該文著重研究了稀土永磁(REPM)無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)(BLDCM)的高性能控制技術(shù).在全面分析了稀土永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、工作原理、運(yùn)行方式以及外部特性的基礎(chǔ)上,通過(guò)系統(tǒng)建模和數(shù)字仿真分析,分別針對(duì)航空低壓直流(LVDC)和高壓直流(HVDC)兩種電動(dòng)機(jī)構(gòu)用永磁無(wú)刷電動(dòng)機(jī),在小范圍轉(zhuǎn)速連續(xù)調(diào)節(jié)下的閉環(huán)穩(wěn)速控制技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)理論研究,提出了利用轉(zhuǎn)子位置傳感器信號(hào)間接測(cè)量電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行電機(jī)轉(zhuǎn)速閉環(huán)穩(wěn)速控制的策略.同時(shí)就兩套無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)控制器的硬件電路和軟件程序問(wèn)題進(jìn)行了重點(diǎn)工程設(shè)計(jì),采用了高性能的AT89C2051和AT89C51單片機(jī)作為微處理器,用數(shù)字軟件技術(shù)對(duì)電機(jī)進(jìn)行調(diào)速和轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制,使電機(jī)在一定范圍內(nèi)能夠進(jìn)行精確調(diào)速和速度穩(wěn)定控制.通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)、軟硬件結(jié)合,實(shí)現(xiàn)了控制器小型化,提高了控制器可靠性,減小了體積與重量.永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)控制器樣機(jī)的測(cè)試結(jié)果表明:電機(jī)轉(zhuǎn)速可在要求范圍內(nèi)連續(xù)調(diào)節(jié),在幾乎三倍的額定轉(zhuǎn)矩范圍內(nèi),電機(jī)轉(zhuǎn)速在設(shè)定值下可保持高于指標(biāo)精度的穩(wěn)定工作,控制器之間通用性強(qiáng)、散熱可靠.
標(biāo)簽: 電動(dòng) 機(jī)構(gòu) 無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī) 控制
上傳時(shí)間: 2013-07-03
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在交流伺服系統(tǒng)中,永磁同步電動(dòng)機(jī)(PMSM)作為執(zhí)行元件具有高效、節(jié)能、便于維修的特點(diǎn),廣泛應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給伺服單元及機(jī)器人等需精確定位的裝置中.由于PMSM驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)受電機(jī)參數(shù)變化、外部負(fù)載擾動(dòng)、對(duì)象未建模和非線性動(dòng)態(tài)特性等不確定性的影響,因此,采用并發(fā)展先進(jìn)的控制技術(shù),不斷改善與提高位置伺服系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)精度、動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性及對(duì)系統(tǒng)參數(shù)變化的自適應(yīng)性和抗干擾性是一個(gè)必然趨勢(shì).該文對(duì)PMSM的控制機(jī)理和特性作了較為深入的分析;建立了PMSM的數(shù)學(xué)模型,并采用了id=0的矢量控制策略;對(duì)控制系統(tǒng)組成及控制方式作了分析和比較,在此基礎(chǔ)上建立了電流環(huán)、速度環(huán)和位置環(huán)的三閉環(huán)控制系統(tǒng),對(duì)作為反饋主回路的位置環(huán)采用了模糊CMAC神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制方法,該方法兼具模糊控制器的快速性和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自學(xué)習(xí)能力;構(gòu)建了針對(duì)PMSM位置伺服系統(tǒng)的模糊CMAC控制器結(jié)構(gòu)及其相應(yīng)的算法;利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)仿真工具(Matlab下的Simulink)對(duì)所提出的控制策略進(jìn)行了數(shù)字仿真和分析;仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明本文所提出的控制策略對(duì)PMSM位置伺服系統(tǒng)進(jìn)行控制具有良好的魯棒性能和快速性.該文首次提出將兼具快速性和自學(xué)習(xí)能力的模糊CMAC神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器應(yīng)用于PMSM位置伺服系統(tǒng)中,可以說(shuō)該文為發(fā)展高性能PMSM位置伺服系統(tǒng)提供了充分的技術(shù)資料,也為今后進(jìn)一步提高其性能提出了新的思路和方法.
