[導(dǎo)讀]從能耗角度來看，消費類電子產(chǎn)品和工業(yè)設(shè)備從傳統(tǒng)的AC馬達過渡到體積更小、更為高效的BLDC馬達具有重大意義，但設(shè)計BLDC控制算法的復(fù)雜性阻止了工程師們實現(xiàn)這種過渡的積極性。關(guān)鍵詞：馬達設(shè)計FOCBLDC控制技術(shù)從手機中的小型振動馬達到家用洗衣機和空調(diào)中使用的更復(fù)雜的馬達，馬達已成為消費領(lǐng)域中的日常裝置。馬達同樣也是工業(yè)領(lǐng)域中的一個重要組成部分，在很多應(yīng)用中廣泛運用，如驅(qū)動風(fēng)扇、泵等各種機械設(shè)備。這些馬達的能量消耗是非常巨大的：研究表明，僅在中國，馬達所消耗的能源占工業(yè)總能耗的60%至70%，其中風(fēng)扇和泵所消耗的能源占中國整體功耗的近四分之一。盡管這個數(shù)字在其他國家可能沒那么高，但降低電子系統(tǒng)中的馬達能耗已在全球成為必須優(yōu)先考慮的議題。一個多世紀(jì)以來，傳統(tǒng)的交流（AC）馬達已被廣泛使用。交流馬達是設(shè)計最簡單的感應(yīng)馬達，但他們卻造成了大量能源的浪費。這是因為交流馬達只輸出恒定速度，不能隨工作條件的變化進行自適應(yīng)。現(xiàn)在已有一些調(diào)節(jié)交流馬達速度的簡單方法（例如，可以提供三種速度選擇的標(biāo)準(zhǔn)家用風(fēng)扇），但這些方法的應(yīng)用范圍有限，而且難以轉(zhuǎn)移到更為復(fù)雜的系統(tǒng)。
上傳時間： 2022-06-25
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電源是電子設(shè)備的重要組成部分，其性能的優(yōu)劣直接影響著電子設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性，隨著電子技術(shù)的發(fā)展，電子設(shè)備的種類越來越多，其對電源的要求也更加靈活多樣，因此如何很好的解決系統(tǒng)的電源問題已經(jīng)成為了系統(tǒng)成敗的關(guān)鍵因素。本論文研究選取了BICMOS工藝，具有功耗低、集成度高、驅(qū)動能力強等優(yōu)點.根據(jù)電流模式的PWM控制原理，研究設(shè)計了一款基于BICMOS工藝的雙相DC-DC電源管理芯片。本電源管理芯片自動控制兩路單獨的轉(zhuǎn)換器工作，兩相結(jié)構(gòu)能提供大的輸出電流，但是在開關(guān)上的功耗卻很低。芯片能夠精確的調(diào)整CPU核心電壓，對稱不同通道之間的電流。本電源管理芯片單獨檢測每一通道上的電流，以精確的獲得每個通道上的電流信息，從而更好的進行電流對稱以及電路的保護。文中對該DC-DC電源管理芯片的主要功能模塊，如振蕩器電路、鋸齒波發(fā)生電路、比較器電路、平均電流電路、電流檢測電路等進行了設(shè)計并給出了仿真驗證結(jié)果。該芯片只需外接少數(shù)元件就可構(gòu)成一個高性能的雙相DC-DC開關(guān)電源，可廣泛應(yīng)用于CPU供電系統(tǒng)等。通過應(yīng)用Hspice軟件對該變換器芯片的主要模塊電路進行仿真，驗證了設(shè)計方案和理論分析的可行性和正確性，同時在芯片模塊電路設(shè)計的基礎(chǔ)上，應(yīng)用0.8umBICMOS工藝設(shè)計規(guī)則完成了芯片主要模塊的版圖繪制，編寫了DRC.LVS文件并驗證了版圖的正確性。所設(shè)計的基于BICMOS工藝的DC-DC電源管理芯片的均流控制電路達到了預(yù)期的要求。
標(biāo)簽： DC-DC電源管理
上傳時間： 2022-06-26
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最近兩天在考慮一般控制算法的C語言實現(xiàn)問題，發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)上尚沒有一套完整的比較體系的講解。于是總結(jié)了幾天，整理一套思路分享給大家。在工業(yè)應(yīng)用中PID及其衍生算法是應(yīng)用最廣泛的算法之一，是當(dāng)之無愧的萬能算法，如果能夠熟練掌握PID算法的設(shè)計與實現(xiàn)過程，對于一般的研發(fā)人員來講，應(yīng)該是足夠應(yīng)對一般研發(fā)問題了，而難能可貴的是，在我所接觸的控制算法當(dāng)中，PID控制算法又是最簡單，最能體現(xiàn)反饋思想的控制算法，可謂經(jīng)典中的經(jīng)典。經(jīng)典的未必是復(fù)雜的，經(jīng)典的東西常常是簡單的，而且是最簡單的，想想牛頓的力學(xué)三大定律吧，想想愛因斯坦的質(zhì)能方程吧，何等的簡單！簡單的不是原始的，簡單的也不是落后的，簡單到了美的程度。
