本書以MATLAB為基礎，介紹了MATLAB電氣系統模型庫模塊及其功能，并以實例介紹了電力電子和電機控制系統的建模和仿真方法，內容包括AC/DC、DC/DC、DC/AC、AC/AC的各種變換電路，直流調速系統和交流調速系統等。為了適應現代數字化控制系統的發展，本書在連續系統的建模仿真外，還介紹了采樣離散系統的建模和仿真方法。本書附有仿真模型光盤，最大限度地為讀者學習提供了方便。本書可用于高等學校電類專業的選修課教材，也可供研究生和技術研究人員參考和使用
上傳時間： 2022-06-17
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1-1前言一般人所能夠感受到聲音的頻率約介於5H2-20KHz，超音波（Ultrasonic wave）即爲頻率超過20KHz以上的音波或機械振動，因此超音波馬達就是利用超音波的彈性振動頻率所構成的制動力。超音波馬達的內部主要是以壓電陶瓷材料作爲激發源，其成份是由鉛（Pb）、結（Zr）及鈦（Ti）的氧化物皓鈦酸鉛（Lead zirconate titanate，PZT）製成的。將歷電材料上下方各黏接彈性體，如銅或不銹鋼，並施以交流電壓於壓電陶瓷材料作爲驅動源，以激振彈性體，稱此結構爲定子（Stator），將其用彈簧與轉子Rotor）接觸，將所産生摩擦力來驅使轉子轉動，由於壓電材料的驅動能量很大，並足以抗衡轉子與定子間的正向力，雖然伸縮振幅大小僅有數徵米（um）的程度，但因每秒之伸縮達數十萬次，所以相較於同型的電磁式馬達的驅動能量要大的許多。超音波馬達的優點爲：1，轉子慣性小、響應時間短、速度範圍大。2，低轉速可產生高轉矩及高轉換效率。3，不受磁場作用的影響。4，構造簡單，體積大小可控制。5，不須經過齒輸作減速機構，故較爲安靜。實際應用上，超音波馬達具有不同於傳統電磁式馬達的特性，因此在不適合應用傳統馬達的場合，例如：間歇性運動的裝置、空間或形狀受到限制的場所；另外包括一些高磁場的場合，如核磁共振裝置、斷層掃描儀器等。所以未來在自動化設備、視聽音響、照相機及光學儀器等皆可應用超音波馬達來取代。
標簽： 超聲波電機
上傳時間： 2022-06-17
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【摘要】在人們生活以及工業生產等諸多領域經常涉及到液位和流量的控制問題，例如居民生活用水的供應，飲料、食品加工，溶液過濾，化工生產等多種行業的生產加工過程，通常需要使用蓄液池， 蓄液池中的液位需要維持合適的高度，既不能太滿溢出造成浪費， 也不能過少而無法滿足需求。因此液面高度是工業控制過程中一個重要的參數， 特別是在動態的狀態下， 采用適合的方法對液位進行檢測、控制，能收到很好的效果。PID 控制（比例、積分和微分控制）是目前采用最多的控制方法。【關鍵詞】水箱液位； PID 控制；液位控制； Matlab 仿真一．引言在人們生活以及工業生產等諸多領域經常涉及到液位和流量的控制問題， 例如居民生活用水的供應，飲料、食品加工，溶液過濾，化工生產等多種行業的生產加工過程， 通常需要使用蓄液池， 蓄液池中的液位需要維持合適的高度， 既不能太滿溢出造成浪費， 也不能過少而無法滿足需求。因此液面高度是工業控制過程中一個重要的參數， 特別是在動態的狀態下， 采用適合的方法對液位進行檢測、控制，能收到很好的效果。本論文利用PID 算法在matlab 中進行仿真并講解實物搭接效果， 具體如下：1、利用指導書中推導的模型和實際的參數，建立水箱液位控制系統的數學模型，并進行線性化；2、構成水箱液位閉環無靜差系統，并測其動態性能指標和提出改善系統動態性能的方法，使得系統動態性能指標滿足σ%≤10%，調節器調節閥水槽測量變送出水閥系數＜0.5 秒，靜態誤差小于2%；3、通過在matlab 編程中求取合適的反饋變量K,然后與仿真模型結合構成最優控制的水箱液位系統，通過圖形分析是否滿足系統的性能參數；
標簽： pid調節控制系統
上傳時間： 2022-06-18
