無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)是現(xiàn)代工業(yè)設(shè)備中重要的運(yùn)動(dòng)部件,保留了有刷直流電動(dòng)機(jī)寬闊而平滑的優(yōu)良調(diào)速性能,同時(shí)又克服了有刷直流電動(dòng)機(jī)機(jī)械換向帶來(lái)的一系列的缺點(diǎn),在各個(gè)領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。本論文闡述了無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的系統(tǒng)構(gòu)成和工作原理,分析了無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型、等效電路、傳遞函數(shù)以及調(diào)速原理。采用轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)控制與H PWM.L ON的脈寬調(diào)制方法驅(qū)動(dòng)控制無(wú)刷直流電機(jī),并在MATLAB/Simulink平臺(tái)上進(jìn)行了計(jì)算機(jī)仿真。仿真結(jié)果表明,控制系統(tǒng)有較好的動(dòng)靜態(tài)特性。論文還分析了經(jīng)典PID控制和模糊控制各自的優(yōu)缺點(diǎn),并介紹了結(jié)合二者優(yōu)點(diǎn)的模糊自適應(yīng)PID控制的優(yōu)點(diǎn)。在MATLAB/Simulink平臺(tái)進(jìn)行了基于模糊自適應(yīng)PID控制器的無(wú)刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)建模仿真。與采用經(jīng)典PID控制器的控制系統(tǒng)相比,采用模糊自適應(yīng)PID控制器的控制系統(tǒng)的動(dòng)靜態(tài)特性都得到改善。本論文設(shè)計(jì)了無(wú)刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)的硬件,包括控制單元、功率變換單元,并進(jìn)行了電磁兼容性設(shè)計(jì)。控制單元以TI的TMS320F2812DSP控制器為核心,設(shè)計(jì)了位置傳感器接口電路、人機(jī)界面電路、電平轉(zhuǎn)換電路、電流采樣電路以及采樣調(diào)理電路等。功率變換單元以三菱的IPM PS21 563.P為核心,設(shè)計(jì)了整流電路、逆變電路、能耗制動(dòng)電路以及多項(xiàng)保護(hù)電路。設(shè)計(jì)了基于TMS320F281 2 DSP控制器的速度電流雙閉環(huán)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制程序、位置檢測(cè)程序、電流采樣程序、人機(jī)界面程序以及各項(xiàng)安全保護(hù)程序等。在對(duì)硬件部分和軟件部分進(jìn)行調(diào)試后,對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),通過(guò)實(shí)驗(yàn)波形,檢驗(yàn)了控制系統(tǒng)的工作性能。本文最后對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行了總結(jié),并對(duì)本系統(tǒng)存在的問(wèn)題和后續(xù)的研究工作提出了自己的看法看法。
標(biāo)簽: 無(wú)刷直流電機(jī) 控制系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2022-06-28
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設(shè)計(jì)者根據(jù)對(duì)環(huán)境的需求,希望能不斷開(kāi)拓高級(jí)電機(jī)控制技術(shù),用以制造節(jié)能空調(diào)、洗衣機(jī)和其他家用電器產(chǎn)品。到目前為止,較為完善的電機(jī)控制解決方案通常僅用作專門用途。然而,新一代數(shù)字信號(hào)控制器(Digital Signal Controller,DSC)的出現(xiàn)使得性價(jià)比高的高級(jí)電機(jī)控制算法最終成為現(xiàn)實(shí)。例如,空調(diào)需要能夠?qū)囟茸鞒隹焖夙憫?yīng)以迅速改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速。因此,我們需要高級(jí)電機(jī)控制算法,以制造出更加節(jié)能的靜音設(shè)備。在這種情況下,磁場(chǎng)定向控制(Field Oriented Control,F(xiàn)OC)脫顧而出,成為滿足這些環(huán)境需求的主要方法。本應(yīng)用筆記討論了使用Microchip dsPIC0DSC系列對(duì)永磁同步電機(jī)(Permanent Magnet Synchronous Motors,PMSM)進(jìn)行無(wú)傳感器FOC的算法。