標(biāo)簽： pid控制
上傳時間： 2022-06-26
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論文的主要工作和新見解如下：1、分析了永磁同步電機結(jié)構(gòu)、特點和國內(nèi)外學(xué)者對其最新研究成果，研究了永磁同步電機控制理論中經(jīng)常涉及到的三種坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換原理，并在此基礎(chǔ)上給出了兩種不同坐標(biāo)系下的永磁同步電機數(shù)學(xué)模型，建立了永磁同步電機仿真模型并進行了仿真研究。2、分析了空間電壓矢量脈寬調(diào)制和直接轉(zhuǎn)矩控制兩種控制技術(shù)的基本原理，并分別建立了基于空間電壓矢量脈寬調(diào)制和直接轉(zhuǎn)矩控制的永磁同步電機控制系統(tǒng)仿真模型，通過大量的仿真，研究了兩種控制技術(shù)在永磁同步電機控制性能上各自特性以及差異。3、在分析永磁同步電機直接轉(zhuǎn)矩控制的基礎(chǔ)上，提出了兩種扇區(qū)邊界過渡時選擇電壓矢量造成轉(zhuǎn)矩脈動的抑制方法，仿真結(jié)果表明所提兩法方法預(yù)期效果明顯；研究了零電壓矢量在直接轉(zhuǎn)矩控制中的作用和一種改進的永磁同步電機直接轉(zhuǎn)矩控制策略，仿真結(jié)果表明將零電壓矢量引入控制和改進的策略都能明顯抑制系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩脈動。4、在常規(guī)控制基礎(chǔ)上，引入模糊邏輯控制技術(shù)進一步優(yōu)化永磁同步電機直接轉(zhuǎn)矩控制方法，建立了基于模糊邏輯的永磁同步電機直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)仿真模型，仿真結(jié)果表明模糊邏輯控制能有效的提高直接轉(zhuǎn)矩控制性能。5、采用速度快、功能強大的電機控制專用芯片TMS320LF2407A作為主要控制芯片，完成了永磁同步電機直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)實驗軟硬件設(shè)計，為今后研究打下了基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞：數(shù)字信號處理器，永磁同步電動機，空間電壓矢量脈寬調(diào)制，直接轉(zhuǎn)矩控制，模糊邏輯控制
上傳時間： 2022-06-27
上傳用戶：kingwide
設(shè)計者根據(jù)對環(huán)境的需求，希望能不斷開拓高級電機控制技術(shù)，用以制造節(jié)能空調(diào)、洗衣機和其他家用電器產(chǎn)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(shù)字信號控制器（Digital Signal Controller，DSC）的出現(xiàn)使得性價比高的高級電機控制算法最終成為現(xiàn)實。例如，空調(diào)需要能夠?qū)囟茸鞒隹焖夙憫?yīng)以迅速改變電機的轉(zhuǎn)速。因此，我們需要高級電機控制算法，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(tǒng)控制方法是以一個六步的控制過程來驅(qū)動定子，而這種控制過程會使生成的轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生振蕩。在六步控制過程中，給一對繞組通電直到轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(chǎn)生的反電動勢來確定轉(zhuǎn)子位置。六步控制（也稱為梯形控制）的動態(tài)響應(yīng)并不適用于洗衣機，這是因為在洗滌過程中負(fù)載始終處于動態(tài)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(dāng)負(fù)載位于滾筒的頂部時，必須克服重力對電機負(fù)載作功。只有使用高級的算法如FOC才可處理這些動態(tài)負(fù)載變化。
