直流,電機(jī),控制系統(tǒng),書(shū)籍
標(biāo)簽: 無(wú)刷直流電機(jī)
上傳時(shí)間: 2022-07-22
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以“混合式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)”和“電動(dòng)座椅控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)”作為實(shí)際應(yīng)用背景,分析了兩種不同種類(lèi)電動(dòng)機(jī)的原理特性和控制方法,闡述了這兩個(gè)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)過(guò)程,研究了單片機(jī)在這兩個(gè)系統(tǒng)中的應(yīng)用,進(jìn)一步挖掘了單片機(jī)在電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制領(lǐng)域中的應(yīng)用潛力。 文中分兩個(gè)部分分別對(duì)這兩個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行了介紹。在混合式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)部分,介紹了步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行特性和控制方法,建立了仿真模型并對(duì)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)各主要的運(yùn)行特性進(jìn)行了仿真研究,著重?cái)⑹隽瞬竭M(jìn)電動(dòng)機(jī)多步距角控制、斬波恒流控制和升降頻控制等控制功能,以及上位機(jī)控制軟件的實(shí)現(xiàn)過(guò)程。電動(dòng)座椅控制系統(tǒng)部分,首先闡述了無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行特性,建立了仿真模型并對(duì)先進(jìn)PID控制方法在無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)中的應(yīng)用進(jìn)行了仿真研究,著重闡述了位置記憶功能的實(shí)現(xiàn)過(guò)程。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,系統(tǒng)硬件和軟件設(shè)計(jì)合理可行,圓滿的完成了既定的開(kāi)發(fā)任務(wù),實(shí)現(xiàn)了所有的預(yù)定功能,且運(yùn)行性能良好。混合式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)可以通過(guò)上位機(jī)和控制面板分別控制,可以驅(qū)動(dòng)不同種類(lèi)的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)且具備多種控制功能。電動(dòng)座椅控制系統(tǒng)將無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)應(yīng)用到了電動(dòng)座椅領(lǐng)域,且實(shí)現(xiàn)了電動(dòng)座椅的智能化。這些也正是本文的創(chuàng)新之處。另外,結(jié)構(gòu)化的硬件設(shè)計(jì)方法及模塊化的軟件設(shè)計(jì)法使得系統(tǒng)具有較好的通用性和可擴(kuò)展性。
標(biāo)簽: 單片機(jī) 電機(jī) 運(yùn)動(dòng)控制
上傳時(shí)間: 2013-05-26
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文中設(shè)計(jì)完成了以數(shù)字信號(hào)處理器DSP為控制核心,以智能控制功率模塊IPM為驅(qū)動(dòng),以無(wú)刷直流電機(jī)作為伺服電機(jī)的一套高性能的電梯門(mén)機(jī)交流伺服系統(tǒng)。 論文闡述了設(shè)計(jì)的目的,給出了電機(jī)的選擇,介紹了無(wú)刷直流電機(jī)的優(yōu)點(diǎn);說(shuō)明了門(mén)機(jī)運(yùn)行曲線的形成及加減速運(yùn)行時(shí)按S曲線方式運(yùn)行的優(yōu)點(diǎn),并給出了加減速運(yùn)行時(shí)S曲線的具體形成方法;針對(duì)門(mén)機(jī)控制系統(tǒng)的控制策略進(jìn)行了詳細(xì)的研究,將自適應(yīng)控制理論引入了電梯的門(mén)機(jī)控制系統(tǒng)中,并針對(duì)模型參考自適應(yīng)控制的方法進(jìn)行了分析,該方法的實(shí)施使系統(tǒng)的性能得到了提高。 系統(tǒng)采用TMS320LF2407A作為電梯的門(mén)機(jī)控制系統(tǒng)的核心控制器,對(duì)TMS320LF2407A作了詳細(xì)的介紹。文中對(duì)系統(tǒng)采用了全數(shù)字化設(shè)計(jì),完成了總體硬件電路的設(shè)計(jì),主要包括計(jì)算控制電路、信號(hào)采集電路、鍵盤(pán)輸入及顯示電路、驅(qū)動(dòng)及保護(hù)電路等,并對(duì)每一部分電路的設(shè)計(jì)進(jìn)行了具體的說(shuō)明;驅(qū)動(dòng)電路選用了智能控制功率模塊IPM,并針對(duì)所選模塊進(jìn)行了說(shuō)明。 