非常適合模電自學者,通過學習它后會對模電有一個初步的認識,為后面的學習打下個好基礎(chǔ)。
上傳時間: 2013-06-24
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該文系統(tǒng)地分析了感應(yīng)電動機的各種故障特征.針對感應(yīng)電動機在不對稱狀態(tài)下定子電流的正序和負序分量之間的關(guān)系,提出了簡便易行的不對稱及斷相保護動作判據(jù).該文根據(jù)電動機各種故障的微機保護方案,進行了控制系統(tǒng)的軟件、硬件與抗干擾設(shè)計,開發(fā)了一種新型的數(shù)字化多功能感應(yīng)電動機保護裝置.這套裝置以先進的80C196KC單片機為核心,采用MAX197進行AD轉(zhuǎn)換,具有數(shù)學采集、處理、實時控制、自動保護及顯示、報警等功能.最后對所研制的保護裝置樣機,模擬電動機的各種故障,進行了充分的動模實驗,驗證了其保護時間的可靠性.
上傳時間: 2013-06-05
上傳用戶:一諾88
超聲波電機(Ultrasonic Motor)是近二十年來發(fā)展起來的一種新原理電機,其原理不同于傳統(tǒng)的電磁型電機,它是利用壓電陶瓷的逆壓電效應(yīng)激發(fā)超聲振動,借助彈性體諧振放大,通過摩擦耦合產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運動或直線運動.其顯著特點是低轉(zhuǎn)速、大力矩、可用于直接驅(qū)動、結(jié)構(gòu)簡單、電磁兼容性好并具有斷電自鎖等功能,在某些特殊領(lǐng)域內(nèi)已取得了一席之地.超聲波電機形式多樣,其中縱扭復(fù)合型超聲波電機的輸出力矩最高能達到行波型超聲波電機的十幾倍,且控制性能更好,因此縱扭復(fù)合型超聲波電機的研究可以便超聲波電機的應(yīng)用得到進一步的拓展.前幾年,輸出力矩大于1Nm的超聲波電機研究主要集中在日本幾家研究機構(gòu),國內(nèi)對于大力矩高精度電機的研究幾乎是空白.近幾年,國內(nèi)紛紛對具有大力矩輸出特性的縱扭復(fù)合型超聲波電機展開了研究,浙江大學、南京航天航空大學、清華大學等.該文以具有大力矩輸出的縱扭復(fù)合型超聲波電機作為研究對象,對其摩擦驅(qū)動模型、振動模態(tài)、摩擦材料的選擇、電機結(jié)構(gòu)設(shè)計及優(yōu)化和測控系統(tǒng)等進行了系統(tǒng)全面的研究,并在此基礎(chǔ)上研制了兩套樣機,每套樣機的最大力矩在10Nm以上,且定位精度達到0.025度,形成了大力矩高精度縱扭復(fù)合型超聲波電機的理論和實驗基礎(chǔ).