上傳時間： 2022-06-29
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隨著電力電子技術(shù)、微處理器技術(shù)以及新的電機控制技術(shù)的發(fā)展，交流調(diào)速性能日益提高，變頻調(diào)速技術(shù)的出現(xiàn)使交流調(diào)速系統(tǒng)有取代直流調(diào)速系統(tǒng)的趨勢。但是國民經(jīng)濟的快速發(fā)展要求交流變頻調(diào)速系統(tǒng)具有更高的調(diào)速精度、更大的調(diào)速范圍和更快的響應(yīng)速度，一般的通用變頻器已經(jīng)不能滿足工業(yè)應(yīng)用的需求，而交流電機矢量控制調(diào)速系統(tǒng)能夠很好的滿足這個要求。矢量控制（Ficld Oricnted Control），能夠?qū)崿F(xiàn)交流電機電磁轉(zhuǎn)矩的快速控制，本文對三相交流異步電機的矢量控制系統(tǒng)進行了研究和分析，以高性能數(shù)字信號處理器為硬件平臺設(shè)計了基于DSP的三相交流異步電機的矢量控制系統(tǒng)。并分析了逆變器死區(qū)效應(yīng)的產(chǎn)生，實現(xiàn)了逆變器死區(qū)的補償。本文介紹了交流調(diào)速及其相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，變頻調(diào)速的方案以及國內(nèi)外對矢量控制的研究狀況。以三相交流異步電機在三相靜止坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型為基礎(chǔ)，通過Clarke變換和Parke變換得到三相交流異步電機在兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型，并利用轉(zhuǎn)子磁場定向的方法，對該模型進行分析，設(shè)計了轉(zhuǎn)子磁鏈觀測器，以實現(xiàn)交流電機電流量的有效解耦，得到定子電流的轉(zhuǎn)矩分量和勵磁分量。仿?lián)绷麟姍C的控制方法，設(shè)計了矢量控制算法的電流與速度雙閉環(huán)控制系統(tǒng)。設(shè)計了以TMS320LF2407A為主控制器的硬件平臺，在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)了矢量控制算法，論述了電壓空間矢量調(diào)制（SVPWM）的原理和方法，并對其進行了改進。最后對逆變器的死區(qū)進行了補償。實驗表明基于轉(zhuǎn)子磁場定向的矢量控制（FOC）系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡單，電流解赫方便，動態(tài)性能好，精度較高，能夠基本滿足現(xiàn)代交流電機控制系統(tǒng)的轉(zhuǎn)矩和速度要求。
標(biāo)簽： dsp 三相交流異步電機 矢量控制系統(tǒng)
上傳時間： 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三相對稱的靜止繞組A、B、C，通以三相平衡的正弦電流時，所產(chǎn)生的合成磁動勢是旋轉(zhuǎn)磁動勢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)磁動勢并不一定非要三相不可，單相除外，二相、三相、四相……等任意對稱的多相繞組，通以平衡的多相電流，都能產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁動勢，當(dāng)然以兩相最為簡單。圖1-1b中繪出了兩相靜止繞組a和β，它們在空間互差90°，通以時間上互差90°的兩相平衡交流電流，也產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁動勢F。再看圖1-1c中的兩個互相垂直的繞組M和T，通以直流電流in和i，產(chǎn)生合成磁動勢F，如果讓包含兩個繞組在內(nèi)的整個鐵心以同步轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，則磁動勢F自然也隨之旋轉(zhuǎn)起來，成為旋轉(zhuǎn)磁動勢。把這個旋轉(zhuǎn)磁動勢的大小和轉(zhuǎn)速也控制成與圖1-1a一樣，那么這三套繞組就等效了。
上傳時間： 2022-06-30
