在現代社會，自動控制系統遍及我們生活領域的各個方面，如在工業自動化中的應用:軋鋼設備、機床設備、礦井設備、數控設備、工業機器人等等。而這些設備應用的動力系統基本都是直流電機，因此直流電機在當今工業領域得到了廣泛的應用。 直流電機是最早發明并得到廣泛應用的電機中的一種。在各種類型的電機中，直流電機因良好的啟動性能、制動性能和調速性能而在航天、工業、數字化控制等領域得到了廣泛應用。PWM(脈寬調制)調速技術是直流電機最常用的一種調速技術，PWM調速技術具有調速精度高、調速響應快、范圍廣和平滑調速以及節約電能的優點，因而PWM技術是直流電機的主流調速技術之一。 論文主要介紹直流電機調速系統，該系統是基于STC89C52RC微控制器發生PWM信號并輸出給驅動模塊L298來實現控制直流電機的調速系統。其中主要介紹單片機STC89C52RC的特點和應用以及PWM的工作原理和實現方法。還介紹了通過改變PWM信號占空比來實現直流電機調速以及怎么利用單片機改變占空比(具體見程序中)。其次介紹了4個獨立按鍵，這4個按鍵與單片機的4個引腳相連接，通過單片機對這4個引腳進行實時掃描，單片機根據按鍵的狀態發出不同的命令產生PWM信號，同時將PWM信號作為輸入信號輸入給驅動芯片L298，然后以L298的輸出作為直流電機的電壓輸入來控制電機的啟動、停止、加速、減速以及正向運轉、反向運轉。 最后是程序的設計，主要程序包括鍵盤掃描、PWM信號的產生、單片機定時器0的設置等方面，具體內容見本設計程序。
上傳時間： 2022-06-11
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1.1 什么是整流電路整流電路（rectifying circuit）把交流電能轉換為直流電能的電路。大多數整流電路由變壓器、整流主電路和濾波器等組成。它在直流電動機的調速、發電機的勵磁調節、電解、電鍍等領域得到廣泛應用。整流電路通常由主電路、濾波器和變壓器組成，20世紀70年代以后，主電路多用硅整流二極管和晶閘管組成。濾波器接在主電路與負載之間，用于濾除脈動直流電壓中的交流成分。變壓器設置與否視具體情況而定。變壓器的作用是實現交流輸入電壓與直流輸出電壓間的匹配以及交流電網與整流電路之間的電隔離。可以從各種角度對整流電路進行分類，主要的分類方法有：按組成的期間可分為不可控，半控，全控三種；按電路的結構可分為橋式電路和零式電路：按交流輸入相數分為單相電路和多相電路；按變壓器二次側電流的方向是單向還是雙向，又可分為單拍電路和雙拍電路1.2整流電路的發展與應用電力電子器件的發展對電力電子的發展起著決定性的作用，因此不管是整流器還是電力電子技術的發展都是以電力電子器件的發展為綱的，1947年美國貝爾實驗室發明了晶體管，引發了電子技術的一次革命：1957年美國通用公司研制了第一個品閘管，標志著電力電子技術的誕生：70年代后期，以門極可關斷晶閘管（GTO）、電力雙極型晶體管（BJT）和電力場效應晶體管（power-MOSFET）為代表的全控型器件迅速發展，把電力電子技術推上一個全新的階段：80年代后期，以絕緣極雙極型品體管（IGBT）為代表的復合型器件異軍突起，成為了現代電力電子技術的主導器件。另外，采用全控型器件的電路的主要控制方式為PWM脈寬調制式，后來，又把驅動，控制，保護電路和功率器件集成在一起，構成功率集成電路（PIC），隨著全控型電力電子器件的發展，電力電電路的工作頻率也不斷提高。同時。電力電子器件的開關損耗也隨之增大，為了減小開關損耗，軟開關技術便應運而生，零電壓開關（ZVS）和零電流開關（ZCS）把電力電子技術和整流電路的發展推向了新的高潮。
標簽： 整流電路
上傳時間： 2022-06-18
