隨著科技的發展，四軸飛行器在現代生活、工業等領域應用愈來愈多。本文采用二階滑模控制算法將姿態角度和角加速度控制設計成一個環，改進了一般的雙閉環控制方式。設計完成了電機驅動電路、無線通信、傳感器模塊、遙控器的硬件設計以及四軸飛行器的實物制作。
標簽： 四軸飛行器
上傳時間： 2022-05-07
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概述：BP6309 是一款高性能低成本的三相無刷直流電機，正弦波控制芯片，芯片集成了霍爾位置解碼器、，MOSFET 驅動、振蕩器等模塊，僅需很少的外圍元件即可構成完整的無刷直流電機驅動系統。BP6309 可選擇正弦波或方波驅動模式，并且可設置超前角
上傳時間： 2022-05-09
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隨著經濟發展，步進電機在工業生產與社會生活中的應用越來越廣泛，對精度的要求也在不斷提高。日益擴展的實際應用需求，不僅對步進電機結構提出了更高的要求，而且對步進電機的驅動控制也提出了更高的要求。雖然步進電機存在很多的優點，但是實際應用起來也有許多的不方便，很大程度上是受到步進電機驅動器的限制。步進電機的應用必須選用與之匹配的步進電機驅動器，以滿足電機對不同電流大小的要求。而且現在的很多控制器不夠智能化，實際應用中，除了要選用專門的驅動器之外，還要配備一個控制器，來發送一些脈沖，或者調節一些步進電機的運行參數。大多數驅動器都無法滿足高精度高效控制的需求，這些驅動器沒能更好的開發出步進電機的細分等方面的潛能。由上述可知，目前常用驅動器缺乏普適性，電流大小無法滿足不同類型電機的要求，細分分辨率不高，斬波頻率不可調，保護功能不足，智能化程度不高。 針對步進電機存在的上述問題，本課題設計了性能較為優越的步進電機驅動系統。該驅動器采用了恒流驅動與細分驅動的原理，結合單片機與電力電子應用技術，來提高驅動器的性能。該步進電機驅動系統，硬件上包括STM32與LV8726專用芯片組成的控制電路、功率放大電路、光耦隔離電路以及USB轉串口的通信電路。軟件上使用VB6.0編寫了驅動器的控制應用程序，通過上位機實時控制步進電機的運行狀態，以提高智能化的程度。 對整個系統的測試表明，電機的實際輸出波形與理論輸出波形接近。優化的加速曲線的設計，使得電機在高速啟動的時候，不會出現失步或者堵轉的情況。通過上位機的界面，可以實時控制步進電機在各種參數下運行，并實時地切換運行狀態，運行參數主要包括步進電機的速度，加速度，步距角細分，繞組電流，正反轉，啟動和停止，電流衰減率，上下橋臂切換的死區時間等參數。驅動器除具備以上功能之外，還具備多種保護功能，如欠壓保護，過流保護，過溫報警等功能。該驅動器能夠驅動多種不同類型的步進電機，具有更高的輸出電流，電流無極可調，具有更高的細分分辨率。能夠滿足多場合下，高精度高效的應用需求。
上傳時間： 2022-05-29
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1，更近一步了解三相全控橋式整流電路的工作原理，研究全控橋式整流電路分別工作在電阻負載、電阻-電感負載下Ud，ld及Uvt的波形，初步認識整流電路在實際中的應用。2，研究三相全控橋式整流逆變電路的工作原理，并且驗證全控橋式電路在有源逆變時的工作條件，了解逆變電路的用途。=.設計理念與思路晶閘管是一種三結四層的可控整流元件，要使晶閘管導通，除了要在陽極-陰極間加正向電壓外，還必須在控制級加正向電壓，它一旦導通后，控制級就失去控制作用，當陰極電流下降到小于維持電流，晶閘管回復阻斷。因此，晶閘管的這一性能可以充分的應用到許多的可控變流技術中。在實際生產中，直流電機的調速、同步電動機的勵磁、電鍍、電焊等往往需要電壓可調的直流電源，利用晶閘管的單向可控導電性能，可以很方便的實現各種可控整流電路。當整流負載容量較大時，或要求直流電壓脈沖較小時，應采用三相整流電路，其交流側由三相電源提供。三相可控整流電路中，最基本的是三相半波可控整流電路，應用最廣泛的是三相橋式全控整流電路。三相半波可控電路只用三只晶閘管，接線簡單，但晶閘管承受的正反向峰值電壓較高，變壓器二次繞組的導電角僅120"，變壓器繞組利用率較低，并且電流是單向的，會導致變壓器鐵心直流磁化。而采用三相全控橋式整流電路，流過變壓器繞組的電流是反向電流，避免了變壓器鐵芯的直流磁化，同時變壓器繞組在一個周期的導電時間增加了一倍，利用率得到了提高。逆變是把直流電變為交流電，它是整流的逆過程，而有源逆變是把直流電經過直-交變換，逆變成與交流電源同頻率的交流電反送到電網上去。逆變在工農業生產、交通運輸、航空航天、辦公自動化等領域已得到廣泛的應用，最多的是交流電機的變頻調速。另外在感應加熱電源、航空電源等方面也不乏逆變電路的身影。在很多情況下，整流和逆變是有著密切的聯系，同一套晶閘管電路即可做整流，有能做逆變，常稱這一裝置為"變流器2
