永磁無刷直流電動機(jī)是一種性能優(yōu)越、應(yīng)用前景廣闊的電動機(jī),傳統(tǒng)的理論分析及設(shè)計方法已比較成熟,它的進(jìn)一步推廣應(yīng)用,在很大程度上有賴于對控制策略的研究.該文提出了一套基于DSP的全數(shù)字無刷直流電動機(jī)模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)雙模控制系統(tǒng),將模糊控制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分別引入到無刷直流電動機(jī)的控制中來.充分利用模糊控制對參數(shù)變化不敏感,能夠提高系統(tǒng)的快速性的特點(diǎn),構(gòu)造適用于調(diào)節(jié)較大速度偏差的模糊調(diào)節(jié)器,加快系統(tǒng)的調(diào)節(jié)速度;由于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)既具有非線性映射的能力,可逼近任何線性和非線性模型,又具有自學(xué)習(xí)、自收斂性,對被控對象無須精確建模,對參數(shù)變化有較強(qiáng)的魯棒性的特點(diǎn),構(gòu)造三層BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)調(diào)節(jié)器,來實(shí)現(xiàn)消除穩(wěn)態(tài)偏差的精確控制.以速度偏差率為判斷依據(jù),實(shí)現(xiàn)模糊和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)兩種控制模式的切換,使系統(tǒng)在不同速度偏差段快速調(diào)整、平滑運(yùn)行.此外充分利用系統(tǒng)硬件構(gòu)成的特點(diǎn),采用適當(dāng)?shù)腜WM輸出切換策略,最大限度的抑制逆變橋換相死區(qū);通過換相瞬時轉(zhuǎn)矩公式推導(dǎo)和分析,得出在換相過程中保持導(dǎo)通相功率器件為恒通,即令PWM輸出占空比D=1,來抑制定子電感對換相電流影響的控制策略.上述抑制換相死區(qū)和采用恒通電壓的控制方法,減小了換相引起的轉(zhuǎn)矩波動,使系統(tǒng)電流保持平滑、轉(zhuǎn)矩脈動大幅度減小、系統(tǒng)響應(yīng)更快、并具有較強(qiáng)的魯棒性和實(shí)時性.在這種設(shè)計下,系統(tǒng)不僅能實(shí)現(xiàn)更精確的定位和更準(zhǔn)確的速度調(diào)節(jié),而且可以使無刷直流電動機(jī)長期工作在低速、大轉(zhuǎn)矩、頻繁起動的狀態(tài)下.該文選用TMS320LF2407作為微控制器,將系統(tǒng)的參數(shù)自調(diào)整模糊控制算法,BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制算法以及PWM輸出,轉(zhuǎn)子位置、速度、相電流檢測計算等功能模塊編程存儲于DSP的E2PROM,實(shí)現(xiàn)了對無刷直流電動機(jī)的全數(shù)字實(shí)時控制,并得到了良好的實(shí)驗結(jié)果的結(jié)果.
標(biāo)簽： DSP 無刷直流電動機(jī) 雙模控制 轉(zhuǎn)矩
上傳時間： 2013-06-01
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稀土永磁直流無刷電動機(jī)實(shí)際上是以電子換向代替機(jī)械換向的直流電動機(jī),因而保持了直流電動機(jī)的優(yōu)良性能,具有較好的起動和調(diào)速性能,又因它無需機(jī)械換向使電機(jī)的結(jié)構(gòu)簡單,可以根本上克服一般有刷電動機(jī)易于產(chǎn)生換向火花的弊病,在航天、機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床等許多工業(yè)領(lǐng)域已得到廣泛的應(yīng)用.本文從稀土永磁無刷直流電動機(jī)的基本工作原理出發(fā),分析了稀土永磁無刷電動機(jī)同普通無刷直流電動機(jī)的區(qū)別;闡述了稀土永磁電動機(jī)設(shè)計原理,并給出設(shè)計方法,然后運(yùn)用實(shí)例來說明.在此基礎(chǔ)上介紹遺傳算法的特點(diǎn),用遺傳算法對稀土永磁電動機(jī)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計,達(dá)到預(yù)期的結(jié)果.最后,討論了電機(jī)的結(jié)構(gòu)參數(shù)對電機(jī)性能的影響.通過對稀土永磁直流無刷電動機(jī)的設(shè)計,分析在具體設(shè)計時所要解決一些疑難問題,對其特點(diǎn)進(jìn)行總結(jié).用遺傳算法優(yōu)化后,得出一些有用的結(jié)論.