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隨著近年來傳動系統的發展，多電機傳動已被越來越廣泛地應用于各種領域中。為了提高多電機傳動系統的動態和穩態性能，以及滿足一些特定系統對于多電機精確同步的要求，多電機同步控制方法的研究也變得越來越重要。目前，有許多方法用來研究多電機同步控制策略，本文采用的是偏差耦合控制方法，利用模糊PID作為速度同步補償器的控制算法，使用遺傳算法來整定PID的參數范圍，解決了多電機同步控制系統中多電機速度的同步控制問題。本文首先分析了多電機同步控制的原理及其特點，根據偏差耦合控制策略的優點，確立了基于模糊PID補償器的多電機同步控制策略，提出了模糊PID補償器的設計方法。其次，利用羅克韋爾實驗室現有的設備，構造了一個與生產現場類似的試驗環境，設計了電機同步控制系統的實驗平臺。在單個永磁同步電動機調速系統的基礎上，實現了多電機同步控制。基于實驗平臺，分別對硬件和軟件部分進行了設計，其中包括控制系統網絡的組建和硬件連線的設計和對運動控制模塊進行組態以及運動控制梯形圖的編制。根據本文設計的多電機同步控制方法在保證系統具有優良抗干擾性能的同時，使系統獲得了較好的跟隨性能及同步跟蹤精度。經過Matlab的仿真以及實驗結果說明了本文設計的控制算法的有效性和實用性。最后，總結了所做的研究工作，并對多電機同步控制系統中存在的其它問題進行了簡單的分析，以及對未來研究方向進行了闡述。關鍵詞：多電機同步控制；：模糊PID；遺傳算法；永磁同步電動機；偏差耦合控制
標簽： 模糊PID補償器
上傳時間： 2022-06-18
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機器人是整合控制論、機械電子、計算機、材料和仿生學的產物，能實現環境感知、動態決策與規劃、行為控制與執行等多種功能。機器人代表了科學技術的最高水平，在工業、農業、醫學建筑業甚至軍事等領域中均有重要用途]。宋健院士在國際自動控制聯合會第14屆大會報告中指出：“機器人學的進步和應用是20世紀自動控制最有說服力的成就，是當代最高意義上的自動化”2嗎。現在，國際上對機器人的概念已經逐漸趨近一致。一般來說，人們都可以接受這種說法，即機器人是靠自身動力和控制能力來實現各種功能的一種機器。聯合國標準化組織采納了美國機器人協會（Robot Institute of America，RlA）于1979年給機器人的定義：一種可編程和多功能的，用來搬運材料、零件、工具的操作機；或是為了執行不同的任務而具有可改變和可編程動作的專門系統]。作為機器人研究領域的一個重要分支，雙足機器人（Humanoid Robot）由于其廣闊的應用空間一直是研究熱點之一。所謂雙足機器人，又稱仿人機器人，是具有人形的機器人，是關節轉動靈活，控制系統復雜，能完成高難度的動作的機器人。它是機械、自動控制技術、計算機技術、人工智能、微電子學、模式識別、通訊技術、傳感器技術、仿生學等多學科和技術綜合的結果，代表著一個國家高科技發展水平。研制與人類特征類似，具有人類智能、靈活性，并能與人類交流，不斷適應環境的雙足機器人一直是人類的努力的目標]。與傳統機器人相比，雙足機器人具有顯著的優勢，比一般機器人有更大的機動性、靈活性，同時也具有更廣泛的應用領域。雙足機器人的出現是控制科學、傳感器技術、人工智能、材料科學等學科的技術進步，以及機器人使用范圍的擴大和人類日常生活需要的產物。雙足機器人在工農業生產、科學探測、軍事偵察、生活服務與娛樂等很多方面都有廣泛的應用前景。首先雙足機器人在拓展人類的認知范圍上發揮著重要作用，在外層空間、深海等人類尚不能到達的環境都有雙足機器人的身影；其次雙足機器人已經廣泛應用在惡劣、危險條件下或其它不適合人類活動的環境中。雙足機器人的迅速發展和廣泛應用，對人類社會的生活和生產產生了深遠的影響。也正是因為雙足機器人的廣泛的應用背景和商業價值，所以近年來，雙足機器人成為機器人研究領域內的一個熱點]。
上傳時間： 2022-06-18
