一臺數控機床的先進程度衡量著一個國家制造業的先進水平,而數控機床最核心的部分就是數控機床控制系統。近年出現的ARM數入式系統具有硬件資源豐富、性能好、成本低和功耗低等優點,FPGA技術具有可重復編程、在線升級、實時性好、可靠性高等優點。為了克服傳統的數控機床成本高、控制精度低、實時性差,可靠性低等缺點,研究基于ARM+FPGA架構的新型數控機床系統,具有重要的社會經濟意義和重大的經濟價值本文以數控機床為工程背景,以何服電機PMSM為具體對象以ARM+FPGA作為數控系統的實現平臺,從提高何服系統位置環控制的自適應能力,提高位置環、速度環和電流環等復雜運算的處理速度,提高系統管理與控制程序開發的簡單性、界面的美觀性等方面開展了深入的研究。其主要研究工作和結論如下:(1)在對比分析了幾種控制系統架構基礎上,提出了一種基于ARM+FPGA的數控機床自適應模糊控制何服系統的設計方案。該系統采用以ARM作為系統主控與運動軌跡計算芯片,FPGA作為何服系統運動控制芯片,而其中的FPGA運動控制系統包括自適應位置控制模塊、速度控制模塊、電流變換模塊三大部分(2)針對提出的 ARM+FPGA的數控機床自適應模糊控制何服系統的設計方案,進行了有關數學模型的建立占推導,并借助MATLAB工具建立系統仿真模型進行仿真。系統仿真結果表明,該系統位置響應超調量小,響應時間短,系統性能優越(3)為了提高運動控制的實時性、可靠性、靈活度,根據運動控制系統的模型,提出了一種FPGA實現的運行控制系統的結構,井詳細進行了自適應位置控制模塊、速度控制模塊、電流變換模塊等內部各模塊的設計,之后利用HDL進行了有關模塊的程序設計和PGA實現仿真(4)針對基于ARM微處理器的主挖與運動軌跡計算系統,進行了系統控制界面的設計,FPGA與ARM芯片、FPGA與上位機等通信程序設計,進行了運動控制中加減速、插補方法的分析與設計關鍵字:數控機床:水磁同步電機:自適應模糊控制:ARM:FPGA
上傳時間: 2022-03-11
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建模、控制算法研究以及仿真試驗都是燃氣輪機研制過程中必不可少的環節,本文針對三者展開研究首先,采用容積慣性法代替牛頓-拉普遜法建立三軸燃氣輪機非線性動態模型,并考慮變比熱、引氣與冷卻等環節,通過與試車數據比較驗證了所建模型具有良好的仿真精度。采用容積慣性法不但提高了模型的實時性,并且動態過程更接近真實燃氣輪機運轉狀態。分析了容積慣性法建模中低轉速階段仿真時出現的參數振蕩現象產生的原因,通過增加低轉速特性數據消除了參數振蕩,并提出了一種基于指數平衡與樣條擬合的外推方法來獲得低轉速特性數據。通過低壓壓氣機特性數據外推計算與分析,證明了該外推方法具有較好的準確性。然后,針對重型燃氣輪機非線性強、慣性大和負載多變等特點,提出了一種基于深度信念網絡的自適應控制器。該控制器結合了深度信念網絡和傳統PD控制器,其中深度信念網絡作用是在線調整PID參數,而傳統PD控制器負責控制量的計算與輸出。通過數字仿真,驗證了該控制器滿足燃氣輪機轉速控制的要求,并且具有良好的自適應性,在燃氣輪機不同工況下,能夠對其轉速進行準確控制,使得系統快速響應的同時無超調量。最后,針對燃氣輪機硬件在環仿真平臺的需要,設計了一種能夠采集并模擬多種范圍電壓、電流與頻率信號的接口模擬器。搭建了燃氣輪機硬件在環控制平臺,在試驗前對接口模擬器以及控制器進行了標定與平臺的實時性驗證。在已有的控制器上,完成了基于RIX作系統的多任務嵌入式控制系統開發。通過硬件在環試驗,進一步驗證了本文設計的控制器具有良好的控制效果與較強的自適應能力關鍵詞:燃氣輪機,容積慣性,建模,仿真,自適應控制,深度信念網絡,硬件在環
標簽: 自適應控制
上傳時間: 2022-03-14
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該文檔為基于FPGA的MSK調制器設計與實現總結文檔,是一份很不錯的參考資料,具有較高參考價值,感興趣的可以下載看看………………
上傳時間: 2022-03-16