上傳時間: 2013-05-21
上傳用戶:zzbin_2000
動力傳動中的直線往復(fù)運動往往是通過旋轉(zhuǎn)運動在傳動裝置的作用下實現(xiàn)的。因此,頻繁的高速和低速的傳遞運動裝置的較好選擇是直線開關(guān)磁阻電機(LSRM)。但是,這種電機很少得到運用,這是因為LSRM的數(shù)學模型很難準確建立,它的固有的牽引力脈動(類似于旋轉(zhuǎn)開關(guān)磁阻電機的轉(zhuǎn)矩脈動)也很難克服,因而控制起來比較困難。隨著電力電子技術(shù)和數(shù)字技術(shù)的發(fā)展,直線開關(guān)磁阻電機以其簡單結(jié)實的電機結(jié)構(gòu)、優(yōu)越的性能和經(jīng)濟指標,近年來受到學術(shù)界的極大關(guān)注,不少大學和研究機構(gòu)都開展了研究工作,取得了一定的成就。本文在“通過先進的控制策略簡化機械裝置”的指導思想下,結(jié)合目前國際學術(shù)界的最新研究成果,對直線開關(guān)磁阻電機的理論、結(jié)構(gòu)設(shè)計和系統(tǒng)仿真進行了一系列的研究。 本文從最基本的理論公式推導出直線開關(guān)磁阻電機的數(shù)學模型,并在此基礎(chǔ)上結(jié)合具體參數(shù)進行電機的結(jié)構(gòu)設(shè)計,分析了各參數(shù)的靜態(tài)特性,推導出動態(tài)方程和傳遞函數(shù),建立了非線性動態(tài)模型,利用該模型進行系統(tǒng)的動態(tài)特性分析,給出仿真結(jié)果;對系統(tǒng)進行優(yōu)化,提出了一種簡單可行的參數(shù)選擇方法。仿真結(jié)果表明,其動態(tài)響應(yīng)性能明顯提高。在分析常用功率變換器的基礎(chǔ)上,引進軟開關(guān)技術(shù),用來降低電機的損耗和脈動。采用TMS320VC33進行數(shù)據(jù)處理,給出了與DSP相連接的相關(guān)檢測電路。 為了降低和消除開關(guān)磁阻電機的脈動和噪聲,本文利用滑模變結(jié)構(gòu)控制具有快速響應(yīng)和對外部變化不靈敏等優(yōu)點,設(shè)計了LSRM滑模變結(jié)構(gòu)控制系統(tǒng)。仿真結(jié)果表明,其效果明顯。 本文研究的目的在于把直線電機的結(jié)構(gòu)和開關(guān)磁阻電機的原理和控制方式結(jié)合起來,對直線開關(guān)磁阻電機進行深入的分析,并在動態(tài)特性上進行較多的理論和仿真分析,在保持開關(guān)磁阻電機固有的優(yōu)點上,進一步簡化電機的結(jié)構(gòu),使之能在一些特殊場合使用,以提高整個傳動系統(tǒng)的效率。 研究結(jié)果表明,直線開關(guān)磁阻電機的結(jié)構(gòu)十分簡單,控制策略相對成熟,因而直線開關(guān)磁阻電機的研究和推廣運用是很有前途的。
標簽: 直線 開關(guān)磁阻電機 控制
上傳時間: 2013-06-20
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開關(guān)磁阻電機(SR電機)驅(qū)動系統(tǒng)(SRD)是一種先進的機電一體化裝置,但是其較大的振動噪聲和轉(zhuǎn)矩脈動問題制約了SRD的廣泛應(yīng)用。本文以減小SR電機振動噪聲和轉(zhuǎn)矩脈動為主題展開理論分析和實驗研究。主要內(nèi)容有:由于徑向力引起的定子徑向振動是SR電機噪聲的主要根源,因此徑向力的分析和計算是研究SR電機振動噪聲的基礎(chǔ)。本文利用磁通管法推導出徑向力的解析表達式,定性分析了徑向力與電機結(jié)構(gòu)參數(shù)等之間的關(guān)系。根據(jù)虛位移原理,推導出基于矢量磁勢的電磁力計算公式。該計算方法求解電磁力時只需進行一次磁場計算,不但減小了計算量,同時計算精度較傳統(tǒng)虛位移法高。利用這一計算方法,求出了實驗樣機的轉(zhuǎn)矩及徑向力的精確數(shù)值解。