標簽： 整流電路
上傳時間： 2022-05-31
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一簡要背景概述隨著社會生產和科學技術的發展，整流電路在自動控制系統、測量系統和發電機勵磁系統等領域的應用日益廣泛。常用的三相整流電路有三相橋式不可控整流電路、三相橋式半控整流電路和三相橋式全控整流電路。三相全控整流電路的整流負載容量較大，輸出直流電壓脈動較小，是目前應用最為廣泛的整流電路。它是由半波整流電路發展而來的。由一組共陰極的三相半波可控整流電路和一組共陽極接法的晶閘管串聯而成。六個品閘管分別由按一定規律的脈沖觸發導通，來實現對三相交流電的整流，當改變晶閘管的觸發角時，相應的輸出電壓平均值也會改變，從而得到不同的輸出。由于整流電路涉及到交流信號、直流信號以及觸發信號，同時包含晶閘管、電容、電感、電阻等多種元件，采用常規電路分析方法顯得相當繁瑣，高壓情況下實驗也難順利進行。Matlab提供的可視化仿真工具Simulink可直接建立電路仿真模型，隨意改變仿真參數，并且立即可得到任意的仿真結果，直觀性強，進一步省去了編程的步驟。本文利用Simulink對三相橋式全控整流電路進行建模，對不同控制角、橋故障情況下進行了仿真分析，既進一步加深了三相橋式全控整流電路的理論，同時也為現代電力電子實驗教學奠定良好的實驗基礎。三相橋式全控整流電路以及三相橋式全控逆變電路在現代電力電子技術中具有很重要的作用和很廣泛的應用。這里結合全控整流電路以及全控逆變電路理論基礎，采用Matlab的仿真工具Simulink對三相橋式全控整流電路和三相橋式全控逆變電路進行仿真，對輸出參數進行仿真及驗證，進一步了解三相橋式全控整流電路和三相橋式全控逆變電路的工作原理。
上傳時間： 2022-06-01
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針對四軸飛行器飛行性能不穩定和慣性測量單元(IMU)易受干擾、存在漂移等問題,利用慣性傳感器MPU6050采集實時數據,以經典互補濾波為基礎,提出一種可以自適應補償系數的互補濾波算法,該算法在低通濾波環節加入PI控制器,依據陀螺儀測得的角速度實時調節PI控制器補償系數。飛行器姿態控制系統采用雙閉環PID控制方法,姿態解算的歐拉角作為系統外環,陀螺儀角速度作為系統內環。最后,搭建以NI my RIO為核心控制器的四軸飛行器,通過Lab VIEW實現算法和仿真,實驗結果表明,自適應互補濾波算法可以準確解算姿態信息,雙閉環PID控制超調量小、反應靈敏,控制系統基本滿足飛行要求。
標簽： mpu6050 互補濾波 四旋翼飛控系統 雙閉環PID LabVIEW語言
上傳時間： 2022-06-13
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一種新穎的正弦正交編碼器細分方法摘要，提出了一種不用查詢表的正弦正交編碼器細分方法利用控制系統臨界穩定原理生成一個高頻數字正弦載波與采樣得到的正弦編碼信號實時比較來獲取相位信息，與傳統查詢表細分方法相比，節省了大量的存儲空間而且整個細分過程通過軟件實現，不需要添加額外的硬件，同時闡述了影響細分分辨率的因素，推導出了防止電機高速運行時細分混登的條件；最后，以一臺7kw的電梯用永磁同步電機配套海德漢的ERN487-2048正弦增量式編碼器為平臺，驗證了該細分方法用于轉子初始位置識別及速度控制的可行性.關鍵詞，正弦編碼器，細分，永磁同步電機，電梯，轉子初始位置隨著社會的發展人們對電梯的體積載重量功耗調速精度及調速范圍等提出了越來越高的要求永磁同步電機以功率密度大氣隙密度高轉矩電流比高轉矩慣量比大壽命長及結構簡單等優點成為無齒輪電引機的首選 對于正弦波永磁同0步電機矢量控制系統坐標變換中的轉子位置角是否能準確實時地檢測直接影響到整個系統的性能因此高性能要求的系統一般采用分辨率高的光電式編碼器檢測轉子位置.