在系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)中,采用對(duì)曲線進(jìn)行離散的方式,給出了門(mén)機(jī)運(yùn)行的參考模型,并根據(jù)采集的信號(hào)與參考模型進(jìn)行對(duì)比,求出加/減速運(yùn)行時(shí)S曲線實(shí)現(xiàn)的補(bǔ)償算法;并針對(duì)運(yùn)行參數(shù)變化的影響,提出了對(duì)門(mén)機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行自適應(yīng)控制的方法,給出了系統(tǒng)軟件的流程。 通過(guò)對(duì)系統(tǒng)的硬件及軟件的設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了對(duì)電梯門(mén)機(jī)系統(tǒng)安全、可靠、平穩(wěn)控制的目的。
標(biāo)簽: 電梯門(mén) 控制系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-06-22
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近年來(lái),隨著永磁材料的發(fā)展,永磁同步電機(jī)應(yīng)用日益廣泛。永磁同步電機(jī)根據(jù)反電動(dòng)勢(shì)和電流波形的不同,可分為梯形波永磁同步電機(jī)(無(wú)刷直流電機(jī))和正弦波永磁同步電機(jī)(永磁同步電機(jī))。正弦波永磁同步電機(jī)為實(shí)現(xiàn)其正弦波驅(qū)動(dòng)控制需要連續(xù)的轉(zhuǎn)子位置信號(hào),通常采用機(jī)械位置傳感器(旋轉(zhuǎn)變壓器、光電編碼器等),機(jī)械位置傳感器雖可以提供高精度的轉(zhuǎn)子位置信息,但其體積大,價(jià)格高,增加了轉(zhuǎn)子的慣量,且性能易受環(huán)境因素的影響,限制了永磁同步電機(jī)的應(yīng)用場(chǎng)合。近年來(lái)受到廣泛的關(guān)注的無(wú)位置傳感器技術(shù),是通過(guò)檢測(cè)反電動(dòng)勢(shì)(電壓)或電流等過(guò)零點(diǎn)獲取轉(zhuǎn)子的位置信號(hào),此技術(shù)雖取消了機(jī)械位置傳感器,但存在控制復(fù)雜,位置檢測(cè)精度不高,運(yùn)行轉(zhuǎn)速范圍受到限制等問(wèn)題。為解決上述問(wèn)題,本文研究采用低成本的低分辨率位置傳感器取代機(jī)械位置傳感器,通過(guò)位置估算法得到高分辨率的轉(zhuǎn)子位置信號(hào),以實(shí)現(xiàn)永磁同步電機(jī)的正弦波驅(qū)動(dòng)控制問(wèn)題。 首先,本文分析了傳統(tǒng)的采用位置區(qū)間的平均速度和采用平均速度并引用平均加速度實(shí)現(xiàn)位置估算法的原理,針對(duì)其不足提出了一種改進(jìn)的方法,該法通過(guò)對(duì)位置區(qū)間初始速度的估算,可以顯著提高速度、位置的估算精度。本文建立上述三種位置估算法的Matlab仿真模型,并對(duì)其進(jìn)行了仿真研究,仿真結(jié)果表明:改進(jìn)位置估算方法即使在加減速等動(dòng)態(tài)性能過(guò)程中也能保持較小的位置誤差,性能明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的方法。 其次,完成了以TI公司的數(shù)子信號(hào)處理器(DSP)TMS320LF2407A為主控芯片,以IR公司IR2110為驅(qū)動(dòng)芯片采用低分辨率位置傳感器的正弦波永磁同步電機(jī)控制系統(tǒng)的硬件電路的設(shè)計(jì)和調(diào)試工作。探討了正弦波永磁同步電機(jī)在采用無(wú)電流傳感器的電流開(kāi)環(huán)控制時(shí)的控制策略問(wèn)題。在此情況下電壓相位角φ對(duì)電機(jī)運(yùn)行性能有重要的影響,為得到最佳的φ=f(ω)曲線,需根據(jù)負(fù)載特性進(jìn)行優(yōu)化。 最后,完成了基于TMS320LF2407A采用低分辨率位置傳感器的正弦波永磁同步電機(jī)的軟件設(shè)計(jì),文中詳細(xì)討論了位置估算程序和實(shí)現(xiàn)SVPWM程序的設(shè)計(jì)和調(diào)試,并對(duì)其進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
上傳時(shí)間: 2013-07-23
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交流電動(dòng)機(jī)是一個(gè)多變量、高階、強(qiáng)耦合的非線性系統(tǒng),不象直流電機(jī)那樣易于控制轉(zhuǎn)矩,采用矢量控制技術(shù)可解決傳統(tǒng)交流調(diào)速的難題,使交流電機(jī)可以按直流電機(jī)的控制規(guī)律來(lái)進(jìn)行控制,而無(wú)傳感器矢量控制技術(shù)由于可以省去速度傳感器,使相應(yīng)的交流調(diào)速系統(tǒng)變得簡(jiǎn)便、廉價(jià)和可靠,所以成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn),本論文工作就是這方面的一個(gè)嘗試。 論文首先介紹了矢量控制技術(shù)的基本理論。