針對在SRD性能仿真時,傳統(tǒng)的非線性插值不但耗時,而且對有限元計算數(shù)據(jù)量要求高的問題,本文利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)強大的非線性模型辨識能力,成功進行了SR電機磁鏈反演和轉(zhuǎn)矩計算的模型訓練,最后建立了基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的SR電機精確解析數(shù)學模型。因為SR電機本體結(jié)構(gòu)形式的選擇問題與振動噪聲大小有著密切的關(guān)系。本文從噪聲輻射和振動幅值角度探討了SR電機主要尺寸的確定;接著從對稱性、力波階數(shù)等角度研究了SR電機相數(shù)及繞組連接方式、極數(shù)、并聯(lián)支路數(shù)的選擇問題。并對一些常用的降低電機機械噪聲的措施和方法進行了綜述。系統(tǒng)振動特性的研究對于減小振動噪聲十分重要。本文從振動系統(tǒng)的運動方程出發(fā),導出了從激振力到振動加速度的傳遞函數(shù)和系統(tǒng)的自由振動解;然后利用機電類比法得出了SR電機定子系統(tǒng)的固有頻率以及振動振幅的解析解,定性分析了影響振動振幅的各種因素;最后利用基于能量法的有限元解法,通過建立不同的散熱筋結(jié)構(gòu)形式、高度、根數(shù)以及形狀的SR電機三維有限元模型,分析得出了最有利于降噪和散熱的散熱筋結(jié)構(gòu)是高度高、根數(shù)多、上窄下寬的梯形截面的周向散熱筋的結(jié)論。通過建立不同繞組裝配工藝下的SR電機三維有限元模型,分析得出了加強繞組剛度可以提高系統(tǒng)低階固有頻率的結(jié)論。通過比較實驗樣機的模態(tài)分析結(jié)果和運行實驗結(jié)果,證實了模態(tài)分析的有效性。仿真是計算SRD系統(tǒng)性能和預(yù)估電機振動的有效手段。本文在用MATLAB建立SRD系統(tǒng)的非線性動態(tài)仿真模型的基礎(chǔ)上,對SRD系統(tǒng)進行了穩(wěn)態(tài)性能仿真、動態(tài)性能仿真以及負載突變仿真。接著利用穩(wěn)態(tài)性能仿真,綜合考慮最大平均轉(zhuǎn)矩和效率這兩個優(yōu)化目標,對SR電機的開關(guān)角進行了優(yōu)化。最后結(jié)合由磁場有限元計算得到的徑向力數(shù)據(jù)表和穩(wěn)態(tài)性能仿真,通過非線性插值得到徑向力的波形,然后對徑向力波形進行了頻譜分析,從而找到其主要的諧波分量。在電機設(shè)計階段避免徑向力波主要頻譜分量與SR電機定子的固有頻率接近而引起共振是降低SR電機噪聲的首要條件。合適的控制策略對于SR電機減振降噪是必不可少的。本文理論推導出三步換相法的時間參數(shù)取值公式。仿真證明本取值公式較原先文獻的結(jié)論在阻尼比較小時有更好的減振效果。針對SR電機運行中可能出現(xiàn)多個模態(tài)振形被激發(fā)出來的情況,利用數(shù)值優(yōu)化法對三步換相法的時間參數(shù)進行了優(yōu)化,使得減振效果整體最佳,所提的數(shù)值優(yōu)化方法對兩步換相法同樣有效。在分析已有的直接瞬時轉(zhuǎn)矩控制的基礎(chǔ)上,針對其不足之處,提出了轉(zhuǎn)矩定頻控制取代內(nèi)滯環(huán)的方法、開始重疊區(qū)域的轉(zhuǎn)矩控制方法、最佳開關(guān)角度二次優(yōu)化法和時間參數(shù)優(yōu)化的三步換相法等新的控制方案。動態(tài)仿真證明這些方案是切實有效的,達到了預(yù)期效果。最后在直接瞬時轉(zhuǎn)矩控制的每一次轉(zhuǎn)矩斬波都使用三步換相法,和在相關(guān)斷時刻根據(jù)實際電平靈活選用兩步或三步換相法以減小電機振動噪聲,并提出了考慮減振要求的開關(guān)頻率設(shè)計方法,最終形成了一套完整的降低振動噪聲和轉(zhuǎn)矩脈動控制策略。設(shè)計并研制了基于TMS320LF2407DSP的SR電機控制器。根據(jù)控制策略要求,選用了不對稱半橋功率電路拓撲結(jié)構(gòu);出于降低成本以及提高可靠性考慮,采用了MOSFET雙路并聯(lián)電路方案。