本文介紹了ATmega128 單片機的基本功能,設計了以其為核心的永磁無刷直流電動機控制系統(tǒng)。充分利用它運算速度快、片內外設豐富的特點,采用PWM 方式,實現(xiàn)對無刷直流電動機的位置與速度控制,并給出了總體設計方案和相應的軟件策略。傳統(tǒng)的無刷直流電動機控制系統(tǒng)一般由分立的模擬器件構成。模擬控制系統(tǒng)使用方便,價格便宜,應用廣泛。但是,模擬器件也有本質的缺陷:元器件特征參數(shù)受溫度影響;器件的老化;不便于維護、無法升級。隨著微處理器性能的不斷提高,以其為核心的數(shù)字控制系統(tǒng)正逐漸應用于無刷直流電動機的控制,并取得了非常好的效果。它終將取代模擬控制系統(tǒng)。ATmega128 單片機是ATMEL 公司研發(fā)出的增強型內置Flash 的精簡指令集CPU(RISC)高性能低功耗CMOS 微處理器。它片內集成了豐富的外設,大大簡化了控制系統(tǒng)的硬件電路,提高了系統(tǒng)的性能,能滿足電機控制系統(tǒng)的要求。本文探討了無刷直流電動機的ATmega128單片機控制系統(tǒng)和無刷直流電動機的控制策略。
標簽: 單片機 無刷直流電機 控制系統(tǒng)
上傳時間: 2014-01-20
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GenDriver即簡單的資料流驅動程式,雖未跟硬體溝通,但匯出10個進入點,可被任何Windows CE系統(tǒng)所載入。為讓系統(tǒng)載入GenDriver可在系統(tǒng)啟動時,加入任何[HKEY_LOCAL_MACHINE]\Drivers\Builtin下的項目,讓驅動程式載入,或撰寫一個應用程式,在別處建立驅動程式機碥並呼叫ActivateDevice
上傳時間: 2016-06-24
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STM32無刷電調全套開發(fā)資料,源碼、原理圖、PCB工程及說明文檔等原理圖:全部資料:
上傳時間: 2022-02-25
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基于51無刷電機控制器,制作簡單,仿真已經(jīng)實驗成功。此驅動電路采用以3片IR2110為中心的6個N溝道的MOSFET管組成的三相全橋逆變電路,僅對上橋臂功率MOSFET管進行PWM調制的控制方式。其輸入是以功率地為地的PWM波,送到IR2110的輸入端口,輸出控制N溝道的功率驅動管MOSFET的開關,由此驅動無刷直流電動機。
上傳時間: 2022-07-02
上傳用戶:XuVshu
該文研究了無刷直流電機的無位置傳感器控制問題、速度觀測問題、速度控制問題和單片機控制技術.首先,該文分析了無刷直流電機電勢平衡方程非線性產(chǎn)生的原因,設計了反電勢過零點觀測器間接觀測轉子位置,闡述了觀測器的設計和極點配置方法,分析了觀測誤差產(chǎn)生的原因,介紹了消除轉子位置信號干擾脈沖的原理和方法,在此基礎上,提出了一種新的無刷直流電機無位置傳感器控制方案,通過轉子位置信號和霍爾位置信號的比較,驗證了該方案的有效性.其次,針對無刷直流電機的速度檢測和速度控制問題,分析了無刷直流電機的一種時變多輸入-多輸出(MIMO)模型,提出了模型的線性化技術,分析了影響電機速度控制的負載擾動,設計了速度觀測器和魯棒速度控制器,分別對其設計方案進行了闡述,通過仿真結果驗證了理論分析的正確性,給出了具有實際指導意義的結論.最后,分析了無刷直流電機橋式驅動方式的特點和“端電壓法”間接檢測轉子位置的原理,研究了“三段式”起動技術的轉子定位、加速和切換問題,設計了橋式無位置傳感器無刷直流電機的單片機控制系統(tǒng),分別對系統(tǒng)各組成部分做了詳細的分析,系統(tǒng)運行情況良好,各項指標滿足設計要求.
