現代電機控制技術是王成元教授的得意之作，附件為隨書膠片，幾乎是書的翻版，本書共分6章。第1章為基礎知識，介紹了矢量控制和直接轉矩控制的技術基礎，即機電能量轉換、電機統一理論和空間矢量理論的相關知識。第2～5章重點介紹了三相感應電動機和永磁同步電動機矢量控制和直接轉矩控制的控制原理、控制方法和控制系統。第6章介紹了這兩種交流電動機的無傳感器控制及智能控制的原理與應用。對這幾種控制技術，強調技術先進性。
標簽： 電機控制
上傳時間： 2022-04-14
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摘要：隨著人們生活水平的提高，各種熱水器的使用已相當普及。與之相配套的控制儀也相繼問世。然而目前市場上的各種熱水器控制電路還與理想要求相差甚遠。消費者需要真正的“自動”控制，以實現使用的最簡單化。就像家用電視機、電冰箱一樣，按通電源、設定完畢這么簡單就可以了。本次畢業設計運用AT89C51單片機設計了一種自動控制電路，該電路用于太陽能熱水器，能實現在用水時，若水位不夠可以自動供水，若日曬水溫達不到設定值，則電加熱自動補溫。從而實現了熱水器的自動及節能。太陽能熱水器自動控制硬件電路，輔以相應的軟件設計，來實現溫度和水位參數的實時顯示，而且具有溫度設定、水位設定與控制功能，停電后再來電時也不用重新設定，具有故障報警和故障自處理功能，良好的穩定性和抗干擾性能。實驗結果表明，本次系統設計合理，工作穩定可靠、溫度測量精度高。同時給出了溫度測量系統的硬件結構和軟件設計當前能源緊缺，用電緊張，太陽能是綠色能源，得到廣大用戶的喜愛。使用太陽能熱水器時存在的問題：不可缺水，空曬情況下上水會爆炸；春、秋天，水溫升高蒸發，造成熱能損失；冬天水溫不夠，須用電等等。采用太陽能熱水器智能儀（儀稱太陽能熱水器水溫水位測控儀），能解決上述問題。使用戶省心，使用方便，智能運行，用戶不必作任何操作。太陽能是一種低密度、間歇性、空間分布不斷變化的能源，與常規能源有很大的區別，這就對太陽能的收集和利用提出了較高的要求。在太陽能熱利用中，為了得到中高溫熱能，必須使集熱器從日出到日落跟蹤太陽，而在太陽能光電中，相同條件下，自動跟蹤發電設備要比固定發電設備的發電量提高35%，成本下降25%，因此在太陽能利用中，進行跟蹤裝置的控制方式進行研究是一項很有意義的工作。
上傳時間： 2022-05-30
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引言伺服電機屬于一類控制電機，分為直流伺服電機和交流伺服電機兩種。由于交流伺服電機具有體積小、重量輕、大轉矩輸出、低慣量和良好的控制性能等優點，故被廣泛地應用于自動控制系統和自動檢測系統中作為執行元件，將控制電信號轉換為轉軸的機械轉動，由于伺服電機定位精度相當高，現代位置控制系統已越來越多地采用以交流伺服電機為主要部件的位置控制系統，本文的設計也正是用于噴印機的位置控制系統之中。1總體設計方案本控制系統選用松下MSMA082AIC型交流伺服電機，通過以單片機控制器實現對伺服電機的控制。同服電機的控制方式主要有位置控制、速度控制兩種，為了提高其帶動噴頭運行的平穩性，選用了速度控制方式實現對伺服電機的控制，以利用伺服電機系統自帶的s型曲線控制模型，達到理想的控制效果。系統組成框圖如圖1所示，其中單片機控制器向伺服驅動器輸出控制信號，再通過伺服驅動器驅動伺服電機按要求動作，同時，控制器接收固定在祠服電機轉軸上的光電編碼盤隨著電機轉動而產生的反饋脈沖信號，以實現對伺服電機帶動的噴頭運行位置的檢測控制，形成團環控制系統。為了實現對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，將伺服電機轉軸的轉角位置變換成電脈沖信號，以供單片機控制器對噴印位置進行跟蹤控制。
上傳時間： 2022-06-01