標(biāo)簽: CMAC PMSM 模糊 位置伺服系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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音圈電機(jī)(VoiceCoilMotor,簡(jiǎn)稱VCM)是特種直線電機(jī),其工作原理與揚(yáng)聲器的音圈類似。其最突出的特點(diǎn)是體積小、重量輕,動(dòng)作速度快,可以達(dá)到很高的定位精度,推力均勻。自從問(wèn)世以來(lái),廣泛的應(yīng)用在計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)設(shè)備、航天儀器(例如航天制冷機(jī))、精密測(cè)距儀器(例如霍爾位移測(cè)量裝置)、精密車床以及移動(dòng)電話中。目前,生產(chǎn)出的VCM電機(jī)廣泛應(yīng)用于消費(fèi)類和生產(chǎn)類市場(chǎng),特別是高檔家用電器和計(jì)算機(jī)中。 針對(duì)目前我國(guó)VCM結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的不足及工藝的落后,本文結(jié)合現(xiàn)有的加工工藝,研究永磁VCM的設(shè)計(jì)及結(jié)構(gòu)優(yōu)化,具體內(nèi)容如下: 首先,介紹VCM工作原理,以及內(nèi)磁式與外磁式、長(zhǎng)音圈與短音圈、動(dòng)圈式與動(dòng)鐵式、直線式與搖臂式等不同結(jié)構(gòu)VCM及相應(yīng)特點(diǎn),闡述了力矩常數(shù)的意義及其對(duì)電機(jī)性能的影響,并詳細(xì)介紹了VCM在光盤驅(qū)動(dòng)器、硬盤驅(qū)動(dòng)器,以及在電刷試驗(yàn)臺(tái)(提供靜壓力)中的典型應(yīng)用。 其次,從電機(jī)電磁場(chǎng)的基本理論出發(fā),介紹有限元及其在電磁場(chǎng)仿真計(jì)算中的應(yīng)用,并采用有限元軟件ANSYS,結(jié)合實(shí)際算例,對(duì)VCM進(jìn)行建模和仿真。 再次,文中詳細(xì)介紹了永磁VCM的設(shè)計(jì)過(guò)程,提出了設(shè)計(jì)方法以供參考,其中包含了定量計(jì)算,包括了永磁體材料的選擇、體積的計(jì)算,音圈的設(shè)計(jì)(匝數(shù)計(jì)算及選型),以及電機(jī)整體的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 最后,結(jié)合設(shè)計(jì)VCM應(yīng)當(dāng)遵循的原則,提出了若干結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。在理論推導(dǎo)和分析的基礎(chǔ)上,結(jié)合仿真軟件ANSYS,對(duì)幾種結(jié)構(gòu)分別進(jìn)行了電機(jī)電磁場(chǎng)以及電機(jī)性能的仿真分析,其中包括:采用釹鐵硼永磁的單勵(lì)磁結(jié)構(gòu)VCM與傳統(tǒng)鐵氧體VCM的性能差異;增加極靴對(duì)VCM性能影響;增加短路環(huán)及變換結(jié)構(gòu)對(duì)VCM動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度的影響等。
標(biāo)簽: 磁場(chǎng) 優(yōu)化設(shè)計(jì) 計(jì)算 音圈電機(jī)
上傳時(shí)間: 2013-06-10
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該文首先以運(yùn)行的XLPE電力電纜為對(duì)象,分析了電纜進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)的重要性,介紹了電力電纜供電的優(yōu)缺點(diǎn)、電力電纜的分類和典型故障,討論了電力電纜絕緣故障在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的國(guó)內(nèi)外同類技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì),在此基礎(chǔ)上提出符合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際的電纜絕緣在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是迫切需要的.