超聲波電機(Ultrasonic motors,簡稱USM)是一種全新原理的直接驅(qū)動電機,它利用壓電陶瓷逆壓電效應激發(fā)的超聲振動作為驅(qū)動力,通過定轉(zhuǎn)子間的摩擦力來驅(qū)動轉(zhuǎn)子運動。與傳統(tǒng)的電磁電機相比,它具有低速大轉(zhuǎn)矩、無電磁干擾、動作響應快、運行無噪聲、無輸入自鎖等卓越特性,在非連續(xù)運動領域、精密控制領域比傳統(tǒng)的電磁電機性能優(yōu)越得多。超聲波電機在工業(yè)控制系統(tǒng)、汽車專用電器、精密儀器儀表、辦公自動化設備、智能機器人等領域有廣闊的應用前景,近年來倍受科技界和工業(yè)界的重視,成為當前機電控制領域的一個研究熱點。 本文主要以行波型超聲波電機的驅(qū)動控制技術為研究對象,引入嵌入式系統(tǒng)理念,設計并制作了超聲波電機的驅(qū)動控制系統(tǒng),并對超聲波電機的速度與定位控制做了深入的研究。本文主要研究內(nèi)容及成果如下: 介紹了超聲波電機的工作原理、特點及其應用前景,總結(jié)了國內(nèi)外超聲波電機驅(qū)動控制技術的發(fā)展歷史和研究現(xiàn)狀,以及今后我國超聲波電機驅(qū)動控制技術的發(fā)展方向,明確了本文的研究內(nèi)容。 結(jié)合嵌入式系統(tǒng)特點及其開發(fā)方法,詳細介紹了超聲波電機嵌入式驅(qū)動控制系統(tǒng)的硬件和軟件設計過程,并總結(jié)了硬件、軟件的調(diào)試過程。最后,對所設計系統(tǒng)性能進行了實驗測試和數(shù)據(jù)分析。 采用DDS技術解決超聲波電機所需要的高頻驅(qū)動電源和數(shù)字控制的問題。本文設計的以ARM控制器為核心,頻率、相位、幅值均可調(diào)的雙通道信號發(fā)生器,具有頻率和相位差控制精度高的特點。 本文介紹了速度與位置的常用控制策略。設計并搭建了基于增量式PID的速度和基于模糊PID的位置控制系統(tǒng)。速度控制采用增量式PID調(diào)節(jié),其控制策略簡單、易行,通過實驗選擇合適的參數(shù)能適應一般的控制精度要求。定位控制則采用模糊PID控制策略,該策略將模糊控制不需要精確的數(shù)學模型、收斂速度快的特點與PID簡單易行、能消除穩(wěn)態(tài)誤差的優(yōu)點相結(jié)合,改善了模糊控制器穩(wěn)態(tài)性能,使電機定位控制精度達到0.0880。
上傳時間: 2013-07-16
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無刷直流電機具有輸出轉(zhuǎn)矩大、調(diào)速性能好、運行可靠等一系列優(yōu)點,具有廣泛的應用前景,其傳統(tǒng)的理論分析及設計方法已經(jīng)比較成熟。它的進一步推廣和應用,在很大程度上有賴于對其控制策略的研究。本文主要研究了無刷直流電機的速度控制問題。 無刷直流電機是一種多變量和非線性的控制系統(tǒng),傳統(tǒng)的控制方法很難滿足對它的精確控制。近代模糊控制理論在無刷直流電機的控制中得到了廣泛的應用,提高了控制系統(tǒng)的性能。但是,在模糊控制器控制規(guī)則優(yōu)化和參數(shù)在線調(diào)整方面還存在著許多不足。針對這些問題,本文提出了一種使用遺傳算法優(yōu)化的模糊控制器,并且應用到無刷直流電機的控制中。系統(tǒng)采用雙閉環(huán)控制,內(nèi)環(huán)采用電流負反饋對電機轉(zhuǎn)矩進行調(diào)節(jié);外環(huán)應用模糊控制器進行速度控制,通過遺傳算法離線優(yōu)化模糊控制規(guī)則和在線調(diào)節(jié)模糊控制器的參數(shù)以提高系統(tǒng)的動態(tài)性能。同時本文使用Matlab和電機仿真軟件VisSim對無刷直流電機的速度控制進行了軟件仿真。 數(shù)字信號處理器(DSP)是一種高速的信號處理芯片,近幾年在電機控制領域得到了廣泛的應用。本文以TI公司的TMS320LF2407控制器為基礎,介紹了DSP在無刷直流電機控制中常用的應用技術。同時為了降低系統(tǒng)開發(fā)設計的復雜性,提高控制系統(tǒng)的可靠性以及軟件開發(fā)的快速性,本文將嵌入式操作系統(tǒng)移植到DSP中,并在該操作平臺上開發(fā)出高效的控制算法。 實驗結(jié)果表明,通過遺傳算法優(yōu)化的模糊控制器對無刷直流電機模型的不確定性和負載變化具有較強的適應性和魯棒性,而且控制系統(tǒng)具有較好的動態(tài)性能。
上傳時間: 2013-06-12