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旋轉編碼器速度檢測控制資料在電纜生產線上，通常需要檢測電纜的走線速度，用來控制收線電機的轉速和計算線纜的長度。成纜工藝參數的穩定，直接關系到電線電纜的質量。該項目是為某電纜廠的技術改造項目，要改造的設備是利用束線原理制造的盤絞式成纜機，改造的內容是更換全部電氣控制系統。這種成纜機的放線盤固定，而收線盤固在盤絞架上同時完成絞合和收線的雙重運動。工作時，在線纜盤直流電機的帶動下，完成電纜的收線運動，在排線電機的帶動下實現電纜在收線盤的整齊排列。在大盤電機的帶動下，通過齒輪箱帶動盤絞架實現軸向旋轉，完成電纜絞合運動，是保證節距的關鍵。線速度是由收線盤的旋轉速度決定的，如果收線電機的轉速恒定，收線盤隨著收線軸的變粗，線速度會增大，因此，為保證收線速度恒定，要逐漸降低收線電機的轉速。摘 要：通過對盤絞式成纜機工作過程的分析，說明了對收線電機的控制要求，采用ＡＴ８９Ｃ５１ 單片機為控制核心，通過檢測旋轉編碼器在單位時間內輸出的脈沖數，與標準脈沖數進行比較，控制收線電機調速器的給定值，從而控制收線電機的旋轉速度，實現了線纜的均勻走線速度控制。給出單片機與旋轉編碼器組成的閉環線速度控制系統的電路原理及主要控制程序的設計方法。其簡潔的電路設計和典型的控制方法具有較高的參考價值。
標簽： 旋轉編碼器
上傳時間： 2022-06-06
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隨著科學技術的發展，工業控制領域的自動化程度越來越高，工業控制對精度的要求也越來越高。電動機作為工業生產主要的動力源，對其轉速的測量以及控制的研究顯得十分有意義。電力電子技術、計算機技術、自動控制技術逐漸應用于電動機的轉速控制系統中，使得電動機轉速控制系統的控制精度得以不斷提高。本文的設計是基于AT89C51單片機的交流電動機轉速控制系統，以變頻調速技術為核心，實現對三相交流異步電動機轉速的精確控制和測量。文中主要研究了變頻調速技術的相關原理，并以三相交流異步電動機的轉速測量和控制為實例，設計基于AT89C51單片機的三相交流異電動機轉速控制系統，通過仿真得到驗證，并在此基礎上開展抗干擾措施的研究。本文主要研究的內容如下： 第一章介紹課題研究的意義及現狀，提出課題研究的內容及目標，最后給出了課題研究的技術路線。 第二章闡述基于AT89C51單片機的轉速控制系統的原理，并根據該原理分別提出硬件系統、軟件系統這兩個系統的設計方案。 第三章對轉速控制系統的硬件系統進行設計。主要從單片機、電源模塊、信號采集模塊、顯示模塊、按鍵模塊這幾個方面進行設計，然后作相關的說明。 第四章對轉速控制系統的軟件系統進行詳細的設計。主要從編寫語言的選擇、AT89C51單片機資源分配、控制單元程序、初始化程序、A/D轉換程序、按鍵程序、顯示程序這幾個方面進行設計，并作相關的說明。 第五章對前面設計的轉速控制系統進行仿真驗證。構建硬件系統，然后再對軟件系統的程序完成編譯以及調試后，加載給硬件系統，協同仿真驗證基于AT89C51單片機的轉速控制系統設計的可實現性，然后對該系統的應用條件、范圍做出說明。 第六章對設計好的轉速控制系統進行抗干擾技術的分析研究。先分析干擾可能的來源，然后在前面分析的基礎上從硬件、軟件兩個系統，進行抗干擾技術措施的研究。 文章的最后對論文進行總結，并對未來的研究工作，給出展望。
上傳時間： 2022-06-11