上傳時間: 2013-04-24
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有源電力濾波器是一種新型諧波,無功補償裝置。和傳統(tǒng)無源的補償裝置相比,有源電力濾波器具有很大的優(yōu)勢,可以對諧波,無功以及負序電流實現(xiàn)實時、準確的補償。因此,有源電力濾波器得到了廣泛的研究,并開始進入工業(yè)應用階段。隨著數(shù)字信號處理技術的高速發(fā)展,以全數(shù)字化控制技術實現(xiàn)的有源電力濾波器必將成為電力電子技術中新的研究熱點。 本論文闡述了諧波抑制的背景和目的以及國內外諧波抑制技術的發(fā)展現(xiàn)狀,深入分析、比較了目前常用的有源濾波器的結構和工作原理,本論文探討了單相系統(tǒng)的諧波檢測算法的各種方案及其特點,選用負荷電流基波有功分量法對諧波電流進行檢測。該方法結構簡單,不僅適用于單相系統(tǒng)而且適用于三相系統(tǒng)。本文對單相有源電力濾波器進行了硬件和軟件設計,對各硬件部分實現(xiàn)的功能進行了具體的介紹,并給出了實現(xiàn)原理圖。軟件設計部分給出了主要程序的設計流程圖。以上設計方案在MATLAB 仿真軟件包的SIMULINK 環(huán)境下進行了仿真實現(xiàn),仿真結果證實了本文設計的有源電力濾波器的正確性和諧波補償?shù)膶崟r性。 在理論分析和仿真研究的基礎上,設計了基于TMS320F2812 DSP 控制的單相并聯(lián)型電力有源濾波器,研制了實驗樣機,對并聯(lián)型有源電力濾波器進行了初實驗結果表明,本論文采用的負載電流基波有功分量算法能夠實時,準確地提取出諧波和無功分量,同時也表明,這種基于TMS320F2812 DSP 的單相有源電力濾波器具有優(yōu)良的諧波補償特性。
上傳時間: 2013-06-19
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永磁無刷直流電動機具有慣量小、控制簡單、動態(tài)性能好等優(yōu)良特性,因此在航天、機器人、數(shù)控機床等許多領域得到了廣泛應用。無刷直流電機在國外已經(jīng)成功應用于對系統(tǒng)要求較高的場合,近年來在國內也引起了廣泛的興趣。本課題針對輪式機器人,設計了無刷直流電動機并設計相應控制系統(tǒng)。 首先,本課題分析了機器人用無刷直流電動機的組成結構、繞組連接,并對三相無刷直流電動機星角接工作方式進行比較,按照無刷直流電動機兩種模式運行、多極分數(shù)槽等特點進行局部設計。最終以爬坡時狀態(tài)為參考,經(jīng)過多次計算得到無刷直流電動機的初始設計方案。 其次,為了提高設計的可靠性及設計成本,本課題用MaxwellRMxprt和Maxwell 2D有限元分析軟件來對所設計的電磁設計方案進行驗證。應用Maxwell 2D軟件進一步對設計方案進行分析和校驗,以校核仿真結果參數(shù)能否與設計方案相吻合。 最后設計了無刷直流電動機的PIC單片機控制系統(tǒng)并對無刷直流電動機進行系統(tǒng)仿真??刂葡到y(tǒng)CPU采用PIC16F877單片機,它能夠提供最佳的性能價格比。系統(tǒng)采用IGBT 專用柵極驅動集成電路IR2130,來控制系統(tǒng)主電路。系統(tǒng)仿真采用MATLAB/SIMULINK軟件,檢驗所設計電機在系統(tǒng)中的性能。 結論,本課題主要包括五部分:無刷直流電動機繞組連接分析,初始數(shù)據(jù)方案設計,Maxwell對電磁設計方案進行驗證,設計PIC單片機控制系統(tǒng),應用MATLAB對電機控制系統(tǒng)進行仿真。通過這五部,本文完成了輪式機器人用無刷直流電動機進行設計及相應控制系統(tǒng)的設計。
上傳時間: 2013-07-28
上傳用戶:long14578
勵磁控制系統(tǒng)是同步發(fā)電機的重要組成部分,它的特性好壞直接影響電機及電力系統(tǒng)運行的可靠性和穩(wěn)定性。 基于此,利用仿真的方式對勵磁控制系統(tǒng)進行了研究并給出了相關結論,同時提出了一些新的控制算法,并建立了一個勵磁控制系統(tǒng)仿真平臺。 首先,從同步電機和勵磁系統(tǒng)的模型入手,根據(jù)研究需要修改了同步電機的仿真模型,詳細地介紹了檢測單元、控制單元和勵磁系統(tǒng)主回路模型,在總結普通PID調節(jié)方式不足的基礎上提出了一種性能優(yōu)越的非線性PID控制方式。 其次,分別在有刷和無刷勵磁系統(tǒng)下,對普通PID、非線性PID和模糊自適應PID三種控制方式在階躍響應和突變負載的情況下進行仿真,對輸出的機端電壓進行分析并得出相關結論。 除了對通用的勵磁控制算法進行仿真分析外,提出了一種基于同步電機本身的勵磁控制算法,這種控制方式是對勵磁電流進行閉環(huán)控制,并輔以非線性的PID控制進行進行精度調節(jié)。針對這種方式,提出了兩種實現(xiàn)方案。同樣在有刷和無刷勵磁系統(tǒng)下進行階躍響應和突變負載的仿真分析研究。仿真測試表明,這種控制算法在控制的快速性和穩(wěn)定性方面優(yōu)于通用的控制方式。 最后,鑒于勵磁控制系統(tǒng)仿真的重復性及操作的繁瑣性,建立了一種基于MATLAB GUI的勵磁控制仿真平臺,借助此平臺對SIMULINK模型操作,可以方便地實現(xiàn)對參數(shù)的設置與修改、模型的查看和修正、仿真的顯示及相關的輔助操作等等,可以極大地簡化仿真的操作過程,提高仿真的效率。另外,此平臺的實現(xiàn)也為其它系統(tǒng)類型仿真界面的建立提供了重要的參考。