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摘要：對幾種三相逆變器中常用的IGBT驅動專用集成電路進行了詳細的分析，對TLP250，EXB系列和M579系列進行了深入的討論，給出了它們的電氣特性參數和內部功能方框圖，還給出了它們的典型應用電路。討論了它們的使用要點及注意事項，對每種驅動芯片進行了IGBT的驅動實驗，通過有關的波形驗證了它們的特點，最后得出結論：IGBT驅動集成電路的發展趨勢是集過流保護、驅動信號放大功能、能夠外接電源且具有很強抗干擾能力等于一體的復合型電路。關鍵詞：絕緣柵雙極晶體管：集成電路；過流保護1前言電力電子變換技術的發展，使得各種各樣的電力電子器件得到了迅速的發展.20世紀80年代，為了給高電壓應用環境提供一種高輸入阻抗的器件，有人提出了絕緣門極雙極型品體管（IGBT）[1].在IGBT中，用一個MoS門極區來控制寬基區的高電壓雙極型晶體管的電流傳輸，這藏產生了一種具有功率MOSFET的高輸入阻抗與雙極型器件優越通態特性相結合的非常誘人的器件，它具有控制功率小、開關速度快和電流處理能力大、飽和壓降低等性能。在中小功率、低噪音和高性能的電源、逆變器、不間斷電源（UPS）和交流電機調速系統的設計中，它是日前最為常見的一種器件。
上傳時間： 2022-06-21
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在當今能源短缺的情況下，電動車的發展變的尤為重要。車用電機控制器是電動汽車的最關鍵的部分之一，受到了國內外學者的高度重視，近些年來發展也非常迅速。永磁同步電動機因有高效率、高功率密度、調速性能好等優點，被用作電動汽車驅動電機，對其控制方法的研究很有意義.IGBT是永磁同步電機控制器的核心部件，然而IGBT驅動效果的好壞對電機驅動的安全性和可靠性有非常大影響，所以對IGBT驅動技術的研究很意義。本文首先對永磁同步電機建立了數學模型，并介紹了矢量控制方法和空間矢景脈寬調制（SVPWM）技術，并在MATLAB/Simulink環境下對SVPWM進行仿真。本論文以TMS320F2812為主控芯片，在該控制器中還包括了電源電路、信號檢測電路和保護電路等，在論文中對每一硬件部分做了詳細的介紹，分析了每個電路的功能和作用。同時介紹了軟件流程，重點介紹了中斷部分的軟件流程，并對位置信號處理和校正做了詳細說明，在硬件電路中著重分析了驅動電路部分。對IGBT的選型做了詳細的介紹，并對驅動電路的要求做了進一步的說明。在本論文中驅動芯片選用的是HCPL-316J，it IGBT開通和關斷所需的+15V和-5V電壓，由所設計的開關電源電路提供。同時對IGBT的通態損耗和開關損耗做了分析，并對引起損耗的參數做了分析說明。最后為了驗證控制器的特性，在實驗臺架上做了大量的實驗，驗證了控制器的整體方案的設計。通過實驗證明該控制器能夠在電動車中可靠運行。
上傳時間： 2022-06-21
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1.1特點·可以驅動12V~36V電機相連，電機額定電流不超過4A。·可以與有位置傳感器和無位置傳感器的無刷電機相連。·對于有位置傳感器的無刷電機，可以根據霍爾傳感器進行換相；對于無位置傳感器的無刷電機，可以根據感應電動勢進行換相。·可以與編碼器相連進行準確位置控制。·可以進行正反轉控制。·驅動電路和控制電路完全隔離，避免驅動部分給控制部分帶來干擾。·可以與YXDSP-F28335A，YXDSP-F28335B相連。1.3概述YX-BLDC系統主要包含兩部分，分別為YX-BLDC的硬件系統與相應的測試軟件。YX-BLDC采用驅動芯片+MOSFET的形式，可以將直流母線電壓逆變成交流電壓來達到對直流無刷電機的控制；YX-BLDC可與YX-28335相連，DSP輸出的PWM經過隔離送入驅動芯片，后經MOSFET來達到對電機的變頻調速。相應的測試軟件包括以下幾個部分：·有位置傳感器無刷電機的開環控制·有位置傳感器無刷電機的閉環控制，采用PID控制·無位置傳感器無刷電機的開環控制·若與實驗箱連，與上位機相連的有位置傳感器的無刷電機的閉環PID控制
標簽： blcd
上傳時間： 2022-06-24