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雙足步行機器人（Biped Walking Robot）是一種仿人機器人，是移動式機器人領域中一類重要的仿生系統。雙足步行機器人作為一種移動式機器人，它與輪式，履帶式機器人相比有許多優點與優越性。由于雙足步行機器人的行走具有獨特的適應性和擬人性，其行走控制成為當今研究的熱點。步行運動模式與運動控制是影響雙足步行機器人技術進步的重要問題，也是雙足步行機器人成功而有效地實現穩定步行的理論基礎和技術關鍵。本文針對雙足步行機器人步行模式生成與步行控制相關問題進行了研究，并在虛擬現實的實驗環境中實現了機器人以給定步行模式的行走。取得的主要科研成果有：第一：基于平面倒立擺線性模型的雙足步行機器人步行運動模式生成。本文對雙足步行機器人的動力學模型進行了簡化，采用平面倒立擺的線性化模型作為雙足步行機器人步行模式生成的簡化模型。設計了基于倒立擺線性化模型步行模式生成算法，對雙足步行機器人前向行走，側向行走與拐彎行走的腰部重心位置軌跡與速度軌跡進行了規劃。對于雙足步行具有雙腳作支撐期的特點，本文采用了七次多項式插值，分兩階段對具有雙腳支撐期的步行運動的腰部運動軌跡進行規劃，實現了期望的運動模式。第二：基于小腦模型控制器的雙足步行機器人逆運動學控制系統。本文針對雙足步行機器人腿部逆模型求解問題，提出一種基于小腦模型連接控制網絡CMAC（Cerebellar Model Articulation Controller）的機器人逆運動學控制方法。機器人腿部正運動學模型采用Denavit-Hartenberg方法進行建模，在建立雙足步行機器人正運動學模型基礎上，設計了基于CMAC的控制系統。系統采用兩個CMAC直接控制機器人的腿部運動。兩個CMAC逆模型控制器分別逼近步行機器人支撐腿與擺動腿的逆模型，實現了對腰部運動軌跡的跟蹤控制。第三：基于虛擬現實環境的雙足步行機器人行走控制實驗。
上傳時間： 2022-06-19
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本書系《自動控制原理》·書的第四版.比較全面地闡述了自動控制的基本理倫與應用。全書共分十章，前八章著重介紹經典控制理論及應用，后兩章介紹現代控制理論中的線性系統理論和最優控制理論。本書精選了第二版中的主要內容，加強了對基本理論及其應用的闡述。書中深入淺出地介紹了自動控制的基本概念，控制系統在時域和復域中的數學模型及其結構圖和信號流圖；比較全面地闡述了線性控制系統的時域分折法、根軌跡法、頻域分析法以及校止和設計等方法；對線性離散系統的基礎理論、數學模型、穩定性及穩態誤差、動態性能分析以及數字校正等問題，進行了比較詳細的討論；在非線性控制系統分析方面，給出了相平面和描述函數兩種常用的分析方法，對日前應用日益增多的非線性控制的逆系統方法也作了較為詳細的介紹；最后兩章根據高新技術發展的需要系統地闡述了線性系統的狀態空間分析與綜合，以及動態系統的最優控制等方法：書末給出的兩個附錄，可供讀者在學習本書的過程中查詢之用。本書1985年被評為航空工業部優秀教材，1988年被評為全國優秀教材，1997年被評為國家級教學成果二等獎，同年被批準列為國家“九丘”重點教材。本書可作為高等工業院校自動控制、工業自動化、電氣白動化、儀表及測試、機械、動力、治金等專業的教科書，亦可供從事自動控制類的各專業工程技術人員自學參考。
標簽： 自動控制
上傳時間： 2022-06-23
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本論文主要研究自激式RF電源的功率控制，主要分為七個部分：第部分主要介紹ICP儀器的發展歷史、RF電源的主流技術路線及國內外研究現狀，指出了存在的部分問題，確立了本文研究主題。第二部分簡介了ICP儀器的系統結構，重點介紹等離子炬光源以及自激式RF電源。首先從系統的角度介紹了ICP儀器的組成及工作原理，然后對等離子矩光源的產生條件及生成機理作了說明，并且對其在點火過程中表現的負載特性作了分析，最后從ICP儀器的分析性能方面說明了它對RF電源的設計要求，明確RF電源的設計指標。第三部分詳細介紹了自激式RF電源的實現原理。按照信號流向首先介紹了作為跟蹤等離子矩特性的振蕩源——鎖相環的原理，分別對其中的鑒相器、環路濾波器、壓控振蕩器和驅動電路等做了詳細介紹。