在控制軟件中實現(xiàn)了本文所提出的降低SR電機振動噪聲和轉(zhuǎn)矩脈動控制策略。本文最后對實驗樣機進行了靜態(tài)轉(zhuǎn)矩的測量實驗,對比轉(zhuǎn)矩測量值與轉(zhuǎn)矩有限元計算值,驗證了磁場有限元計算的有效性。然后對實驗樣機進行了空載與負載、電流控制與轉(zhuǎn)矩控制、低速斬波與高速單波、是否采用兩步或三步換相法等一系列對比運行實驗,對比各種實驗結(jié)果,充分證實了本文所提出的降低振動噪聲和轉(zhuǎn)矩脈動控制策略的有效性。本課題組承擔了國家十·五863計劃電動汽車重大專項:“EQ6110HEV混合動力城市公交車用電機及其控制系統(tǒng)”(2001AA501421)。本文的研究是在該項目的資助下完成,并且本文關(guān)于電機本體結(jié)構(gòu)形式、散熱筋結(jié)構(gòu)和機械降噪措施等的結(jié)論已在該項目的60kW實驗樣機上得到證實。
標簽: 開關(guān)磁阻電機 減 降噪
上傳時間: 2013-07-05
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本文主要圍繞車用CAN總線抗電磁干擾能力進行了研究。 首先,在在參考國內(nèi)外相關(guān)研究資料的基礎(chǔ)上,依據(jù)FORD公司的ES-XW7T-1A278-AC電磁兼容標準、IS07637-3對非電源線的瞬態(tài)傳導抗干擾測試標準和IS011452-4大電流注入(BCI)電磁兼容性標準,利用瑞士EMTEST公司的UCS-200M、CSW500D等設(shè)備,搭建了3個用于測試CAN總線抗干擾能力的實驗平臺。 在所搭建的測試平臺上,著重從CAN總線通訊介質(zhì)選擇和CAN節(jié)點抗干擾設(shè)計兩個方面進行了理論分析和對比實驗研究,得出了當采用屏蔽雙絞線和非屏蔽雙絞線作為總線通訊介質(zhì)時,影響其抗干擾能力的因素;當CAN總線節(jié)點采用的不同的物理層參數(shù)時,如光耦、共模線圈、磁珠、濾波電容、分裂端接電阻、不同的總線發(fā)送電平、不同的CAN收發(fā)器等,對CAN總線抗干擾能力的影響,給出了一些增強CAN節(jié)點電路抗干擾能力的建議及一種推薦電路。 最后提出了一種新的提高CAN總線抗干擾能力的方法,即通過把CAN總線的CANH和CANL數(shù)據(jù)線分別通過一個電阻連接到總線收發(fā)器的地和電源端,使總線的差分電平整體下拉,從而降低總線收發(fā)器對某些干擾引起的電平波動所產(chǎn)生的誤判斷以達到增強抗電磁干擾的目的。并在基于FORD公司的ES-XW7T-1A278-AC電磁兼容標準所搭建的CAN總線測試平臺上進行實驗,驗證了其有效性。
上傳時間: 2013-06-19
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以PIC16F87X型號為主,內(nèi)容包括存儲器;定時/計數(shù)器;輸入捕捉/輸出比較/脈寬調(diào)制CCP;模/數(shù)轉(zhuǎn)換器;主控同步串行端口等等
上傳時間: 2013-07-29
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新型8 通道24 位模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADS1216 及其應(yīng)用
上傳時間: 2013-04-24