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超聲波電源廣泛應用于超聲波加工、診斷、清洗等領域，其負載超聲波換能器是一種將超音頻的電能轉變為機械振動的器件。由于超聲換能器是一種容性負載，因此換能器與發生器之間需要進行阻抗匹配才能工作在最佳狀態。串聯匹配能夠有效濾除開關型電源輸出方波存在的高次諧波成分，因此應用較為廣泛。但是環境溫度或元件老化等原因會導致換能器的諧振頻率發生漂移，使諧振系統失諧。傳統的解決辦法就是頻率跟蹤，但是頻率跟蹤只能保證系統整體電壓電流同頻同相，由于工作頻率改變了而匹配電感不變，此時換能器內部動態支路工作在非諧振狀態，導致換能器功率損耗和發熱，致使輸出能量大幅度下降甚至停振，在實際應用中受到限制。所以，在跟蹤諧振點調節逆變器開關頻率的同時應改變匹配電感才能使諧振系統工作在最高效能狀態。針對按固定諧振點匹配超聲波換能器電感參數存在的缺點，本文應用耦合振蕩法對換能器的匹配電感和耦合頻率之間的關系建立數學模型，證實了匹配電感隨諧振頻率變化的規律。給出利用這一模型與耦合工作頻率之間的關系動態選擇換能器匹配電感的方法。經過分析比較，選擇了基于磁通控制原理的可控電抗器作為匹配電感，通過改變電抗控制度調節電抗值。并給出了實現這一方案的電路原理和控制方法。最后本文以DSPTMS320F2812為核心設計出實現這一原理的超聲波逆變電源。實驗結果表明基于磁通控制的可控電抗器可以實現電抗值隨電抗控制度線性無級可調，由于該電抗器輸出正弦波，理論上沒有諧波污染。具體采用復合控制策略，穩態時，換能器工作在DPLL鎖定頻率上；動態時，逐步修改匹配電抗大小，搜索輸出電流的最大值，再結合DPLL鎖定該頻率。配合PS-PWM可實現功率連續可調。該超聲波換能系統能夠有效的跟隨最大電流輸出頻率，即使頻率發生漂移系統仍能保持工作在最佳狀態，具有實際應用價值。
上傳時間： 2022-06-18
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雙足步行機器人（Biped Walking Robot）是一種仿人機器人，是移動式機器人領域中一類重要的仿生系統。雙足步行機器人作為一種移動式機器人，它與輪式，履帶式機器人相比有許多優點與優越性。由于雙足步行機器人的行走具有獨特的適應性和擬人性，其行走控制成為當今研究的熱點。步行運動模式與運動控制是影響雙足步行機器人技術進步的重要問題，也是雙足步行機器人成功而有效地實現穩定步行的理論基礎和技術關鍵。本文針對雙足步行機器人步行模式生成與步行控制相關問題進行了研究，并在虛擬現實的實驗環境中實現了機器人以給定步行模式的行走。取得的主要科研成果有：第一：基于平面倒立擺線性模型的雙足步行機器人步行運動模式生成。本文對雙足步行機器人的動力學模型進行了簡化，采用平面倒立擺的線性化模型作為雙足步行機器人步行模式生成的簡化模型。設計了基于倒立擺線性化模型步行模式生成算法，對雙足步行機器人前向行走，側向行走與拐彎行走的腰部重心位置軌跡與速度軌跡進行了規劃。對于雙足步行具有雙腳作支撐期的特點，本文采用了七次多項式插值，分兩階段對具有雙腳支撐期的步行運動的腰部運動軌跡進行規劃，實現了期望的運動模式。第二：基于小腦模型控制器的雙足步行機器人逆運動學控制系統。本文針對雙足步行機器人腿部逆模型求解問題，提出一種基于小腦模型連接控制網絡CMAC（Cerebellar Model Articulation Controller）的機器人逆運動學控制方法。機器人腿部正運動學模型采用Denavit-Hartenberg方法進行建模，在建立雙足步行機器人正運動學模型基礎上，設計了基于CMAC的控制系統。系統采用兩個CMAC直接控制機器人的腿部運動。兩個CMAC逆模型控制器分別逼近步行機器人支撐腿與擺動腿的逆模型，實現了對腰部運動軌跡的跟蹤控制。第三：基于虛擬現實環境的雙足步行機器人行走控制實驗。
上傳時間： 2022-06-19
上傳用戶：1208020161
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
上傳用戶：kingwide
針對現有方法的不足，本文從太陽能光伏陣列的輸出特性出發，針對光伏陣列本身具有非線性、時變性和無法建立精確的數學模型的特征，以及傳統模糊控制與PID控制難以滿足精度高、魯棒性好的要求，提出了一種基于模糊PID控制的最大功率點跟蹤控制策略，并采用升壓斬波電路（Boost電路）實現MPPT功能本文首先介紹了太陽能光伏發電系統的組成和分類，分析了光伏陣列的工作特性，接著分析了Boost電路在光伏發電系統中的實現，最后概述了太陽能最大功率點跟蹤的模糊控制策略中幾種控制器的基本原理，利用Matlab/simulink進行仿真，分別搭建了PID控制器、模糊控制器以及模糊PID控制器的模型，將這幾種控制器應用于光伏發電系統。仿真結果表明，模糊PID控制方法不僅能快速響應外界環境的變化、有效消除傳統模糊控制下最大功率點處的振蕩現象，而且彌補了在PID控制下系統調節過渡時間較長的缺點，使光伏系統始終工作在最大功率點，提高了光伏系統的效率。