然后介紹了高頻功率放大器的原理，確定了主要元件參數，并介紹了適用于自激式RF電源的電路結構。最后對阻抗匹配原理作了介紹，并重點介紹了集中參數元件匹配網絡。第四部分詳細介紹了本文所做的設計工作，包含軟硬件設計。這部分仍然是按信號流向作說明，根據自激式RF電源的結構特點，針對這幾部分選擇合適的電路結構、元件參數等設計完成鎖相環路、高效率E類推挽功率放大電路以及阻抗匹配網絡。除此之外，還包括電路中的主要信號采樣與檢測、熱設計、電磁兼容設計以及軟件部分的設計說明。第五部分對本文采取的功率控制流程與策略作詳細說明，介紹了如何通過改善控制流程和控制策略以提高RF電源性能。第六部分對所設計的RF電源進行了測試，表明本設計達到了預定的設計指標，說明此方法的可行性與實用性，并且分析了等離子炬的負載變化過程，對RF電源的設計提供了有益的參考。第七部分作了全文總結與展望。所設計RF電源成功點燃等離子炬，期間通過對RF電源的測試，并在ICP-AES整機上進行了系統驗證，測試證明所設計的自激式RF電源與同類電源相比性能有所提升。
上傳時間： 2022-06-23
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設計者根據對環境的需求，希望能不斷開拓高級電機控制技術，用以制造節能空調、洗衣機和其他家用電器產品。到目前為止，較為完善的電機控制解決方案通常僅用作專門用途。然而，新一代數字信號控制器（Digital Signal Controller，DSC）的出現使得性價比高的高級電機控制算法最終成為現實。例如，空調需要能夠對溫度作出快速響應以迅速改變電機的轉速。因此，我們需要高級電機控制算法，以制造出更加節能的靜音設備。在這種情況下，磁場定向控制（Field Oriented Control，FOC）脫顧而出，成為滿足這些環境需求的主要方法。本應用筆記討論了使用Microchip dsPIC0DSC系列對永磁同步電機（Permanent Magnet Synchronous Motors，PMSM）進行無傳感器FOC的算法。為什么使用FOC算法？BLDC電機的傳統控制方法是以一個六步的控制過程來驅動定子，而這種控制過程會使生成的轉矩產生振蕩。在六步控制過程中，給一對繞組通電直到轉子達到下一位置，然后電機換相到下一步。霍爾傳感器用于確定轉子的位置，以采用電子方式給電機換相。高級的無傳感器算法使用在定子繞組中產生的反電動勢來確定轉子位置。六步控制（也稱為梯形控制）的動態響應并不適用于洗衣機，這是因為在洗滌過程中負載始終處于動態變化中，并隨實際洗滌量和選定的洗滌模式不同而變化。而且，對于前開式洗衣機，當負載位于滾筒的頂部時，必須克服重力對電機負載作功。只有使用高級的算法如FOC才可處理這些動態負載變化。
上傳時間： 2022-06-29
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道理擺系統是一個典型的快速、多變量、非線性、不穩定系統，對倒立擺的控制研究無論在理論上和方法上都有深遠的意義。本論文以實驗室原有的直線一級倒立擺實驗裝置為平臺，重點研究其PID控制方法，設計出相應的PID控制器，并將控制過程在MATLAB上加以仿真。本文主要研究內容是：首先概述自動控制的發展和倒立擺系統研究的現狀；介紹倒立擺系統硬件組成，對單級倒立擺模型進行建模，并分析其穩定性；研究倒立擺系統的幾種控制策略，分別設計了相應的控制器，以MATLAB為基礎，做了大量的仿真研究，比較了各種控制方法的效果；借助固高科技MATLAB實時控制軟件實驗平臺；利用設計的控制方法對單級倒立擺系統進行實時控制，通過在線調整參數和突加干擾等，研究其實時性和抗千擾等性能；對本論文進行總結，對下一步研究作一些展望。關鍵詞：一級倒立擺，PID，MATLAB仿真
上傳時間： 2022-07-02
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