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交流電動機是一個多變量、高階、強耦合的非線性系統(tǒng),不象直流電機那樣易于控制轉(zhuǎn)矩,采用矢量控制技術可解決傳統(tǒng)交流調(diào)速的難題,使交流電機可以按直流電機的控制規(guī)律來進行控制,而無傳感器矢量控制技術由于可以省去速度傳感器,使相應的交流調(diào)速系統(tǒng)變得簡便、廉價和可靠,所以成為當前研究的熱點,本論文工作就是這方面的一個嘗試。 論文首先介紹了矢量控制技術的基本理論。對感應電動機在三相靜止坐標系下強耦合和互感變參數(shù)的數(shù)學模型,通過坐標變換,導出感應電機在兩相同步旋轉(zhuǎn)坐標系下的數(shù)學模型,然后將同步坐標系按轉(zhuǎn)子磁場定向,實現(xiàn)了對轉(zhuǎn)子磁鏈和轉(zhuǎn)矩的分別控制,從而可以按直流電機的控制規(guī)律來控制交流電機。 其次,論文基于同步軸系下的感應電動機電壓磁鏈方程式,提出了一種感應電動機按轉(zhuǎn)子磁場定向的矢量控制方法,利用在同步軸系中T軸電流的誤差信號實現(xiàn)對電機速度的估算,這種速度估算方法結(jié)構簡單,有一定的自適應能力。同時在該無傳感器矢量控制系統(tǒng)中,由于采用了經(jīng)典的PI調(diào)節(jié)器,使得控制系統(tǒng)更為簡單易行。 論文利用MATLAB建立了該無傳感器矢量控制系統(tǒng)的仿真模型。為提高系統(tǒng)的適應性和仿真結(jié)果的準確性,仿真模型采用了標么值系統(tǒng),并考慮了控制周期和采樣信號周期對仿真結(jié)果的影響。討論了離散控制引起的相位補償問題,使仿真結(jié)果更接近實際工程系統(tǒng)。 最后,通過仿真進一步驗證了本文提出的無傳感器矢量控制系統(tǒng)的正確性和可行性,也證明了速度估計模型對速度估計準確,且對參數(shù)的變化有較強的魯棒性。
標簽: 無傳感器 矢量控制系統(tǒng) 速度
上傳時間: 2013-06-02
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闡述如何使用PID算法進行變頻控制,通過方程確定輸入電機的電壓和頻率,達到安全控制電機速度的目的
標簽: PID 調(diào)節(jié)控制 電極 速度控制
上傳時間: 2013-05-24
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通過駐極體話筒對音樂聲量進行采集后,把采集的信號進行放大整流濾波,并通過555構成的壓控振蕩器把音樂的聲量信號轉(zhuǎn)化成變化的振蕩頻率,即通過聲量的大小來產(chǎn)生相應頻率的振蕩信號,再經(jīng)過二進制計數(shù)器對該振蕩輸出的脈沖進行計數(shù)輸出四種不同的狀態(tài),通過二-四譯碼器對計數(shù)器輸出狀態(tài)進行譯碼產(chǎn)生相應的選通信號控制燈流接口電路 ,接口電路驅(qū)動一列信號指示燈,實現(xiàn)燈流速度隨音樂聲量大小而相應變化的效果。
上傳時間: 2013-04-24
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·年前移植了一下TI的永磁同步電機程序,編碼器速度閉環(huán)。程序的改動都作了標注, 貢獻出來供大家參考。說明: 省線式編碼器,電機先開環(huán),等到Z信號后再速度閉環(huán)。 (電機編碼器有點問題,才這樣)注意: 這只是一個試驗程序, 不具備商用功能。
上傳時間: 2013-07-31
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LM3s8962 以太網(wǎng)速度測試 keil例程
上傳時間: 2013-06-01
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·新型無刷直流電機速度閉環(huán)控制技術
上傳時間: 2013-04-24
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此手冊讓讀者以最快速度掌握protel工具幫你解決后顧之憂
上傳時間: 2013-09-10
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PID與電機速度控制
上傳時間: 2013-10-25
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