對(duì)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)在三相靜止坐標(biāo)系下強(qiáng)耦合和互感變參數(shù)的數(shù)學(xué)模型,通過(guò)坐標(biāo)變換,導(dǎo)出感應(yīng)電機(jī)在兩相同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型,然后將同步坐標(biāo)系按轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向,實(shí)現(xiàn)了對(duì)轉(zhuǎn)子磁鏈和轉(zhuǎn)矩的分別控制,從而可以按直流電機(jī)的控制規(guī)律來(lái)控制交流電機(jī)。 其次,論文基于同步軸系下的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)電壓磁鏈方程式,提出了一種感應(yīng)電動(dòng)機(jī)按轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向的矢量控制方法,利用在同步軸系中T軸電流的誤差信號(hào)實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)速度的估算,這種速度估算方法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,有一定的自適應(yīng)能力。同時(shí)在該無(wú)傳感器矢量控制系統(tǒng)中,由于采用了經(jīng)典的PI調(diào)節(jié)器,使得控制系統(tǒng)更為簡(jiǎn)單易行。 論文利用MATLAB建立了該無(wú)傳感器矢量控制系統(tǒng)的仿真模型。為提高系統(tǒng)的適應(yīng)性和仿真結(jié)果的準(zhǔn)確性,仿真模型采用了標(biāo)么值系統(tǒng),并考慮了控制周期和采樣信號(hào)周期對(duì)仿真結(jié)果的影響。討論了離散控制引起的相位補(bǔ)償問(wèn)題,使仿真結(jié)果更接近實(shí)際工程系統(tǒng)。 最后,通過(guò)仿真進(jìn)一步驗(yàn)證了本文提出的無(wú)傳感器矢量控制系統(tǒng)的正確性和可行性,也證明了速度估計(jì)模型對(duì)速度估計(jì)準(zhǔn)確,且對(duì)參數(shù)的變化有較強(qiáng)的魯棒性。
標(biāo)簽: 無(wú)傳感器 矢量控制系統(tǒng) 速度
上傳時(shí)間: 2013-06-02
上傳用戶:libinxny
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,永磁電機(jī)的研發(fā)和控制技術(shù)都有了快速的發(fā)展。永磁電機(jī)的發(fā)展也帶來(lái)了永磁電機(jī)控制器的發(fā)展,電機(jī)控制器已經(jīng)由傳統(tǒng)的模擬元件控制器,逐漸轉(zhuǎn)向數(shù)模混合控制器、全數(shù)字控制器。基于現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列(FPGA——Field Programmable Gate Array)的新一代數(shù)字電機(jī)控制技術(shù)得到越來(lái)越多的關(guān)注。現(xiàn)在的FPGA不僅實(shí)現(xiàn)了軟件需求和硬件設(shè)計(jì)的完美集合,還實(shí)現(xiàn)了高速與靈活性的完美結(jié)合,使其已超越了ASIC器件的性能和規(guī)模。在工業(yè)控制領(lǐng)域,F(xiàn)PGA雖然起步較晚,但是發(fā)展勢(shì)頭迅猛。 本文在介紹了傳統(tǒng)無(wú)刷直流電機(jī)控制技術(shù)的基礎(chǔ)上,分析了采用FPGA實(shí)現(xiàn)電機(jī)控制的優(yōu)點(diǎn)。詳細(xì)介紹了使用硬件編程語(yǔ)言,在FPGA中編程實(shí)現(xiàn)永磁無(wú)刷直流電機(jī)速度閉環(huán)控制的各個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié),如:PI調(diào)節(jié)器、數(shù)字PWM等等。在實(shí)現(xiàn)永磁無(wú)刷直流電機(jī)速度閉環(huán)控制的同時(shí),將速度檢測(cè)環(huán)節(jié)采用FPGA實(shí)現(xiàn),減小了系統(tǒng)硬件開(kāi)銷(xiāo)。在實(shí)現(xiàn)單臺(tái)永磁無(wú)刷直流電機(jī)速度閉環(huán)控制的基礎(chǔ)上,本文在一片F(xiàn)PGA芯片上實(shí)現(xiàn)了多臺(tái)永磁無(wú)刷直流電機(jī)的速度閉環(huán)獨(dú)立控制系統(tǒng)。介紹了采用FPGA進(jìn)行多臺(tái)電機(jī)控制具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),這些優(yōu)勢(shì)使得FPGA在實(shí)現(xiàn)多臺(tái)電機(jī)控制時(shí)非常方便,具有單片機(jī)(MCU)和數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)。文中對(duì)基于FPGA的單臺(tái)和多臺(tái)永磁無(wú)刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)分別進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。 