上傳時間: 2013-04-24
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隨著電力電子裝置越加廣泛的投入使用,電能得到了更加充分的應用,但是伴隨而來的是越來越多的非線性、沖擊性負載的投入使用,電網(wǎng)中諧波污染日益嚴重,在針對此類諧波抑制和無功補償裝置的研究中,電力有源濾波器APF得到了廣泛應用. 與傳統(tǒng)無源濾波器比較,有源電力濾波器具有動態(tài)響應特性好,濾波特性不受系統(tǒng)阻抗的影響等優(yōu)勢.而APF所采用的諧波電流檢測方法,直接決定了諧波的檢測精度和跟蹤速度,是決定諧波補償特性的關鍵.本論文重點研究了諧波電流檢測方法. 在眾多有源濾波器的諧波及無功電流檢測算法中,基于三相瞬時無功功率理論的應用最為廣泛.應用此理論的i<,p>-i<,q>島檢測方法計算簡單,具有較好實時性,適合電流快速檢測的優(yōu)點;但同時也存在很多局限性. 本文首先通過分析、比較總結出各類APF的優(yōu)缺點和適用性,系統(tǒng)地研究了有源電力濾波器的兩個關鍵技術:諧波電流檢測和PWM信號發(fā)生器的控制策略;在此基礎上,針對在負載電流有較大突變時補償電路會產(chǎn)生較大畸變影響補償效果的問題,以及三相電壓畸變時i<,p>-i<,q>檢測法存在的誤差等問題,從基于DSP控制的三相四線制并聯(lián)型有源電力濾波器的結構出發(fā)進行優(yōu)化設計,提出了一種改進的i<,p>-i<,q>檢測法,在該檢測法中增加了平衡.APF直流側電容總電壓和上下電容電壓的閉環(huán)控制,以消除負載電流突變時產(chǎn)生的畸變;并采用一種新穎的基于低通濾波的A相正序電壓提取單元來代替原始的i<,p>-i<,q>檢測法的PLL鎖相環(huán),在三相電壓畸變情況下仍可以正確提取A相正序電壓,以精確檢測出諧波和無功電流. 最后通過MATLAB6.5對系統(tǒng)進行了仿真驗證,仿真結果表明該算法能有效保證檢測效果的實時性和精確性,證明了該算法的可行性.
上傳時間: 2013-04-24
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直接轉矩控制技術是繼矢量控制技術之后交流調速領域中新興的控制技術,它采用空間矢量的分析方法,在定子坐標系下計算并控制轉矩和磁鏈,以獲得轉矩的高動態(tài)性能。比較于矢量控制,它省去了復雜的矢量變換,克服了對電機轉子參數(shù)的依賴性,具有轉矩響應快的優(yōu)點。然而,異步電動機的直接轉矩控制系統(tǒng)存在轉矩、電流和磁鏈脈動較大,開關頻率不恒定的問題。本文在傳統(tǒng)直接轉矩控制的基礎上,針對其存在的缺點提出了基于空間矢量脈寬調制的直接轉矩控制策略。 這種新型的直接轉矩控制策略使空間矢量脈寬調制技術和直接轉矩控制技術相結合。把電動機和PWM逆變器看成一體,使電動機獲得賦值恒定的近似理想的圓形磁場,解決其轉矩、電流、磁鏈脈動大,開關頻率不恒定的問題。在論文撰寫的過程中做了如下工作: 根據(jù)電機原理和坐標變換理論,建立定子正交α—β兩相靜止坐標系下的異步電動機的數(shù)學模型,包括電機的磁鏈模型、轉矩模型和運動方程。 設計PI控制器,該控制器把轉矩和磁鏈誤差信號轉換成參考電壓,然后通過坐標變換把參考電壓變換成SVPWM模塊所需的指令電壓,對SVPWM模塊進行控制。 設計SVPWM控制模塊,其中設計了期望電壓空間矢量的合成方法,矢量區(qū)段的判斷,計算了開關器件的導通時間和時刻。 通過理論分析和設計各個模塊,組成了控制系統(tǒng)逆變器部分的仿真模型。在MATLAB/SIMULINK仿真工具箱中搭建仿真模型,通過設置合理的仿真參數(shù)、電機參數(shù)、給定量參數(shù)以及PI控制器的控制參數(shù)對系統(tǒng)進行仿真研究,從而在理論上驗證系統(tǒng)設計的正確性。 仿真實驗結果證明了這種基于空間矢量脈寬調制的直接轉矩控制方法可以有效改善直接轉矩控制系統(tǒng)的性能。減小傳統(tǒng)直接轉矩控制中的磁鏈和轉矩脈動,并使逆變器工作在恒定的開關頻率。最后總結論文所做的研究工作,并展望了今后的研究重點和方向。
上傳時間: 2013-04-24
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