其次,從微觀的角度闡述了水樹(shù)的形成的過(guò)程,對(duì)目前存在的XLPE電纜絕緣在線監(jiān)測(cè)方法進(jìn)行了介紹.從不同電壓等級(jí)的電纜,其電力系統(tǒng)中的變壓器中性點(diǎn)接地方式不同入手,比較了各種方法的利弊,從而提出了差頻法作為本在線監(jiān)測(cè)研究的系統(tǒng)方案.并從抗干擾的角度來(lái)考慮,差頻法是更切實(shí)可行的方法.從理論上對(duì)差頻法的在線監(jiān)測(cè)的微觀過(guò)程進(jìn)行了分析,并在此基礎(chǔ)上對(duì)電纜水樹(shù)枝模型進(jìn)行了仿真,得到的結(jié)果更好地證明了模型的正確性和差頻法的可行性.再次,研制了基于差頻法的XLPE電纜在線檢測(cè)原理驗(yàn)證裝置,論述了該系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和組成.主要有如下幾個(gè)部分:一、用于疊加到電纜上的調(diào)頻信號(hào)的發(fā)生裝置的技術(shù)要求、構(gòu)成和工作原理;二、用于檢測(cè)差頻信號(hào)的微小電流檢測(cè)裝置的構(gòu)成和特點(diǎn);三、差頻信號(hào)數(shù)據(jù)的采集和傳送到工控機(jī);四、在監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中,調(diào)頻信號(hào)的加載位置和大小;五、電纜的水樹(shù)培養(yǎng)和對(duì)比樣品的選取;最后詳細(xì)介紹了整體的實(shí)驗(yàn)步驟和注意事項(xiàng).該文通過(guò)對(duì)電力電纜絕緣在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研究,提出了基于差頻法的在線監(jiān)測(cè)的工作原理、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)以及數(shù)據(jù)處理方案,從而為更好的實(shí)際運(yùn)用電纜絕緣故障在線監(jiān)測(cè)技術(shù),為電力系統(tǒng)安全、方便、迅捷的排除電纜故障提供有利的理論依據(jù)和實(shí)際經(jīng)驗(yàn).
標(biāo)簽: 聚乙烯 電力電纜 在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 絕緣
上傳時(shí)間: 2013-08-04
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該文針對(duì)汽輪發(fā)電機(jī)定子在空冷及蒸發(fā)冷卻條件下的溫度分布進(jìn)行了仿真計(jì)算和實(shí)驗(yàn)研究.在仿真方面,對(duì)仿真的數(shù)值分析方法進(jìn)行了研究,建立了三維熱傳導(dǎo)模型,分析討論了溫度場(chǎng)計(jì)算過(guò)程中邊界條件的計(jì)算和設(shè)置.對(duì)三種不同絕緣結(jié)構(gòu)的定子試件,在不同的工況下,進(jìn)行了溫度場(chǎng)仿真計(jì)算.在空冷條件下,進(jìn)行了三維溫度場(chǎng)仿真,得到了多組曲線,獲得了不同電流密度、不同絕緣結(jié)構(gòu)、不同風(fēng)速情況下,定子鐵芯和繞組絕緣表面的溫度分布.在蒸發(fā)冷卻條件下,對(duì)定子進(jìn)行了二維溫度場(chǎng)的仿真計(jì)算,并分析了冷卻介質(zhì)F-113的不同液位高度對(duì)定子溫度分布的影響.在實(shí)驗(yàn)方面,建立了不銹鋼套筒模型,在空冷條件下,測(cè)得了不同風(fēng)速時(shí)定子表面的溫升數(shù)據(jù),分析了風(fēng)速、絕緣厚度、以及電流密度對(duì)定子溫度場(chǎng)的影響.在蒸發(fā)冷卻條件下,測(cè)得了定子的溫度分布,并與空冷的數(shù)據(jù)進(jìn)行了對(duì)比,可以看出在大電流密度條件下,蒸發(fā)冷卻技術(shù)冷卻效果的優(yōu)勢(shì)非常明顯.通過(guò)該文的研究,更直接地了解了在空冷和蒸發(fā)冷卻兩種冷卻方式下,定子的溫度分布情況.在工程應(yīng)用中,可作為選擇電機(jī)冷卻方式的參考.