標簽： 正弦正交編碼器
上傳時間： 2022-06-18
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首先，本文分析了雙足機器人動態步行過程的運動學特征。即分析雙足步行機器人連桿的位置和姿態與各個關節角之間的關系。包含雙足機器人動態步行的正運動學與逆運動學特性。其中，針對雙足步行機器人的逆運動學問題，使用了解析法與數值法進行求解，并對上述兩種方法進行了對比。其次，在針對雙足機器人動態步行過程運動學特性的分析基礎上，推導出雙足步行機器人零力矩點（ZMP）的計算公式，該公式稱為ZMP基本方程。ZMP基本方程描述了機器人ZMP與機器人質心之間的關系。在此基礎上，使用拉格朗日方法建立了雙足步行機器人的動力學模型，其中包括單腳支撐階段與雙腳支撐階段的動力學模型。為了方便得到雙足步行機器人的步行模式，使用桌子——小車模型模擬機器人動態步行。使用該等效模型與2MP基本方程，本文設計了基于ZMP的雙足機器人動態步行模式生成算法。生成步行模式之后，將機器人關節角時間序列帶入機器人動力學模型計算，可以得到關節力矩時間序列。關節驅動器按照力矩時間序列控制關節運動即可實現動態步行。但是，考慮到數值計算等因素導致的誤差累計，本文同時基于桌子—一小車模型設計了動態步行穩定控制器，該控制器的作用是通過修正期望ZMP軌跡調節機器人軀干的傾斜角度。最后，基于本文所設計的雙足步行機器人逆運動學問題求解算法、動態步行模式生成算法與步行穩定控制器所組成的控制系統，采用開放源代碼動力學引擎0pen Dynamic Engine 進行仿真驗證。首先在三維虛擬環境中建立了雙足步行機器人虛擬樣機模型，其次設計了零重力環境下剛體運動實驗與雙足動態步行實驗。驗證了本文針對雙足步行機器人動態步行所設計的控制方法的有效性。
上傳時間： 2022-06-19
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IGBT驅動保護電路作為變頻器主回路和控制回路之間的接口電路，具有承接前后作用.設計好驅動保護電路對于變頻器正常工作起著舉足輕重的作用，死區補償對改善變頻器輸出電壓波形，減小輸出電流諧波含量具有重要意義.本文在詳細分析IGBT的結構和工作特性的基礎上，以HCPL316為核心設計了一套完整的IGBT驅動保護電路，該電路具有較強驅動能力，適用于驅動中小容量的IGBT：能夠對IGBT過電流、過電壓提供保護，針對不同型號1GBT的開關特性，可調節適合的死區時間，防止逆變電路橋臂直通，仿真和實驗證明，該驅動保護電路可以對變頻器提供可靠的過流、過壓保護功能；通過調節死區可調電阻，設置適合的死區時間，保證了變頻器中IGBT安全可靠運行.為了減小IGBT驅動電路中產生的死區效應，本文采用基于功率因數角預測方法進行死區補償，該方法首先通過對功率因數角的計算，確定電流矢量在三相靜止坐標系中所處的位置，進而判斷輸出電流方向，調節IGBT控制脈沖寬度以補償變頻器死區時間，減少變頻器的輸出電流語波，降低電動機噪聲，延長電機壽命，該方法易于軟件實現、具有補償精確等優點.在變頻器控制單元中，基于常用SVPWM軟件基礎上，編寫了功率因數角預測死區補償算法.通過對變頻器死區補償前后的試驗，證明了本文所提方法的正確性和有效性.
上傳時間： 2022-06-19
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本文以超音頻串聯諧振式感應加熱電源為研究對象，應用鎖相環和PID技術，采用數字信號處理器（DSP）和復雜可編程邏輯器件（CPLD）聯合控制的數字化技術實現感應加熱電源的頻率跟蹤和0~1800自由移相調功，為感應加熱電源系統的數字化、信息化、柔性化、智能化控制提供了優質、可靠的技術基礎。論文首先介紹了感應加熱的基本原理及感應加熱技術的發展動態。然后通過對感應加熱電源中的主電路拓撲進行分析，比較串聯譜振逆變電路與并聯諧振逆變電路的優缺點，選擇了更適合超音頻感應加熱電源的串聯語振主電路。在確定了設計方案后，詳細分析了電源的主電路結構并進行了系統各組成部分器件的參數計算和選取。通過對鎖相環原理進行了分析，提出一種基于DSP的數字鎖相環（DPLL）的實現方法。論文在分析和對比了感應加熱電源的各種調功方式后，選擇了移相調功對感應加熱電源進行恒流調節。通過兩種硬件方案的對比，確定了一種最佳方案，實現了基準臂與移相臂之間移相角的數字控制信號的產生。論文搭建了以TMS320LF2407A為控制核心的硬件控制平臺。包括了采樣電路、保護電路、驅動電路、顯示電路等外圍電路。在此基礎上編制了系統的程序，完成了樣機，并對其進行了整機聯調，給出了電源的實測波形。實驗結果證明基于DSP的DPLL完全可以勝任超音頻的頻率跟蹤，系統硬件電路可靠，程序運行良好。
上傳時間： 2022-06-19
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