超聲波電機(jī)(Ultrasonic motors,簡稱USM)是一種全新原理的直接驅(qū)動(dòng)電機(jī),它利用壓電陶瓷逆壓電效應(yīng)激發(fā)的超聲振動(dòng)作為驅(qū)動(dòng)力,通過定轉(zhuǎn)子間的摩擦力來驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)。與傳統(tǒng)的電磁電機(jī)相比,它具有低速大轉(zhuǎn)矩、無電磁干擾、動(dòng)作響應(yīng)快、運(yùn)行無噪聲、無輸入自鎖等卓越特性,在非連續(xù)運(yùn)動(dòng)領(lǐng)域、精密控制領(lǐng)域比傳統(tǒng)的電磁電機(jī)性能優(yōu)越得多。超聲波電機(jī)在工業(yè)控制系統(tǒng)、汽車專用電器、精密儀器儀表、辦公自動(dòng)化設(shè)備、智能機(jī)器人等領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景,近年來倍受科技界和工業(yè)界的重視,成為當(dāng)前機(jī)電控制領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)。 本文主要以行波型超聲波電機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)為研究對象,引入嵌入式系統(tǒng)理念,設(shè)計(jì)并制作了超聲波電機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng),并對超聲波電機(jī)的速度與定位控制做了深入的研究。本文主要研究內(nèi)容及成果如下: 介紹了超聲波電機(jī)的工作原理、特點(diǎn)及其應(yīng)用前景,總結(jié)了國內(nèi)外超聲波電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展歷史和研究現(xiàn)狀,以及今后我國超聲波電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展方向,明確了本文的研究內(nèi)容。 結(jié)合嵌入式系統(tǒng)特點(diǎn)及其開發(fā)方法,詳細(xì)介紹了超聲波電機(jī)嵌入式驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計(jì)過程,并總結(jié)了硬件、軟件的調(diào)試過程。最后,對所設(shè)計(jì)系統(tǒng)性能進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測試和數(shù)據(jù)分析。 采用DDS技術(shù)解決超聲波電機(jī)所需要的高頻驅(qū)動(dòng)電源和數(shù)字控制的問題。本文設(shè)計(jì)的以ARM控制器為核心,頻率、相位、幅值均可調(diào)的雙通道信號(hào)發(fā)生器,具有頻率和相位差控制精度高的特點(diǎn)。 本文介紹了速度與位置的常用控制策略。設(shè)計(jì)并搭建了基于增量式PID的速度和基于模糊PID的位置控制系統(tǒng)。速度控制采用增量式PID調(diào)節(jié),其控制策略簡單、易行,通過實(shí)驗(yàn)選擇合適的參數(shù)能適應(yīng)一般的控制精度要求。定位控制則采用模糊PID控制策略,該策略將模糊控制不需要精確的數(shù)學(xué)模型、收斂速度快的特點(diǎn)與PID簡單易行、能消除穩(wěn)態(tài)誤差的優(yōu)點(diǎn)相結(jié)合,改善了模糊控制器穩(wěn)態(tài)性能,使電機(jī)定位控制精度達(dá)到0.0880。
上傳時(shí)間: 2013-07-16
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旅客列車是人們出行的重要交通工具之一,隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,信息化時(shí)代的到來,車輛能否安全運(yùn)行已經(jīng)成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。在高速狀態(tài)下列車車輛能否安全地停下來是安全運(yùn)行的一個(gè)關(guān)鍵,在車輛方面上就是解決制動(dòng)問題。在這樣的前提下,對車輛制動(dòng)系統(tǒng)的研究就顯得必然和重要。 本次設(shè)計(jì)的任務(wù)是實(shí)時(shí)監(jiān)測列車車輛的運(yùn)行速度,并根據(jù)車輛制動(dòng)狀態(tài),自動(dòng)控制車輛的制動(dòng)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)車輛的制動(dòng)安全防護(hù)。所以本次設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)了一種基于ARM——高性能嵌入式微處理器、CPLD——新型高性能可編程邏輯器件、CAN總線——有效支持分布/實(shí)時(shí)控制的串行通信網(wǎng)絡(luò)和μC/OS-II操作系統(tǒng)的車輛制動(dòng)自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)。文中介紹了車輛制動(dòng)控制原理、對系統(tǒng)進(jìn)行了總體的方案設(shè)計(jì),介紹了嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的原理及設(shè)計(jì)方法,著重講解了以Samsung公司32位嵌入式微處理器S3C44BOX為核心的系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)方案,并開發(fā)了基于μC/OS-II操作系統(tǒng)的應(yīng)用程序。 