標(biāo)簽： 無刷直流電動機(jī) 優(yōu)化設(shè)計 參數(shù)分析
上傳時間： 2013-04-24
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本文介紹了ATmega128 單片機(jī)的基本功能，設(shè)計了以其為核心的永磁無刷直流電動機(jī)控制系統(tǒng)。充分利用它運(yùn)算速度快、片內(nèi)外設(shè)豐富的特點(diǎn)，采用PWM 方式，實(shí)現(xiàn)對無刷直流電動機(jī)的位置與速度控制，并給出了總體設(shè)計方案和相應(yīng)的軟件策略。傳統(tǒng)的無刷直流電動機(jī)控制系統(tǒng)一般由分立的模擬器件構(gòu)成。模擬控制系統(tǒng)使用方便，價格便宜，應(yīng)用廣泛。但是，模擬器件也有本質(zhì)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(hù)、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(yīng)用于無刷直流電動機(jī)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(jī)是ATMEL 公司研發(fā)出的增強(qiáng)型內(nèi)置Flash 的精簡指令集CPU(RISC)高性能低功耗CMOS 微處理器。它片內(nèi)集成了豐富的外設(shè)，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(jī)控制系統(tǒng)的要求。本文探討了無刷直流電動機(jī)的ATmega128單片機(jī)控制系統(tǒng)和無刷直流電動機(jī)的控制策略。
標(biāo)簽： 單片機(jī) 無刷直流電機(jī) 控制系統(tǒng)
上傳時間： 2014-01-20
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三相無刷直流電機(jī)是近年來迅速發(fā)展起來的一種新型電機(jī)，它利用電子換相代替機(jī)械換相，既具有直流電機(jī)的調(diào)速性能，又具有交流電機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行可靠、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，并且體積小、效率高，在許多領(lǐng)域已得到了廣泛的運(yùn)用。本文首先介紹了三相無刷直流電機(jī)在國內(nèi)外的發(fā)展及其控制系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀，詳細(xì)論述了三相永磁無刷直流電機(jī)的構(gòu)成、運(yùn)行原理、特性分析和其轉(zhuǎn)子位置信號的檢測方法；然后設(shè)計了控制系統(tǒng)的硬件電路及相應(yīng)軟件，最后對設(shè)計的控制系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試并分析了影響系統(tǒng)可靠性的因素及給出了相應(yīng)解決的方案。根據(jù)控制系統(tǒng)的設(shè)計參數(shù)、成本及靈活性等各方面的要求，本控制系統(tǒng)設(shè)計了以Atmega8L單片機(jī)及ECN30206集成驅(qū)動器為核心的硬件平臺。Atmega8L單片機(jī)對由ECN30206構(gòu)成的功率驅(qū)動電路進(jìn)行轉(zhuǎn)速PID閉環(huán)控制、并定時采集電流信號對電流進(jìn)行過流保護(hù)及采用Max7219串行顯示轉(zhuǎn)速、電流、相關(guān)故障信息，通過光電隔離對永磁無刷直流電機(jī)諸如轉(zhuǎn)向等控制及接收外部信息，通過RS-485總線接口與外部其它系統(tǒng)交換信息、對各種信息進(jìn)行分析處理、協(xié)調(diào)各部分的工作。
標(biāo)簽： 三相無刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)
上傳時間： 2022-06-27
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永磁無刷直流電動機(jī)利用轉(zhuǎn)子上的永磁體激磁，采用電子換相取代機(jī)械換相，結(jié)構(gòu)簡單、體積小、效率高，在許多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。但是，由于永磁無刷直流電動機(jī)本身存在較大的轉(zhuǎn)矩脈動，從而使電機(jī)運(yùn)行性能存在缺陷，限制了它在精密傳動系統(tǒng)中的應(yīng)用。