隨著科學技術的發展，工業控制領域的自動化程度越來越高，工業控制對精度的要求也越來越高。電動機作為工業生產主要的動力源，對其轉速的測量以及控制的研究顯得十分有意義。電力電子技術、計算機技術、自動控制技術逐漸應用于電動機的轉速控制系統中，使得電動機轉速控制系統的控制精度得以不斷提高。本文的設計是基于AT89C51單片機的交流電動機轉速控制系統，以變頻調速技術為核心，實現對三相交流異步電動機轉速的精確控制和測量。文中主要研究了變頻調速技術的相關原理，并以三相交流異步電動機的轉速測量和控制為實例，設計基于AT89C51單片機的三相交流異電動機轉速控制系統，通過仿真得到驗證，并在此基礎上開展抗干擾措施的研究。本文主要研究的內容如下： 第一章介紹課題研究的意義及現狀，提出課題研究的內容及目標，最后給出了課題研究的技術路線。 第二章闡述基于AT89C51單片機的轉速控制系統的原理，并根據該原理分別提出硬件系統、軟件系統這兩個系統的設計方案。 第三章對轉速控制系統的硬件系統進行設計。主要從單片機、電源模塊、信號采集模塊、顯示模塊、按鍵模塊這幾個方面進行設計，然后作相關的說明。 第四章對轉速控制系統的軟件系統進行詳細的設計。主要從編寫語言的選擇、AT89C51單片機資源分配、控制單元程序、初始化程序、A/D轉換程序、按鍵程序、顯示程序這幾個方面進行設計，并作相關的說明。 第五章對前面設計的轉速控制系統進行仿真驗證。構建硬件系統，然后再對軟件系統的程序完成編譯以及調試后，加載給硬件系統，協同仿真驗證基于AT89C51單片機的轉速控制系統設計的可實現性，然后對該系統的應用條件、范圍做出說明。 第六章對設計好的轉速控制系統進行抗干擾技術的分析研究。先分析干擾可能的來源，然后在前面分析的基礎上從硬件、軟件兩個系統，進行抗干擾技術措施的研究。 文章的最后對論文進行總結，并對未來的研究工作，給出展望。
上傳時間： 2022-06-11
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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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本文為一個名叫 Besiding的雙足機器人建立了完整的力學模型和控制模型，使機器人能在平面上實現穩定的動態行走。并且對模型的可靠性和實用性進行了仿真計算，結果證實了文中模型的合理性和可行性。這個名為 Besiding的機器人有10個自由度，從機械學的角度看，其結構能實現基本的步行動作為了使建立的模型利于計算機控制和編程計算，文章采用了一種遞推的 Newton Euler方法來建立機器人的力學模型，這種方法的特點是利用遞推計算的辦法來形成力學方程中動力矩陣和關聯矩陣的元素，這就使得非常復雜的動力學方程在編程計算的時候顯得非常簡潔、有效，在這個基礎上，文章對步行策略進行了設計，并得到了實現穩定的動態行走所必須滿足的力學條件在 Besiding機器人的控制問題上，文章采用的是跟蹤式的PD控制法，具體措施是首先把機器人的行走過程按一個很小的時間區間分成許多時間域，其次把機器人的力學方程在每個時間領域里線性化，然后在這個時間域內對機器人進行PD控制。其實這種控制方法允許對機器人控制系統的特性參數進行設計，這就更容易使控制系統達到我們的要求：另外，Besiding還添加一個控制環節，使其具有一定的魯棒性，來抵消由于實際機器人的某些力學參數很難精確測量所帶來的對穩定性的負面影響文章的最后對力學模型和控制用Maab進行了仿真計算，列出一些重要的計算結果，對穩定性、跟蹤誤差、響應性能等重要的控制指標進行了分析。其結果顯示，文章所采用的建模方法、行走策略和控制措施是合理的、有效的實用的。關鍵詞：雙足機器人、力學模型、動態步行、行走策略、控制模型、仿真計算
上傳時間： 2022-06-19
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本論文通過對國內外DNC技術發展現狀的研究，根據加工車間具體的需要，設計了一種基于工業以太網的嵌入式DNC集成控制系統。文章從DNC系統賴以運行的網絡著手，研究并建立了基于工業以太網的車間局域網模式，采用元余星型拓撲結構構建了快速、穩定、抗干擾能力強的局域網環境采用PC104主板，設計了嵌入式DNC智能終端系統，詳細說明了DNC網絡的配置過程。實現了從RS-232C串行接口到10Mbps以太網接口的轉換，支持標準RS-232C接口和具有特殊通信協議的串行通信接口的數據傳輸，實現了廣義DNC功能。研究了加工車間數控系統的數據傳輸方式，創建了統一的數據傳送格式。采用創建的萬能輸入法，通過操作數控設備的控制面板，實現了異構數控系統的有效集成。通過解剖不同數控系統的通信協議，將軟插件技術應用到DNC系統中，針對不同的數控系統，編制不同的驅動程序。通過軟件的控制，實現數控系統類型的自動識別和NC程序的自動傳輸。對硬件進行優化設計，加大了智能終端的存儲器容量，深入研究“程序再開，功能，實現了程序續傳的快速性和準確性。通過軟件設計，解決了多臺數控設備同時在線加工的通信競爭問題。
上傳時間： 2022-06-19
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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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摘要：近年來主從式機器人系統被廣泛應用在醫療、深海等非結構性環境，在現有研究成果的基礎上，研究了主從式機器人系統的控制策略，采用增量式位置控制，易于建立主端與從端的工作空間映射，并增加位置反饋提高系統的控制精度；解決了主從運動比例變化的問題；并通過搭建的主從機器人系統對位置控制策略進行驗證，結果表明了系統位置控制策略的準確性和實時性將主從位置誤差引入系統的力反饋控制策略，分析系統的穩定性，并通過MATLAB/Simulink對力反饋策略進行仿真及實驗驗證，仿真與實驗結果驗證了所建立控制策略的有效性.關鍵詞：機器人系統；主從控制；力反饋；位置控制