應(yīng)用程序模塊主要包括遠(yuǎn)程通訊模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理與傳輸模塊、部件壽命記錄模塊、故障參數(shù)監(jiān)視和報(bào)警模塊。遠(yuǎn)程通訊模塊將車輛制動(dòng)狀態(tài)以CAN總線的通訊方式上傳給機(jī)車控制室主機(jī);數(shù)據(jù)采集模塊由具有高速邏輯處理能力的CPLD自動(dòng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集及電平轉(zhuǎn)換,ARM控制數(shù)據(jù)采集的啟動(dòng)和采集結(jié)束后對數(shù)據(jù)的處理或傳輸;在部件壽命記錄模塊中電磁閥的動(dòng)作次數(shù)、通電使用時(shí)間和總時(shí)間以及各傳感器的通電時(shí)間和使用總時(shí)間可每隔一段時(shí)間記錄下來,掉電后也不會(huì)丟失,可以作為故障發(fā)生、診斷、排除和維護(hù)的數(shù)據(jù)依據(jù)。 在實(shí)驗(yàn)室及模擬實(shí)驗(yàn)臺(tái)上經(jīng)過多次軟、硬件結(jié)合的調(diào)試改進(jìn)過程,本次設(shè)計(jì)基本上實(shí)現(xiàn)了車輛制動(dòng)自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的功能,制動(dòng)缸壓力的控制特性及控制精度得到了有效的提高,在實(shí)驗(yàn)室調(diào)試中實(shí)現(xiàn)了車輛制動(dòng)系統(tǒng)的故障檢測和報(bào)警及部件的壽命記錄等功能,驗(yàn)證了設(shè)計(jì)方案的可行性及合理性,達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)效果。
標(biāo)簽: ARM 制動(dòng) 自動(dòng)監(jiān)控 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間: 2013-07-17
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用C語言編程的人員必讀,主要簡述了如何構(gòu)建高質(zhì)量軟件。
標(biāo)簽: C語言編程
上傳時(shí)間: 2013-08-04
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C語言的經(jīng)典教材,深入解剖C的各類問題,非常適合進(jìn)一步深入學(xué)習(xí)C的工程師
標(biāo)簽: c語言
上傳時(shí)間: 2013-06-30
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Linux操作系統(tǒng)下C語言編程入門 Linux操作系統(tǒng)下C語言編程入門
標(biāo)簽: Linux C語言 操作系統(tǒng) 編程入門
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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C語言庫函數(shù)的原型,有用的拿去C語言庫函數(shù)的原型,有用的拿去C語言庫函數(shù)的原型,有用的拿去C語言庫函數(shù)的原型,有用的拿去
上傳時(shí)間: 2013-06-14
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無刷直流電機(jī)具有輸出轉(zhuǎn)矩大、調(diào)速性能好、運(yùn)行可靠等一系列優(yōu)點(diǎn),具有廣泛的應(yīng)用前景,其傳統(tǒng)的理論分析及設(shè)計(jì)方法已經(jīng)比較成熟。它的進(jìn)一步推廣和應(yīng)用,在很大程度上有賴于對其控制策略的研究。本文主要研究了無刷直流電機(jī)的速度控制問題。 無刷直流電機(jī)是一種多變量和非線性的控制系統(tǒng),傳統(tǒng)的控制方法很難滿足對它的精確控制。近代模糊控制理論在無刷直流電機(jī)的控制中得到了廣泛的應(yīng)用,提高了控制系統(tǒng)的性能。但是,在模糊控制器控制規(guī)則優(yōu)化和參數(shù)在線調(diào)整方面還存在著許多不足。針對這些問題,本文提出了一種使用遺傳算法優(yōu)化的模糊控制器,并且應(yīng)用到無刷直流電機(jī)的控制中。系統(tǒng)采用雙閉環(huán)控制,內(nèi)環(huán)采用電流負(fù)反饋對電機(jī)轉(zhuǎn)矩進(jìn)行調(diào)節(jié);外環(huán)應(yīng)用模糊控制器進(jìn)行速度控制,通過遺傳算法離線優(yōu)化模糊控制規(guī)則和在線調(diào)節(jié)模糊控制器的參數(shù)以提高系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能。同時(shí)本文使用Matlab和電機(jī)仿真軟件VisSim對無刷直流電機(jī)的速度控制進(jìn)行了軟件仿真。 數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)是一種高速的信號(hào)處理芯片,近幾年在電機(jī)控制領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。本文以TI公司的TMS320LF2407控制器為基礎(chǔ),介紹了DSP在無刷直流電機(jī)控制中常用的應(yīng)用技術(shù)。同時(shí)為了降低系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計(jì)的復(fù)雜性,提高控制系統(tǒng)的可靠性以及軟件開發(fā)的快速性,本文將嵌入式操作系統(tǒng)移植到DSP中,并在該操作平臺(tái)上開發(fā)出高效的控制算法。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,通過遺傳算法優(yōu)化的模糊控制器對無刷直流電機(jī)模型的不確定性和負(fù)載變化具有較強(qiáng)的適應(yīng)性和魯棒性,而且控制系統(tǒng)具有較好的動(dòng)態(tài)性能。