為什么使用FOC算法?BLDC電機(jī)的傳統(tǒng)控制方法是以一個(gè)六步的控制過(guò)程來(lái)驅(qū)動(dòng)定子,而這種控制過(guò)程會(huì)使生成的轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生振蕩。在六步控制過(guò)程中,給一對(duì)繞組通電直到轉(zhuǎn)子達(dá)到下一位置,然后電機(jī)換相到下一步。霍爾傳感器用于確定轉(zhuǎn)子的位置,以采用電子方式給電機(jī)換相。高級(jí)的無(wú)傳感器算法使用在定子繞組中產(chǎn)生的反電動(dòng)勢(shì)來(lái)確定轉(zhuǎn)子位置。六步控制(也稱為梯形控制)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)并不適用于洗衣機(jī),這是因?yàn)樵谙礈爝^(guò)程中負(fù)載始終處于動(dòng)態(tài)變化中,并隨實(shí)際洗滌量和選定的洗滌模式不同而變化。而且,對(duì)于前開(kāi)式洗衣機(jī),當(dāng)負(fù)載位于滾筒的頂部時(shí),必須克服重力對(duì)電機(jī)負(fù)載作功。只有使用高級(jí)的算法如FOC才可處理這些動(dòng)態(tài)負(fù)載變化。
標(biāo)簽: pmsm 電機(jī)傳感器 磁場(chǎng) 定向控制
上傳時(shí)間: 2022-06-29
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本課題采用了基于高頻電壓信號(hào)注入法的永磁同步電動(dòng)機(jī)的無(wú)傳感器矢量控制方法,此種方法利用內(nèi)置式電機(jī)的凸極性的特性,適合于電機(jī)在低速運(yùn)行狀態(tài)下對(duì)轉(zhuǎn)子位置和轉(zhuǎn)速進(jìn)行估算,對(duì)運(yùn)行中的電機(jī)參數(shù)變化不敏感,系統(tǒng)具有較強(qiáng)的魯棒性。本文采用了以內(nèi)置式電動(dòng)機(jī)為研究對(duì)象,首先分析了永磁同步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和數(shù)學(xué)模型,并介紹了矢量控制坐標(biāo)變換方法、空間矢量脈寬調(diào)制技術(shù)(SVPWM)。進(jìn)而闡述高頻電壓信號(hào)注入法的原理,建立數(shù)學(xué)模型。然后提出高頻電壓信號(hào)注入的方式,通過(guò)對(duì)載有轉(zhuǎn)子位置信息的高頻信號(hào)進(jìn)行處理,對(duì)轉(zhuǎn)子的磁極位置和轉(zhuǎn)速等信息進(jìn)行估計(jì)計(jì)算。本文還通過(guò)使用Matlab/Simulink仿真平臺(tái),建立了基于高頻信號(hào)注入法原理的永磁同步電動(dòng)機(jī)的無(wú)傳感器控制仿真模型,實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了此種算法的可行性。最后通過(guò)使用德州儀器公司生產(chǎn)的TMS320F28335為核心芯片,搭建了控制系統(tǒng)電路,并同時(shí)介紹了系統(tǒng)的電源電路、控制電路、電流檢測(cè)電路、電流保護(hù)電路等硬件電路。另外對(duì)控制算法中的主要部分,包括PWM中斷程序、矢量控制程序、數(shù)字濾波器的算法都進(jìn)行了介紹。最后的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,這種無(wú)傳感器的矢量控制方法適用于電機(jī)在低速時(shí)的控制要求,動(dòng)態(tài)性能較好,能夠準(zhǔn)確跟蹤轉(zhuǎn)子的實(shí)際位置,估算轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速,控制系統(tǒng)的魯棒性較好,實(shí)現(xiàn)了無(wú)傳感器控制的實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?/p>
標(biāo)簽: 高頻電壓信號(hào) pmsm 傳感器 矢量控制
上傳時(shí)間: 2022-06-30