本文在開發(fā)完成永磁無刷直流電動機(jī)控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，針對如何減小和抑制自控式永磁電動機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動這一問題，提出了一種混合控制策略：利用原有的六個離散位置信號，在三三導(dǎo)通控制策略的基礎(chǔ)上，融入矢量控制策略，使得電機(jī)在運(yùn)行過程中定子的基波磁勢與轉(zhuǎn)子磁勢盡量保持在90°左右，來實(shí)現(xiàn)近似正弦波電流驅(qū)動，可以在不增加系統(tǒng)成本的基礎(chǔ)上，較好地抑制電磁轉(zhuǎn)矩脈動，并通過實(shí)驗驗證其正確性，其主要內(nèi)容如下： 第二章主要闡述了永磁無刷直流電動機(jī)的運(yùn)行原理，給出了電機(jī)的數(shù)學(xué)模型，在此基礎(chǔ)上，利用Matlab/Simulink軟件建立了電機(jī)及控制系統(tǒng)的仿真模型，并給出了仿真和實(shí)驗波形。 第三章介紹基于TI公司TMS320F240PQA芯片的永磁直流無刷電機(jī)控制器的設(shè)計，并對系統(tǒng)主電路、驅(qū)動模塊、電流檢測、過壓保護(hù)等電路作了詳細(xì)的介紹，對設(shè)計中容易出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析，搭建了整個系統(tǒng)的硬件平臺。 第四章介紹了常規(guī)的矢量控制技術(shù)，提出了一種混合控制策略的新方法：利用霍爾位置傳感器的六個位置信號，使得電機(jī)在運(yùn)行過程中定子的基波磁勢與轉(zhuǎn)子磁勢盡量保持在90°左右，從而達(dá)到控制器簡單、轉(zhuǎn)矩脈動降低的目的。并分析了這種控制策略在勻速、加減速情況下的運(yùn)行性能。 第五章在前幾章分析的基礎(chǔ)上，完整給出了混合控制策略的軟件編程方法，并按照模塊化的思想，把軟件分成多個獨(dú)立模塊，并重點(diǎn)介紹了系統(tǒng)啟動、轉(zhuǎn)速計算、轉(zhuǎn)子位置計算、sinθ和cosθ的計算、PWM輸出等幾個部分，并給出實(shí)驗波形驗證其可行性。
標(biāo)簽： 直流無刷電機(jī) 方法研究 驅(qū)動
上傳時間： 2013-05-30
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開關(guān)磁阻程序永磁同步程序SVPWM程序交流異步矢量程序無刷直流程序
標(biāo)簽： 程序 SVPWM 開關(guān)磁阻 交流
上傳時間： 2017-07-10
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PMSM_BLDC_SMPS_Sim 永磁同步電機(jī)（PMSM）、無刷直流電機(jī)的控制以及開關(guān)模 式電源（SMPS）的設(shè)計
標(biāo)簽： PMSM_BLDC_SMPS_Sim PMSM SMPS 永磁同步電機(jī)
上傳時間： 2017-07-22
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無刷直流電機(jī)是隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展和新型永磁材料的出現(xiàn)而迅速發(fā)展起來的一種新型機(jī)電一體化電機(jī).隨著無刷直流電機(jī)在各個領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,無位置傳感器控制方法的優(yōu)勢也越來越明顯,特別是"反電勢法"無刷直流電機(jī)控制方法已經(jīng)發(fā)展成為最實(shí)用的無位置傳感器控制方法.論文在介紹常用的無位置傳感器無刷直流電機(jī)控制方法的基礎(chǔ)上,詳細(xì)分析了"反電勢法"無刷直流電機(jī)控制原理.深入研究了三種反電勢過零檢測方法,設(shè)計了反電勢過零檢測電路,并對檢測電路移相產(chǎn)生的轉(zhuǎn)子位置誤差進(jìn)行了分析,給出了補(bǔ)償方法.以變頻空調(diào)壓縮機(jī)用無刷直流電機(jī)為樣機(jī),設(shè)計了"反電勢法"無刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)的硬件電路,詳細(xì)介紹 電路各個組成部分,同時介紹了控制系統(tǒng)中采用的軟硬件抗干擾措施.論文介紹了"反電勢法"無刷直流電機(jī)控制常用的起動方法,深入討論了"三段式"起動技術(shù),對"三段式"起動技術(shù)中轉(zhuǎn)子預(yù)定位、外同步加速和外同步到自同步的切換進(jìn)行了詳細(xì)的分析,并對外同步加速過程中出現(xiàn)的超前換相和滯后換相現(xiàn)象進(jìn)行了深入的研究.提出了一種新的利用反電勢過零點(diǎn)實(shí)現(xiàn)電機(jī)最佳換相邏輯的方法,這種方法不但可以實(shí)現(xiàn)電機(jī)調(diào)速,而且在電機(jī)起動過程中,使外同步到自同步的切換更加容易.實(shí)驗結(jié)果驗證了這種方法的正確性.