標(biāo)簽: 冷卻 條件下 電機(jī)定子 溫度場(chǎng)
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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盤式永磁同步電動(dòng)機(jī)是一種性能優(yōu)越、但結(jié)構(gòu)特殊的電動(dòng)機(jī)。作為一種理想的驅(qū)動(dòng)裝置,其應(yīng)用范圍遍及航天、國(guó)防、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活的各個(gè)領(lǐng)域。本文利用稀土永磁材料釹鐵硼的高矯頑力,提出了一種省卻了鐵心的雙轉(zhuǎn)子、單定子結(jié)構(gòu)盤式無(wú)鐵心永磁同步電機(jī),進(jìn)一步減輕了電機(jī)的質(zhì)量并消除轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。 對(duì)電機(jī)的設(shè)計(jì)、性能預(yù)測(cè)都離不開(kāi)電機(jī)電磁場(chǎng)的計(jì)算。不同于傳統(tǒng)的圓柱式徑向磁通電機(jī),盤式無(wú)鐵心電機(jī)是軸向磁通電機(jī),外加其無(wú)鐵心的結(jié)構(gòu),決定了該電機(jī)的磁場(chǎng)呈三維、開(kāi)域分布。對(duì)它的電磁場(chǎng)分析,不能采用對(duì)待徑向磁通電機(jī)的化為二維磁場(chǎng)的分析方法。 本文研究的重點(diǎn)內(nèi)容分為兩部分:(1)在盤式無(wú)鐵心永磁同步電機(jī)的結(jié)構(gòu)上,建立其磁場(chǎng)三維模型,由三維有限元法計(jì)算三維電磁場(chǎng),分析計(jì)算結(jié)果,并總結(jié)出盤式無(wú)鐵心永磁同步電機(jī)的磁場(chǎng)分布規(guī)律。 (2)在磁場(chǎng)計(jì)算的基礎(chǔ)上,將Halbach型永磁體陣列的理論應(yīng)用到磁鋼設(shè)計(jì)中來(lái),提出磁鋼結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案,研究出適合于盤式無(wú)鐵心永磁同步電機(jī)的磁鋼結(jié)構(gòu),以獲得理想的磁場(chǎng)波形和磁密值。 本文首先從磁路計(jì)算的方法入手,通過(guò)磁路計(jì)算分析出盤式無(wú)鐵心永磁同步電機(jī)的磁場(chǎng)分布特點(diǎn)。其后直接運(yùn)用三維有限元法求解該電機(jī)的電磁場(chǎng),分析計(jì)算結(jié)果。為了獲得低漏磁、高氣隙磁密值、正弦形的氣隙磁場(chǎng)分布,本文先后提出普通軸向充磁磁鋼結(jié)構(gòu)、不等厚軸向充磁磁鋼結(jié)構(gòu)并將Halbach陣列的理論應(yīng)用到盤式無(wú)鐵心永磁同步電機(jī)的磁剛結(jié)構(gòu)優(yōu)化中,討論了三種不同角度的Halbach型永磁體陣列。最后為了簡(jiǎn)化磁鋼的加工工藝,將不等厚永磁體陣列與Halbach永磁體陣列相結(jié)合,提出了最經(jīng)濟(jì)、有效的改進(jìn)型Halbach永磁體陣列,給出具體磁鋼尺寸,并運(yùn)用ANSYS軟件對(duì)各種磁鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的磁場(chǎng)進(jìn)行結(jié)果仿真。
標(biāo)簽: 永磁同步電機(jī) 磁場(chǎng)分析 磁鋼
上傳時(shí)間: 2013-06-23
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論文通過(guò)分析國(guó)內(nèi)外數(shù)字水印的發(fā)展現(xiàn)狀,針對(duì)目前市場(chǎng)上假冒偽劣商品泛濫的實(shí)際問(wèn)題,介紹了一種基于ARM9(S3C2410X)的數(shù)字水印商標(biāo)檢測(cè)儀的設(shè)計(jì)。 為了選擇魯棒性好的數(shù)字水印提取算法,論文介紹了用MATLAB對(duì)離散余弦變換、小波變換和基于主要特征方向向量的DCT和DWT相結(jié)合的算法的仿真過(guò)程,包括三種檢測(cè)算法在無(wú)噪聲且無(wú)攻擊、有噪聲、濾波以及RST攻擊(旋轉(zhuǎn)、放縮、平移)等情況。通過(guò)仿真結(jié)果的對(duì)比,最后選擇了基于主要特征方向向量的DCT和DWT相結(jié)合的算法作為商標(biāo)檢測(cè)儀數(shù)字水印的提取算法。 在商標(biāo)檢測(cè)儀的軟硬件實(shí)現(xiàn)過(guò)程中,論文首先介紹了檢測(cè)儀的硬件設(shè)計(jì),包括ARM9處理芯片及其外圍擴(kuò)展電路,采集設(shè)備,人機(jī)接口等部分。