標簽： 機器人
上傳時間： 2022-06-21
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電力電子技術的發展使電機驅動系統擺脫了常規兩電平逆變器拓撲的限制，電機驅動系統與多電平逆變器的結合成了新的思路。多電平逆變器的輸出電平數多，因此其輸出波形更好，在大容量交流調速系統中優勢明顯。作為多電平逆變器的研究基礎，三電平逆變器應用最為廣泛，而其中首選的是二極管鉗位型三電平逆變器。因此采用二極管鉗位型三電平逆變器驅動PMSM的模型預測控制系統作為研究對象。在PMSM驅動系統中，位置與轉速的檢測是非常重要的，一般采用的方法是通過機械傳感器來進行測量，但這種測量方法在實際應用中有很多缺陷，會降低電機系統的穩定性和可靠性，同時會增加成本。而無速度傳感器技術是通過檢測電機中的電流或電壓，來對電機的實際轉速和位置信息進行估計，這種技術省略了常規使用的機械傳感器，能夠實現電機系統的高精度、高動態性能的控制。因此PMSM的無速度傳感器控制技術成為了近些年的研究熱點。主要研究內容分為以下幾個方面：（1）基于同一Pl轉速調節器，設計三電平逆變器驅動PMSM模型預測轉矩控制系統，與兩電平逆變器驅動PMSMMPTC系統對比，并對兩個系統的運行性能進行對比分析。（2）為進一步提高系統響應性能，克服未知負載轉矩擾動、增強系統魯棒性，設計擴張狀態負載轉矩觀測器，進而得到將負載轉矩觀測器和基于冪函數滑模轉速調節器相結合的復合控制器。（3）設計基于分數階滑模觀測器的PMSMMPCC系統，實現對電機轉速的快速準確估計。
上傳時間： 2022-06-24
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本文檔描述了基于飛思卡爾電機控制專用的數字信號控制器MC56F8274S的三相交流感應電機矢量控制方案。三相交流感應電機因為其結構簡單、工藝成熟、造價低廉、無電刷、維護簡單、魯棒性強等優點，被廣泛應用于工業控制中。如水泵、風機、壓縮機、制冷系統中。為了實現三相交流感應電機的調速，需要對電機提供電壓幅值和頻率可變的交流電，一般使用由數控開關逆變器構成的三相變頻器。電機的控制算法大體分為兩類，一類是標量控制，如被廣泛應用的VF恒壓頻比控制。另一類被稱為矢量控制或磁場定向控制（FOC），相對于標量控制，矢量控制全面提升了電機驅動性能，比如矢量控制實現了轉矩和磁鏈的解耦控制、全轉矩控制、效率更高且提高了系統的動態性能。基于飛思卡爾電機控制專用的數字信號控制器MC56F82748的三相交流感應電機矢量控制是一個面對客戶和工業應用的設計方案。低成本和高可靠性是兩個關鍵的考量指標。為了減小系統成本，我們采用了單電阻電流采樣方案。為了減少系統對參數的依賴，我們使用了閉環的磁鏈估算方案，提升了系統穩定性和魯棒性。本文檔介紹了基本的電機控制理論，系統的設計理念，硬件設計、軟件設計，包括FreeMASTER可視化軟件工具。
上傳時間： 2022-06-24
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摘要：設計了一種基于STM32和uC/OS-ll的二維數控X-Y工作臺控制系統。為使該數控系統具有良好的實時性和穩定性，以嵌入式STM32Fl03VET6為控制核心，采用實時操作系統uC/OS-lⅡ，設計任務間的通信方式，集中管理軟硬件資源，提高系統的整體性能。本設計支持簡單G代碼輸入并對G代碼編程，實現數控X-Y工作臺步進電機直線插補和圓弧插補，完成平面輪廓加工.使數控工作臺加工實時性和穩定性進一步提高。關鍵詞：STM32；uC/OS-ll；數控；實時性；插補以計算機（PC機）作為基礎的數字控制機床（CNC），解決了大量硬件制約問題，同時使很多應用軟件得到兼收，為我國CNC開發和應用帶來了新的機遇。然而，發展迅速的基于PC的數控系統也有著不足之處：由于PC的體積限制，這種數控系統不能夠裝人對體積有嚴格要求的微型或小型數控系統，且價格昂貴；另外，基于PC的CNC功能強大，對于一些功能要求單一的簡單系統，就難以發揮其所有功能，造成資本浪費等問題。而嵌入式系統的涌現，正好彌補了基于PC的數控的不足，為數控技術提供了一種靈活方便、廉價的控制系統。目前，嵌入式數控系統的研究開發與應用，已經成為一個新的發展方向
上傳時間： 2022-06-25
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摘要：針對永磁同步電機速度估算及定子電阻變化引起的穩定性問題，根據模型參考自適應控制法的原理，在同步旋轉坐標系下，提出永磁同步電機轉速估算與定子電阻辨識的自適應律，建立永磁同步電機無速度傳感器矢量控制系統及定子電阻在線辨識的數學模型.通過控制系統簡化，確定調速控制系統中電流調節器與速度調節器的傳遞函數，并對電流調節器與速度調節器的控制增益進行了設計.仿真結果表明：控制系統對定子電阻變化魯棒性好，轉速估算與速度調節精度高，驗證了本控制系統的可行性.關鍵詞：永磁同步電機；無速度傳感器；矢量控制；模型參考自適應；定子電阻；在線辨識；控制增益
上傳時間： 2022-06-25
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