標(biāo)簽： 電勢 無刷 直流電機(jī)控制
上傳時間： 2013-04-24
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隨著電力電子器件、永磁材料、微機(jī)、新型控制理論和電機(jī)理論的發(fā)展，無刷直流電機(jī)的技術(shù)優(yōu)勢逐漸凸顯，近年來在各種驅(qū)動、伺服和控制領(lǐng)域得到了迅速的推廣應(yīng)用。大功率無刷直流電機(jī)在國外已經(jīng)成功應(yīng)用于對系統(tǒng)效率、可靠性要求較高的場合，在國內(nèi)，近年來也引起了廣泛興趣。本課題對大功率無刷直流電機(jī)進(jìn)行預(yù)研，以兩臺無刷直流電機(jī)樣機(jī)為研究對象進(jìn)行分析和電磁設(shè)計研究。首先計及電樞繞組電感，從分析換相過程入手，建立了三相星型六狀態(tài)工作模式下，電壓源型無刷直流電機(jī)的數(shù)學(xué)模型，并基于此模型，通過仿真和實(shí)驗，對該種無刷直流電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩系數(shù)、反電勢系數(shù)、機(jī)械特性和電樞等效電阻等進(jìn)行了深入研究，分析表明電樞繞組電感對上述各系數(shù)和特性存在較大影響，因此在大功率無刷直流電機(jī)設(shè)計和分析中，電樞繞組電感必須予以考慮。其次，本文對等效磁路法、電磁場有限元法和等效磁網(wǎng)絡(luò)法以及它們在無刷直流電機(jī)電磁設(shè)計中的應(yīng)用進(jìn)行了比較研究，提出了采用有限元法計算漏磁系數(shù)、計算極弧系數(shù)、電樞計算長度和氣隙系數(shù)，然后把它們應(yīng)用到等效磁路法中進(jìn)行空載特性計算，而采用電磁場有限元法分析負(fù)載特性的場路結(jié)合法。以此為基礎(chǔ)，編制了無刷直流電機(jī)電磁設(shè)計軟件，并將其應(yīng)用于兩臺樣機(jī)的設(shè)計，通過與電磁場有限元法計算結(jié)果和實(shí)驗數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，驗證了該方法的準(zhǔn)確性。最后對兩臺樣機(jī)的電樞反應(yīng)及其影響進(jìn)行了仿真和實(shí)驗研究，分析發(fā)現(xiàn)q軸電樞反應(yīng)是影響切向磁化結(jié)構(gòu)的無刷直流電機(jī)性能的主要因素，設(shè)計中需采取措施抑制q軸電樞反應(yīng)的影響。
標(biāo)簽： 大功率 分 無刷直流電機(jī)
上傳時間： 2013-04-24
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電動摩托車具有零排放、低噪聲等優(yōu)點(diǎn)，是真正的綠色環(huán)保輕型交通工具，它以方便j快捷等特點(diǎn)被越來越多的人們所接受，成為大中城市公共交通的理想補(bǔ)充。而無刷直流電動機(jī)以其控制簡單、可靠性高、輸出轉(zhuǎn)矩大等優(yōu)點(diǎn)，被大量地用作電動摩托車驅(qū)動電機(jī)。本文主要研究基于AVR單片機(jī)的電動摩托車控制技術(shù)。 首先，分析了電動摩托車的發(fā)展趨勢，以及無刷直流電動機(jī)能在電動摩托車驅(qū)動領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用的原因，并探討了電動摩托車無刷直流驅(qū)動電機(jī)的控制方法。 其次，在分析無刷直流電動機(jī)工作原理的基礎(chǔ)上，構(gòu)造了無刷直流電動機(jī)的數(shù)學(xué)模型，確立了通過PWM調(diào)節(jié)改變電樞電壓的大小來調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的控制策略。 第三，采用ATMEL公司的ATmega88單片機(jī)為控制核心，設(shè)計了包括電流檢測與保護(hù)、位置信號檢測、功率開關(guān)管驅(qū)動、電源轉(zhuǎn)換和電壓采樣與欠壓保護(hù)等一系列硬件電路，充分利用了ATmega88單片機(jī)成本低、功能豐富、運(yùn)算能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，簡化了控制電路，提高了控制系統(tǒng)的可靠性，降低了控制成本。 第四，采用C語言編寫了控制程序，完善了控制功能，實(shí)現(xiàn)了軟、硬件控制方法的結(jié)合。使用ICC-AVR集成開發(fā)環(huán)境和SL-ISP在線編程，降低了開發(fā)成本；采用模塊化設(shè)計方法設(shè)計控制程序，提高了程序的可維護(hù)性。完成的功能模塊主要包括啟動與換相模塊、電動機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)模塊、過電流與堵轉(zhuǎn)保護(hù)模塊、欠電壓保護(hù)模塊和定速巡航模塊等。 最后，對開發(fā)的控制系統(tǒng)進(jìn)行了調(diào)試，并對實(shí)驗結(jié)果進(jìn)行了分析。結(jié)果表明，控制系統(tǒng)運(yùn)行可靠、實(shí)時性好，證明ATmega88單片機(jī)適合用作電動摩托車驅(qū)動電機(jī)的控制芯片。
上傳時間： 2013-05-20
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