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能源短缺和環境惡化是人類共同面臨的挑戰。開發新型清潔能源是解決能源短缺和環境惡化的捷徑,但是太陽能能源不連續和不穩定的缺點影響其單獨使用的效果。為了解決這個問題,可以選擇使用多種性質互補的能源聯合供電,相互彌補彼此的不足,以達到連續穩定的電能輸出。基于雙輸入直流變換器(Multipk-Input Converter,MC)的光電互補系統相對于風光互補系統而言,在太陽能功率充足時,可以選擇將多余的能量進行并網,省去了蕃電池等儲能設備,也可大大節約成本,簡化控制:而且電網是全天候的,比純新能源聯合系統更加可靠。因此本文將對光電互補系統,研究其拓撲、能量管理和系統參數設計等等在隔離應用的中小功率場合,推挽變換器控制方便,結構簡單,應用廣泛傳統的多輸入推挽變換器結構復雜,成本高。通過分析MIC的生成方法,利用脈沖電壓源 Pulsating Voltage Source Ce,PⅤSC或者脈沖電流源(Pulsating Curren Source Cell,PCSC)中聯或者并聯構成簡單實用的一族多輸入推挽變換器,詳細分析了BUCK型PVSC串聯構成的雙輸入推挽變換器的小信號模型和控制方式,為了能夠提供交流輸出,本文還詳細分析了半橋逆變電路的控制方式,并推導出其數學控制模型通過分析系統的工作模式、能量管理策略和不同控制方式對系統的影響,闡叨基于雙輸入推挽變換器的光電互補系統的工作原理。并對系統軟件涉及到的太陽能最大功率跟蹤、光電互補控制和逆變控制等算法進行重點研究功率電路參數設計合理與否,直接影響著系統的性能和指標,其中推挽變壓器和濾波器的參數設計尤為重要,為此專門給出了硬件參數設計步驟;然后,根據軟件算法,設計了控制軟件流程圖來更清晰的表達軟件控制的思想軟件參數是影響系統魯棒性和快速性的另一個關鍵因素,在硬件設計的基礎上,對軟件參數進行優化設計,并利用 Simulink軟件對設計參數進行仿真分析和修正。然后采用TMS320F2809作為控制芯片,搭建了實驗原理樣機,并進行了相關驗證實驗
標簽: 推挽變換器
上傳時間: 2022-03-16
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Ansoft公司的Maww2D/3D是一個功能強大、結果精確、易于使用的二維/三維電磁場有限元分析軟件。它包括電場、靜磁場、渦流場、瞬態場和溫度場分析模塊,可以用來分析電機、傳感器、變壓器、永磁設備、激勵器等電磁裝置的靜態、穩態、瞬態、正常工況和故障工況的特性。它所包含的自上而下執行的用戶界面、領先的自適應網格剖分技術及用戶定義材料庫等特點,使得它在易用性上遙遙領先。它具有高性能矩陣求解器和多CUP處理能力,提供了最快的求解速度。靜磁場求解器(Magnetostatic)用于分析由恒定電流、永磁體及外部激磁引起的磁場,是用于激勵器、傳感器、電機及永磁體等。該模塊可自動計算磁場力、轉矩、電感和儲能用于求解某些涉及到運動和任意波形的電壓、電流源激勵的設備,可獲得精確的預測性能特性。該模塊能同時求解磁場電路及運動等強耦合的方程,從而得到電機的相關運行性能●渦流場求解器(Eddy Current用于分析受渦流、集膚效應、鄰近效應影響的系統。它求解的頻率范圍可以從θ到數百兆赫茲,能夠自動計算損耗、鐵損、力、轉矩、電感與儲能。允許用戶設置多項可變設計量,如位置、形狀、源及頻率等。可自動計算數千種情況的物理問題分析,而整個過程不許用戶干預。在繪制曲線模型時,系統默認的是將封閉后的曲線自動生成面,如果用戶不想讓其自動生成面,可以在繪制曲線模型前,點擊菜單欄中的 Tools/Options/Modeler Options項更改繪圖設置。材料庫的管理更加方便和直觀,新版軟件的材料庫主要由兩類組成,一是系統自帶材料庫的2D和3D有限元計算常用材料庫除此外還有 RMxprt電機設計模塊用的電機材料庫。二是用戶材料庫,可以將常用的且系統材料庫中沒有的材料單獨輸岀成用戶材料庫,庫名稱可自行命名,在使用前須將用戶材料庫裝載進軟件中
上傳時間: 2022-03-17
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本程序調試通過。由STC51單片機1T系列運行,通過檢測外部3路比較器的換相信號完成換相,硬件驅動設計好,理論可以驅動任何沒有霍爾元件的無感無刷電機,比如硬盤,航模的無刷電機等,通過程序的修改可以完成慢啟動,pwm調速,改變轉向等功能,另外附有一張紙質手繪原理圖的照片。
標簽: 無刷電機
上傳時間: 2022-03-20
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上傳時間: 2022-03-25
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標簽: fpga
上傳時間: 2022-03-27
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標簽: matlab
上傳時間: 2022-03-30
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上傳時間: 2022-03-30
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