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近年來,由于能源危機和環(huán)境污染,世界各國均在投巨資發(fā)展燃料電池汽車。雙向DC/DC變換器作為燃料電池汽車的中重要部件,需要隨著行駛狀態(tài)的改變,頻繁地切換其工作狀態(tài),其動態(tài)性能好壞,直接決定汽車動力系統(tǒng)的響應(yīng)速度。本文主要致力于對DC/DC變換器在不同控制策略下的動態(tài)性能進行研究,并在保證其穩(wěn)態(tài)性能的前提下提高系統(tǒng)動態(tài)性能。 本文首先研究了線性控制策略下DC/DC變換器的動態(tài)性能。介紹了閉環(huán)控制系統(tǒng)在頻域和時域的動態(tài)性能指標以及二者之間的關(guān)系。當系統(tǒng)受到外部干擾較小時,采用頻域分析方法,對Buck和Boost變換器進行了小信號建模,并對其在不同線性補償網(wǎng)絡(luò)控制作用下的動態(tài)性能進行對比分析。當系統(tǒng)受到較大干擾時,采用時域分析方法,文中介紹了DC/DC變換器大信號建模方法,并對PID參數(shù)在工程上整定方法加以分析。 DC/DC變換器是一非線性系統(tǒng),應(yīng)用線性控制策略不可避免地存在一定局限性—動態(tài)性能和穩(wěn)態(tài)性能之間的矛盾。針對這一問題,引入了模糊—PI控制,將其應(yīng)用于DC/DC變換器,以在保持系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)性能不變的前提下,提高其動態(tài)性能。以Buck DC/DC變換器為例,詳細介紹了模糊-PI控制器的設(shè)計過程,并對設(shè)計的閉環(huán)控制系統(tǒng)用MATLAB進行建模與仿真。最后,通過實驗對比驗證了模糊—PI控制的有效性。 和線性控制策略相比,模糊—PI控制在一定程度上提高了系統(tǒng)的動態(tài)性能,但效果有限。本文引入了另一種非線性控制策略——滑模控制策略。滑模控制策略是目前動態(tài)性能最好的控制策略之一,可以極佳地發(fā)揮系統(tǒng)的硬件潛能。 本文首先介紹了滑模控制相關(guān)知識,推導了其應(yīng)用于Buck和Boost變換器的理論基礎(chǔ)。設(shè)計出針對不同被控對象和工作狀態(tài)的控制策略,對每種控制策略通過仿真分析驗證其有效性。就滑模控制存在的靜差問題、抖振問題和變頻問題均提出了行之有效的解決方案。快速響應(yīng)特性
上傳時間: 2013-08-01
上傳用戶:yw14205
隨著計算機和微電子技術(shù)的飛速發(fā)展,基于數(shù)字信號處理的示波器、信號發(fā)生器、邏輯分析儀和頻譜分析儀等測量儀器已經(jīng)應(yīng)用到各個領(lǐng)域并且發(fā)揮著重要作用,但這些儀器昂貴的價格阻礙了它們的普遍使用。 本文針對電子測量儀器技術(shù)發(fā)展和普及的情況,結(jié)合用FPGA實現(xiàn)數(shù)字信號處理的優(yōu)勢,研究一種基于FPGA的輔助性獨立電予測量儀器的軟件系統(tǒng)。這種儀器可以作為數(shù)模混合電路測試和驗證的工具,用來觀察模擬信號波形、數(shù)字信號時序波形、模擬信號的幅度頻譜,也可以用來產(chǎn)生DDS信號。在硬件選擇上,使用具有Altera公司CycloneⅡ器件的平臺來實現(xiàn)單片DSP系統(tǒng),這種芯片成本低廉、工作速度快、技術(shù)兼容性好;在軟件設(shè)計上,采用基于FPGA的可編程數(shù)字邏輯設(shè)計方法,這種方法具有開發(fā)難度小、功能擴展簡單等優(yōu)點。設(shè)計中采用的關(guān)鍵技術(shù)包括:基于FPGA和IP Core的Verilog HDL設(shè)計、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)處理以及數(shù)據(jù)波形的實時顯示。對這些技術(shù)的研究探討不僅有理論研究價值,在科學實驗和產(chǎn)品設(shè)計中同樣具有重要的實用價值。系統(tǒng)的設(shè)計以低資源、高性能為目標,設(shè)計中采用了科學的模塊劃分、設(shè)計與集成的方法,在保持原四種信號處理功能不變的前提下,盡量多的節(jié)約各種FPGA資源,為實現(xiàn)低成本的輔助電子測量儀器提供了可能。
標簽: FPGA 多功能電子 測量系統(tǒng)
上傳時間: 2013-06-05
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