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FOC的控制核心——坐標(biāo)變換■坐標(biāo)系口一定子坐標(biāo)系（靜止）一A-B-C坐標(biāo)系（三相定子繞組、相差120度）一a-β坐標(biāo)系（直角坐標(biāo)系：a軸與A軸重合、β軸超前a軸90度）口一轉(zhuǎn)子坐標(biāo)系（旋轉(zhuǎn)）-d-q坐標(biāo)系（d軸一轉(zhuǎn)子磁極的軸線、q軸超前d軸90度）口一定向坐標(biāo)系（旋轉(zhuǎn)）M-T坐標(biāo)系（M軸固定在定向的磁鏈?zhǔn)噶可希琓軸超前M軸90度）轉(zhuǎn)子磁場定向控制一-M-T坐標(biāo)系與d-q坐標(biāo)系重合FOC的控制核心——SVPWM■空間矢量口根據(jù)功率管的開關(guān)狀態(tài)（上管導(dǎo)通是“1"，關(guān)閉是“0"）定義了8個空間矢量。其中000和111是零矢量。■扇區(qū)口空間矢量構(gòu)成6個扇區(qū)口確定Vref位于哪個扇區(qū)，才能知道用哪對相鄰的基本電壓空間矢量去合成Vref。■參考電壓矢量合成口利用基本電壓空間矢量的線性時間組合得到定子參考電壓Vref。■七段式SVPWM，由3段零矢量和4段相鄰的兩個非零矢量組成。3段零矢量分別位于PWM的開始、中間和結(jié)尾。■非零電壓空間矢量能使電機磁通空間矢量產(chǎn)生運動，而零電壓空間矢量使磁通空間矢量靜止
標(biāo)簽： foc
上傳時間： 2022-06-30
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簡介設(shè)計者根據(jù)對環(huán)境的需求，希望能不斷開拓高級電機控制技術(shù)，用以制造節(jié)能空調(diào)、洗衣機和其他家用電器產(chǎn)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(shù)字信號控制器（Digital Signal Controller，DSC）的出現(xiàn)使得性價比高的高級電機控制算法最終成為現(xiàn)實。例如，空調(diào)需要能夠?qū)囟茸鞒隹焖夙憫?yīng)以迅速改變電機的轉(zhuǎn)速。因此，我們需要高級電機控制算法，以制造出更加節(jié)能的靜音設(shè)備。在這種情況下，磁場定向控制（Field Oriented Control，F(xiàn)OC）脫穎而出，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 dsPIC2 DSC系列對永磁同步電機（Permanent Magnet Synchronous Motor，PMSM）進行無傳感器FOC的算法。
上傳時間： 2022-06-30
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從并網(wǎng)逆變器主電路和同步發(fā)電機等效電路的對應(yīng)關(guān)系出發(fā)，提出模擬同步發(fā)電機轉(zhuǎn)子的運動方程、有功－頻率下垂特性與無功－電壓下垂特性的虛擬同步發(fā)電機（ＶＳＧ）外環(huán)控制策略。 引入虛擬阻抗模擬同步發(fā)電機定子電氣方程的電壓環(huán)，和基于準(zhǔn)比例諧振控制器的電流環(huán)共同構(gòu)成應(yīng)用于儲能系統(tǒng)并網(wǎng)逆變器的ＶＳＧ 控制策略。 建立應(yīng)用于儲能系統(tǒng)并網(wǎng)逆變器的 ＶＳＧ 動態(tài)小信號模型，分析其參與電網(wǎng)需求響應(yīng)的機理。 推導(dǎo)得出 ＶＳＧ 參與電網(wǎng)調(diào)壓／ 調(diào)頻需求響應(yīng)的動態(tài)模型，為研究電網(wǎng)電壓／ 頻率波動時 ＶＳＧ 無功／ 有功輸出特性提供依據(jù)；進而在保證有功環(huán)、無功環(huán)的穩(wěn)定性與調(diào)壓／ 調(diào)頻動態(tài)性能的條件下，總結(jié)得到 ＶＳＧ 關(guān)鍵參數(shù)的整定方法。 最后通過仿真與實驗驗證了所提 ＶＳＧ 參與電網(wǎng)調(diào)壓／ 調(diào)頻動態(tài)模型的正確性與參數(shù)整定方法的有效性。
標(biāo)簽： VSG 儲能系統(tǒng) 并網(wǎng)逆變器
上傳時間： 2022-07-04
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