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矢量控制(FOC)基本原理一、基本概念1.1模型等效原則交流電機(jī)三相對(duì)稱的靜止繞組A、B、C,通以三相平衡的正弦電流時(shí),所產(chǎn)生的合成磁動(dòng)勢(shì)是旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)F,它在空間呈正弦分布,以同步轉(zhuǎn)速o1(即電流的角頻率)順著A-B-C的相序旋轉(zhuǎn)。這樣的物理模型如圖1-1a所示。然而,旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)并不一定非要三相不可,單相除外,二相、三相、四相……等任意對(duì)稱的多相繞組,通以平衡的多相電流,都能產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì),當(dāng)然以兩相最為簡(jiǎn)單。圖1-1b中繪出了兩相靜止繞組a和β,它們?cè)诳臻g互差90°,通以時(shí)間上互差90°的兩相平衡交流電流,也產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)F。再看圖1-1c中的兩個(gè)互相垂直的繞組M和T,通以直流電流in和i,產(chǎn)生合成磁動(dòng)勢(shì)F,如果讓包含兩個(gè)繞組在內(nèi)的整個(gè)鐵心以同步轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn),則磁動(dòng)勢(shì)F自然也隨之旋轉(zhuǎn)起來(lái),成為旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)。把這個(gè)旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)的大小和轉(zhuǎn)速也控制成與圖1-1a一樣,那么這三套繞組就等效了。
上傳時(shí)間: 2022-06-30
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通過(guò)本課程學(xué)習(xí),您將:-了解一些目前最新的電機(jī)控制設(shè)計(jì)解決方案一了解一種新的永磁同步電機(jī)(PMSM)無(wú)傳感器磁場(chǎng)定向控制(FOC)算法-了解如何查找更多關(guān)于該算法的信息PMSM概述PMSM的FOC控制無(wú)傳感器技術(shù)DMCI介紹——一種有用的工具演示1:整定PI參數(shù)演示2:整定無(wú)傳感器控制參數(shù)回顧,答疑(Q&A)PMSM概述-PMSM應(yīng)用-PMSM與BLDC的比較-PMSM結(jié)構(gòu)-PMSM特性-PMSM操作高效率和高可靠性設(shè)計(jì)用于高性能伺服應(yīng)用可實(shí)現(xiàn)有/無(wú)位置編碼器的運(yùn)行方式比ACIM體積更小、效率更高、重量更輕采用FOC控制可實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的轉(zhuǎn)矩輸出平滑的低速和高速運(yùn)行性能較低的噪聲和EMI從其發(fā)展歷史來(lái)看,兩種電機(jī)發(fā)源于不同的領(lǐng)域轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的機(jī)理相同BLDC是PMBDC的一個(gè)派生詞PMSM表示一個(gè)勵(lì)磁磁場(chǎng)由PM提供的AC同步電機(jī)控制方法不同(六步控制與FOC)
標(biāo)簽: 傳感器 pmsm 馬達(dá) foc控制
上傳時(shí)間: 2022-06-30
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PID算法及PWM控制技術(shù)簡(jiǎn)介1.1PID算法控制算法是微機(jī)化控制系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分,整個(gè)系統(tǒng)的控制功能主要由控制算法來(lái)實(shí)現(xiàn)。目前提出的控制算法有很多。根據(jù)偏差的比例(P)、積分(ID,微分(D)進(jìn)行的控制,稱為PID控制。實(shí)際經(jīng)驗(yàn)和理論分析都表明,PID控制能夠滿足相當(dāng)多工業(yè)對(duì)象的控制要求,至今仍是一種應(yīng)用最為廣泛的控制算法之一。下面分別介紹模擬PID、數(shù)字PID及其參數(shù)整定方法。1.1.1模擬PID在模擬控制系統(tǒng)中,調(diào)節(jié)器最常用的控制規(guī)律是PID控制,常規(guī)PID控制系統(tǒng)原理框圖如圖1.1所示,系統(tǒng)由模擬PID調(diào)節(jié)器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)及控制對(duì)象組成。PID調(diào)節(jié)器是一種線性調(diào)節(jié)器,它根據(jù)給定值r(1)與實(shí)際輸出值c(1)構(gòu)成的控制偏差:e()=r(t)-c(t)(1.1)將偏差的比例、積分、微分通過(guò)線性組合構(gòu)成控制量,對(duì)控制對(duì)象進(jìn)行控制,故稱為PID調(diào)節(jié)器。在實(shí)際應(yīng)用中,常根據(jù)對(duì)象的特征和控制要求,將P、I、D基本控制規(guī)律進(jìn)行適當(dāng)組合,以達(dá)到對(duì)被控對(duì)象進(jìn)行有效控制的目的。例如,P調(diào)節(jié)器,PI調(diào)節(jié)器,PID調(diào)節(jié)器等。模擬PID調(diào)節(jié)器的控制規(guī)律為