標(biāo)簽: 模糊遺傳算法 無刷直流電機(jī) 速度控制
上傳時(shí)間: 2013-06-12
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隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展,嵌入式系統(tǒng)在人們的生產(chǎn)生活中發(fā)揮著越來越重要的作用。近年來,基于ARM處理器和μC/OS-II操作系統(tǒng)的嵌入式技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)前嵌入式領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。 論文主要研究基于ARM7處理器和μC/OS-II操作系統(tǒng)的嵌入式測控平臺(tái)架構(gòu),為測控系統(tǒng)開發(fā)提供一個(gè)方便功能擴(kuò)展的軟硬件環(huán)境。在此基礎(chǔ)上,以加速度計(jì)為對象,利用嵌入式系統(tǒng)的豐富資源,完成對其內(nèi)部溫度及加速度信號(hào)的采集實(shí)例。硬件設(shè)計(jì)分為核心系統(tǒng)設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)采集控制子系統(tǒng)設(shè)計(jì)兩部分。核心系統(tǒng)主要包括控制核心S3C44BOX模塊、存儲(chǔ)器模塊、調(diào)試接口模塊、液晶顯示模塊以及數(shù)控鍵盤模塊等。完成了母板的設(shè)計(jì)與驗(yàn)證,并預(yù)留多種接口,增強(qiáng)了可擴(kuò)展性。采集控制子系統(tǒng)作為數(shù)據(jù)采集及控制機(jī)構(gòu),主要由A/D轉(zhuǎn)換芯片完成和串行通信模塊,用來接收傳感器傳輸?shù)臄?shù)據(jù),經(jīng)ARM處理器分析處理后,通過串行通訊方式與下位機(jī)通信。由于有多個(gè)下位系統(tǒng),平臺(tái)設(shè)計(jì)擴(kuò)展了8路帶高速緩沖的異步串行通信模塊。最后,對各硬件模塊進(jìn)行總體調(diào)試,并對調(diào)試結(jié)果進(jìn)行了分析。 調(diào)試結(jié)果表明,該硬件平臺(tái)不僅響應(yīng)速度快、成本低、可靠性好,而且具有良好的可移植性和可裁剪性,便于根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行功能擴(kuò)展和裁剪,達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)目標(biāo)。
標(biāo)簽: ARM 嵌入式 測控 平臺(tái)設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間: 2013-07-26
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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)律來進(jìn)行控制,而無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)子磁場定向,實(shí)現(xiàn)了對轉(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)對電機(jī)速度的估算,這種速度估算方法結(jié)構(gòu)簡單,有一定的自適應(yīng)能力。同時(shí)在該無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)更為簡單易行。 論文利用MATLAB建立了該無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)周期對仿真結(jié)果的影響。討論了離散控制引起的相位補(bǔ)償問題,使仿真結(jié)果更接近實(shí)際工程系統(tǒng)。 最后,通過仿真進(jìn)一步驗(yàn)證了本文提出的無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)模型對速度估計(jì)準(zhǔn)確,且對參數(shù)的變化有較強(qiáng)的魯棒性。
標(biāo)簽: 無傳感器 矢量控制系統(tǒng) 速度
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單片機(jī)C語言程序設(shè)計(jì)實(shí)例,其中有詳細(xì)的解釋,適合剛學(xué)習(xí)單片機(jī)的學(xué)習(xí)C語言編程,也適合于學(xué)過單片機(jī)的參考!
標(biāo)簽: 100 單片機(jī) C語言 程序設(shè)計(jì)
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