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[導讀]從能耗角度來看，消費類電子產品和工業設備從傳統的AC馬達過渡到體積更小、更為高效的BLDC馬達具有重大意義，但設計BLDC控制算法的復雜性阻止了工程師們實現這種過渡的積極性。關鍵詞：馬達設計FOCBLDC控制技術從手機中的小型振動馬達到家用洗衣機和空調中使用的更復雜的馬達，馬達已成為消費領域中的日常裝置。馬達同樣也是工業領域中的一個重要組成部分，在很多應用中廣泛運用，如驅動風扇、泵等各種機械設備。這些馬達的能量消耗是非常巨大的：研究表明，僅在中國，馬達所消耗的能源占工業總能耗的60%至70%，其中風扇和泵所消耗的能源占中國整體功耗的近四分之一。盡管這個數字在其他國家可能沒那么高，但降低電子系統中的馬達能耗已在全球成為必須優先考慮的議題。一個多世紀以來，傳統的交流（AC）馬達已被廣泛使用。交流馬達是設計最簡單的感應馬達，但他們卻造成了大量能源的浪費。這是因為交流馬達只輸出恒定速度，不能隨工作條件的變化進行自適應。現在已有一些調節交流馬達速度的簡單方法（例如，可以提供三種速度選擇的標準家用風扇），但這些方法的應用范圍有限，而且難以轉移到更為復雜的系統。
上傳時間： 2022-06-25
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無刷直流電動機是現代工業設備中重要的運動部件，保留了有刷直流電動機寬闊而平滑的優良調速性能，同時又克服了有刷直流電動機機械換向帶來的一系列的缺點，在各個領域中得到廣泛應用。本論文闡述了無刷直流電動機的系統構成和工作原理，分析了無刷直流電動機的數學模型、等效電路、傳遞函數以及調速原理。采用轉速電流雙閉環控制與H PWM．L ON的脈寬調制方法驅動控制無刷直流電機，并在MATLAB／Simulink平臺上進行了計算機仿真。仿真結果表明，控制系統有較好的動靜態特性。論文還分析了經典PID控制和模糊控制各自的優缺點，并介紹了結合二者優點的模糊自適應PID控制的優點。在MATLAB／Simulink平臺進行了基于模糊自適應PID控制器的無刷直流電機控制系統的計算機建模仿真。與采用經典PID控制器的控制系統相比，采用模糊自適應PID控制器的控制系統的動靜態特性都得到改善。本論文設計了無刷直流電機控制系統的硬件，包括控制單元、功率變換單元，并進行了電磁兼容性設計。控制單元以TI的TMS320F2812DSP控制器為核心，設計了位置傳感器接口電路、人機界面電路、電平轉換電路、電流采樣電路以及采樣調理電路等。功率變換單元以三菱的IPM PS21 563．P為核心，設計了整流電路、逆變電路、能耗制動電路以及多項保護電路。設計了基于TMS320F281 2 DSP控制器的速度電流雙閉環電機驅動控制程序、位置檢測程序、電流采樣程序、人機界面程序以及各項安全保護程序等。在對硬件部分和軟件部分進行調試后，對控制系統進行了實驗，通過實驗波形，檢驗了控制系統的工作性能。本文最后對整個系統的設計進行了總結，并對本系統存在的問題和后續的研究工作提出了自己的看法看法。
上傳時間： 2022-06-28
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矢量控制（FOC）基本原理一、基本概念1.1模型等效原則交流電機三相對稱的靜止繞組A、B、C，通以三相平衡的正弦電流時，所產生的合成磁動勢是旋轉磁動勢F，它在空間呈正弦分布，以同步轉速o1（即電流的角頻率）順著A-B-C的相序旋轉。這樣的物理模型如圖1-1a所示。然而，旋轉磁動勢并不一定非要三相不可，單相除外，二相、三相、四相……等任意對稱的多相繞組，通以平衡的多相電流，都能產生旋轉磁動勢，當然以兩相最為簡單。圖1-1b中繪出了兩相靜止繞組a和β，它們在空間互差90°，通以時間上互差90°的兩相平衡交流電流，也產生旋轉磁動勢F。再看圖1-1c中的兩個互相垂直的繞組M和T，通以直流電流in和i，產生合成磁動勢F，如果讓包含兩個繞組在內的整個鐵心以同步轉速旋轉，則磁動勢F自然也隨之旋轉起來，成為旋轉磁動勢。把這個旋轉磁動勢的大小和轉速也控制成與圖1-1a一樣，那么這三套繞組就等效了。
上傳時間： 2022-06-30
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