然后研究了基于ARM9的關(guān)于Bootload啟動(dòng)代碼的引導(dǎo)以及Linux操作系統(tǒng)的移植,并建立了嵌入式交叉編譯環(huán)境,為檢測(cè)儀的設(shè)計(jì)和研究構(gòu)建了一個(gè)良好的平臺(tái)。在軟件設(shè)計(jì)方面,主要介紹了用C語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)基于主要特征方向向量的DCT和DWT相結(jié)合的算法,其中包括小波變換、離散余弦變換、Zigzag排列和相關(guān)檢測(cè)程序等,另外,論文還對(duì)數(shù)字水印商標(biāo)檢測(cè)儀的圖像采集、人機(jī)交互、終端顯示等程序的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了論述。
標(biāo)簽: ARM 數(shù)字水印 商標(biāo) 儀的設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間: 2013-07-02
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學(xué)習(xí)使用modelsim,為自己的設(shè)計(jì)做前仿真和后仿真。是自己的設(shè)計(jì)更加的方便
上傳時(shí)間: 2013-06-27
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隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和微電子技術(shù)的深入發(fā)展,嵌入式系統(tǒng)在各個(gè)領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。以ARM和以FPGA為核心的嵌入式系統(tǒng)是當(dāng)前嵌入式研究的熱點(diǎn),而相關(guān)研究的開(kāi)展需要功能強(qiáng)大的開(kāi)發(fā)平臺(tái)支持,因此基于ARM和FPGA的開(kāi)發(fā)平臺(tái)設(shè)計(jì)研究具有重要意義。 本文分別設(shè)計(jì)了一款基于PXA270的ARM開(kāi)發(fā)平臺(tái)和一款基于Virtex5的FPGA開(kāi)發(fā)平臺(tái),主要針對(duì)電源管理、接口設(shè)計(jì)、板級(jí)時(shí)序等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究。在此基礎(chǔ)上利用PADS Logic設(shè)計(jì)工具完成了系統(tǒng)原理圖設(shè)計(jì),并借助Hyperlynx SI仿真工具,對(duì)PCB的板級(jí)設(shè)計(jì)問(wèn)題進(jìn)行了分析,實(shí)現(xiàn)了平臺(tái)PCB的可靠設(shè)計(jì)。最后對(duì)平臺(tái)各模塊進(jìn)行了調(diào)試,通過(guò)在平臺(tái)上運(yùn)行操作系統(tǒng)并加載可執(zhí)行程序的方法驗(yàn)證了平臺(tái)整體功能。 本文的特色體現(xiàn)在以下三個(gè)方面: (1)結(jié)合PXA270處理器內(nèi)部的電源管理單元和MAX1586A集成電源管理芯片,實(shí)現(xiàn)了PXA270開(kāi)發(fā)平臺(tái)的動(dòng)態(tài)電源管理,有效降低了平臺(tái)功耗; (2)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了FF/BT/STUART、USB Host/Client、SD/MMC、AC'97、LCD和擴(kuò)展VGA、PCMCIA/CF等多種接口,具有良好的開(kāi)發(fā)靈活性和通用性; (3)對(duì)開(kāi)發(fā)平臺(tái)PCB板級(jí)走線中可能出現(xiàn)的反射、串?dāng)_、時(shí)序沖突等問(wèn)題進(jìn)行評(píng)估,給出了布線約束方案,使系統(tǒng)可靠性得到有效提高。
標(biāo)簽: FPGA ARM 嵌入式開(kāi)發(fā) 平臺(tái)設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間: 2013-07-06
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本文通過(guò)分析自來(lái)水廠對(duì)控制系統(tǒng)的功能要求,主要介紹了三菱自動(dòng)化的PLC及變頻器在自來(lái)水廠的應(yīng)用,以及與FIX組態(tài)軟件構(gòu)成的自控系統(tǒng)。關(guān)鍵詞:PLC,變頻器,組態(tài)軟件Abstract:
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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