傳感器
上傳時(shí)間: 2013-04-15
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近代電氣液壓伺服控制
上傳時(shí)間: 2013-07-28
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直線交流伺服系統(tǒng)的精密控制技術(shù)
標(biāo)簽: 直線 交流伺服系統(tǒng) 控制技術(shù) 精密
上傳時(shí)間: 2013-04-15
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專輯類----傳感器專輯 伺服控制系統(tǒng)中的傳感器-280頁(yè)-4.5M.rar
標(biāo)簽: 280 4.5 伺服控制系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-08-05
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