上傳時(shí)間: 2022-07-01
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將偏差的比例(Proportion)、積分(Integral)和微分(Differential)通過(guò)線性組合構(gòu)成控制量,用這一控制量對(duì)被控對(duì)象進(jìn)行控制,這樣的控制器稱PID控制器。1.1模擬PID控制原理在模擬控制系統(tǒng)中,控制器最常用的控制規(guī)律是PID控制。為了說(shuō)明控制器的工作原理,先看一個(gè)例子。如圖1-1所示是一個(gè)小功率直流電機(jī)的調(diào)速原理圖。給定速度n(f)與實(shí)際轉(zhuǎn)速進(jìn)行比較n(),其差值e()=n(0-n(),經(jīng)過(guò)PID控制器調(diào)整后輸出電壓控制信號(hào)u),u)經(jīng)過(guò)功率放大后,驅(qū)動(dòng)直流電動(dòng)機(jī)改變其轉(zhuǎn)速。常規(guī)的模擬PID控制系統(tǒng)原理框圖如圖1-2所示。該系統(tǒng)由模擬PID控制器和被控對(duì)象組成。圖中,r()是給定值,y(f)是系統(tǒng)的實(shí)際輸出值,給定值與實(shí)際輸出值構(gòu)成控制偏差e(t)e()作為PID控制的輸入,以)作為PID控制器的輸出和被控對(duì)象的輸入。所以模擬PID控制器的控制規(guī)律為
標(biāo)簽: pid控制
上傳時(shí)間: 2022-07-04
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網(wǎng)上的資源,但是么有word形式。想免費(fèi)分享,但必須有1積分。 FOC主要是通過(guò)對(duì)電機(jī)電流的控制實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)矩(電流)、速度、位置的控制。通常是電流作為最內(nèi)環(huán),速度是中間環(huán),位置作為最外環(huán)。本程序是DSP2812控制永磁同步電機(jī)高精度控制代碼,根據(jù)Uref實(shí)際所在的扇區(qū),確定Tx和Ty實(shí)際所對(duì)應(yīng)的電壓矢量,就可以計(jì)算出T1,T2,T3的值;然后再根據(jù)Uref所在的扇區(qū)畫(huà)出類似圖十三的三相PWM波形,就可以確定T1,T2,T3分別對(duì)應(yīng)到三相A,B,C的哪一個(gè)通道,再賦值給對(duì)應(yīng)通道的捕獲比較寄存器,就完成了SVPWM算法。適合從事電機(jī)控制方面工作的研發(fā)人員作為參考學(xué)習(xí)使用。
標(biāo)簽: dsp2812 永磁同步 電機(jī)控制
上傳時(shí)間: 2022-07-04
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摘要:介紹了一套基于PLC及步進(jìn)電機(jī)控制的自動(dòng)噴涂機(jī)。該系統(tǒng)基于西門子PLC和步進(jìn)電機(jī)位置控制器控制,使用西門子操作員面板為人機(jī)界面,實(shí)現(xiàn)了發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)壁涂層的自動(dòng)噴涂,改善了涂層的均勻性,提高了工作效率,避免了揮發(fā)性氣體對(duì)操作人員的身體傷害。
標(biāo)簽: plc 步進(jìn)電機(jī) 自動(dòng)噴涂機(jī)
上傳時(shí)間: 2022-07-09
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無(wú)刷DC(BLDC)馬達(dá)誠(chéng)如其名所示,沒(méi)有傳統(tǒng)馬達(dá)中容易磨損的電刷,而是用電子控制器取代,進(jìn)而提升機(jī)體可靠度。此外,BLDC馬達(dá)比相同功率輸出的有刷馬達(dá)體型更小、重量更輕,因此非常適合空間狹窄的應(yīng)用。由於BLDC馬達(dá)的定子與轉(zhuǎn)子之間并無(wú)機(jī)械或電氣觸點(diǎn),因此需要其他方式指出元件零件的相對(duì)位置,以便提升馬達(dá)控制。BLDC馬達(dá)有兩種方式能達(dá)到控制,包括采用霍爾傳感器以及量測(cè)反電動(dòng)勢(shì)。上一篇文章已經(jīng)探討霍爾效應(yīng)傳感器架構(gòu)的控制方式(請(qǐng)參閱TechZone的《在BLDC系統(tǒng)中使用回路控制》文章),本文將詳述另一個(gè)方式:反電動(dòng)勢(shì)。舍棄傳感器BLDC馬達(dá)舍棄傳統(tǒng)馬達(dá)中當(dāng)作機(jī)械性整流子的磨損性元件,因此能提升可靠度。此外,BLDC馬達(dá)提供高扭力/馬達(dá)尺寸比、快速動(dòng)態(tài)響應(yīng),以及幾乎無(wú)聲的操作。
標(biāo)簽: bldc
上傳時(shí)間: 2022-07-19
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