上傳時間： 2022-06-21
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在當今能源短缺的情況下，電動車的發展變的尤為重要。車用電機控制器是電動汽車的最關鍵的部分之一，受到了國內外學者的高度重視，近些年來發展也非常迅速。永磁同步電動機因有高效率、高功率密度、調速性能好等優點，被用作電動汽車驅動電機，對其控制方法的研究很有意義.IGBT是永磁同步電機控制器的核心部件，然而IGBT驅動效果的好壞對電機驅動的安全性和可靠性有非常大影響，所以對IGBT驅動技術的研究很意義。本文首先對永磁同步電機建立了數學模型，并介紹了矢量控制方法和空間矢景脈寬調制（SVPWM）技術，并在MATLAB/Simulink環境下對SVPWM進行仿真。本論文以TMS320F2812為主控芯片，在該控制器中還包括了電源電路、信號檢測電路和保護電路等，在論文中對每一硬件部分做了詳細的介紹，分析了每個電路的功能和作用。同時介紹了軟件流程，重點介紹了中斷部分的軟件流程，并對位置信號處理和校正做了詳細說明，在硬件電路中著重分析了驅動電路部分。對IGBT的選型做了詳細的介紹，并對驅動電路的要求做了進一步的說明。在本論文中驅動芯片選用的是HCPL-316J，it IGBT開通和關斷所需的+15V和-5V電壓，由所設計的開關電源電路提供。同時對IGBT的通態損耗和開關損耗做了分析，并對引起損耗的參數做了分析說明。最后為了驗證控制器的特性，在實驗臺架上做了大量的實驗，驗證了控制器的整體方案的設計。通過實驗證明該控制器能夠在電動車中可靠運行。
上傳時間： 2022-06-21
上傳用戶：zhaiyawei
1引言隨著高r能永磁材料、電力電了技術、大規模集成電路和計算機技術的發展，永同步電機PMSMD）的應用領城不擴大。由于對電機控制性能的要求越來越高，因此如何建立有效的仿真模型越來受到人們的關注。本文在分析永司步電機數學模型的基礎上，提出了一種PMSM控制系統建模的方法，在此仿真模型基礎上，可以十分便捷地實現和驗證控制算法。因此，它為分析和設計PMSM控制系統提供了有效的手段，也為實際電機控制系統的設計和調試提供了新的思路。2永磁同步電機的數學模型[]水磁同步電動機三相繞組分別為U.v.w，各相繞組平面的軸線在與轉子軸垂直的平面上，三相繞組的電壓回路方程如下；式中，U L，為各相繞組兩端的電壓14A為各相的線電流，中uoyow為相統組的總磁鏈，R為定子每相繞組的電陽：P為微外算子（d/at）.磁鏈方程為：
上傳時間： 2022-06-22
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本書系《自動控制原理》·書的第四版.比較全面地闡述了自動控制的基本理倫與應用。全書共分十章，前八章著重介紹經典控制理論及應用，后兩章介紹現代控制理論中的線性系統理論和最優控制理論。本書精選了第二版中的主要內容，加強了對基本理論及其應用的闡述。書中深入淺出地介紹了自動控制的基本概念，控制系統在時域和復域中的數學模型及其結構圖和信號流圖；比較全面地闡述了線性控制系統的時域分折法、根軌跡法、頻域分析法以及校止和設計等方法；對線性離散系統的基礎理論、數學模型、穩定性及穩態誤差、動態性能分析以及數字校正等問題，進行了比較詳細的討論；在非線性控制系統分析方面，給出了相平面和描述函數兩種常用的分析方法，對日前應用日益增多的非線性控制的逆系統方法也作了較為詳細的介紹；最后兩章根據高新技術發展的需要系統地闡述了線性系統的狀態空間分析與綜合，以及動態系統的最優控制等方法：書末給出的兩個附錄，可供讀者在學習本書的過程中查詢之用。本書1985年被評為航空工業部優秀教材，1988年被評為全國優秀教材，1997年被評為國家級教學成果二等獎，同年被批準列為國家“九丘”重點教材。本書可作為高等工業院校自動控制、工業自動化、電氣白動化、儀表及測試、機械、動力、治金等專業的教科書，亦可供從事自動控制類的各專業工程技術人員自學參考。
標簽： 自動控制
上傳時間： 2022-06-23
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