FPGA編程靈活,設(shè)計(jì)方便,本文在FPGA中實(shí)現(xiàn)了各種不同的PWM調(diào)制方式。從電路方面詳細(xì)分析了采用不同的PWM調(diào)制,換相時(shí)無(wú)刷直流電機(jī)母線的反向電流問(wèn)題。借助FPGA平臺(tái),對(duì)各種PWM調(diào)制方式進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),對(duì)理論分析進(jìn)行了驗(yàn)證。 另外,本文介紹了目前非常流行的一種FPGA圖形化設(shè)計(jì)方法,即基于XSG(Xilinx System Generator)的FPGA設(shè)計(jì)。這種設(shè)計(jì)方法具有圖形化、模塊化的優(yōu)點(diǎn),大大方便了用戶的FPGA開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)。在XSG中建立的仿真系統(tǒng),區(qū)別于傳統(tǒng)的Simulink仿真,可以直接生成相應(yīng)的硬件編程語(yǔ)言代碼下載到FPGA中運(yùn)行。本文借助XSG軟件設(shè)計(jì)在XSG/Simulink中實(shí)現(xiàn)了永磁同步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)的混合建模算法,并進(jìn)行了仿真。
標(biāo)簽: FPGA 永磁電機(jī) 控制系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-04-24
上傳用戶:wangyi39
·內(nèi)容簡(jiǎn)介: 電動(dòng)機(jī)的數(shù)字控制是電動(dòng)機(jī)控制的發(fā)展趨勢(shì),用單片機(jī)對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制是實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)數(shù)字控制的最常用的手段。本書(shū)詳盡、系統(tǒng)地介紹直流電動(dòng)機(jī)、交流電動(dòng)機(jī)、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)和無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)這些常用電動(dòng)機(jī)的控制原理和采用單片機(jī)進(jìn)行控制的方法。結(jié)合這些控制原理和方法的介紹,給出了單片機(jī)控制電路和軟件。同時(shí),還介紹用于電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的常用功率元器件的特性和驅(qū)動(dòng)電路,用于電動(dòng)機(jī)閉環(huán)控制的常用傳感器的原理以及與單片
標(biāo)簽: 電動(dòng)機(jī) 單片機(jī)控制 掃描版
上傳時(shí)間: 2013-06-09
上傳用戶:戀天使569
·摘 要:為了實(shí)現(xiàn)對(duì)直流電機(jī)轉(zhuǎn)速的控制,采用了PWM脈寬調(diào)制的電機(jī)控制思想,在PWM信號(hào)的產(chǎn)生上,設(shè)計(jì)了一種由8253(可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器)的工作方式2來(lái)產(chǎn)生脈寬調(diào)制信號(hào)的新方法,此脈沖信號(hào)的占空比可以通過(guò)軟件編程的方法來(lái)調(diào)節(jié),占空比的調(diào)節(jié)范圍可達(dá)到1/65536—65535/65536;針對(duì)直流電機(jī)方向控制的問(wèn)題,采用了L6203全橋驅(qū)動(dòng)芯片,通過(guò)PWM信號(hào)和L6203芯片共同實(shí)現(xiàn)對(duì)直流電機(jī)轉(zhuǎn)速及
標(biāo)簽: L6203 8253 PWM 直流電機(jī)
上傳時(shí)間: 2013-07-23
上傳用戶:四只眼
51控制直流電機(jī),按鈕控制正反轉(zhuǎn),滑動(dòng)變阻器控制轉(zhuǎn)速
上傳時(shí)間: 2013-05-31
上傳用戶:亮劍2210
通過(guò)上位機(jī)(PC機(jī))來(lái)對(duì)電流、轉(zhuǎn)速進(jìn)行數(shù)值設(shè)置,DSP作為下位機(jī)來(lái)接受參數(shù)并且實(shí)時(shí)進(jìn)行檢測(cè),根據(jù)模糊PID控制算法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整和處理,達(dá)到實(shí)時(shí)的處理效果,并且上位機(jī)采用VC++進(jìn)行編程,友好的人機(jī)界面,操作方便簡(jiǎn)單。整個(gè)控制系統(tǒng)性能高,而且易于控制算法的實(shí)現(xiàn)。
標(biāo)簽: DSP 無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī) 控制系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2014-12-24
上傳用戶:yyq123456789
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