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位置和速度

具有飛輪儲能系統的無刷直流電機的銅損和轉子損耗計算

關于無刷電機的英文論文。本文提出了一種用于飛輪儲能系統的無刷直流電動機的銅損和轉子渦流損耗的有限元研究。為了使永磁體或繞組絕緣的溫度水平不超過規定而導致去磁或損壞，銅損和轉子損耗產生的熱量需要散熱出去，否則將降低電機性能。本文將介紹電機運行原理以及損耗計算原理。本文對銅損和渦流損耗的影響因素進行了詳細分析，包括：工作模式、控制策略和速度的變化。最后，給出了仿真和實驗結果，并進行了討論。

標簽： Flywheel energy storage system High speed BLDC motor Copper losses Eddy current losses

上傳時間： 2016-04-14

上傳用戶：yxx0329
基于EtherCAT與CANopen技術

隨著工業自動化水平的不斷提高，工業控制網絡所需負擔的工作也日趨繁重，整個網絡中傳遞信息的規模和復雜度也在不斷增長，這給控制系統提出了更高的要求。伺服系統作為一種對控制精度、動態響應等性能指標要求很高的控制系統，也必須面對這些問題。本論文研究了將工業以太網技術應用于伺服系統的方法。通過將EtherCAT工業以太網協議與CANopen規范相結合，以TMS320F2812系列DSP為平臺，設計并實現了伺服驅動器的工業以太網通信接口，組建了網絡化的運動控制系統。通過分析EtherCAT與CANopen相關技術細節，闡述了將CANopen與EtherCAT相結合的關鍵點，給出了多種運動控制模式的設計方式，分析了軟件設計和實現的具體方法和要點。本文按照分層和模塊化的方式給出了通信接口的設計過程，按層次分為三個大的模塊：EtherCAT通信模塊、CoE通信模塊與CANopen運動控制模塊。對各個模塊又根據功能分為多個子模塊，其中EtherCAT 通信模塊主要包括：EtherCAT狀態機服務、郵箱服務和過程數據服務：CoE通信模塊包括：服務數據對象（SDO）服務、過程數據對象（PDO）服務、對象字典服務；運動控制模塊包括設備狀態機服務和多種運動控制模式的實現模塊。對每個模塊本文都給出了具體的設計與實現過程。本文實現了四種運動控制模式下的實際控制結果，包括周期同步的位置與速度模式以及位置與速度軌跡規劃模式。實驗結果表明，系統能夠滿足高速度、高精度、高可靠性和同步協調的控制要求。最后對所做工作進行了總結與展望。

標簽： ethercat canopen

上傳時間： 2022-05-27

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GPS接收機射頻前端電路原理與設計.

[摘要]在天線單元設計中采用了高頻、低噪聲放大器，以減弱天線熱噪聲及前面幾級單元電路對接收機性能的影響；基于超外差式電路結構、鏡頻抑制和信道選擇原理，選用G P2010芯片實現了射頻單元的三級變頻方案，并介紹了高穩定度本振蕩信號的合成和采樣量化器的工作原理，得到了導航電文相關提取所需要的二進制數字中頻衛星信號。[被屏蔽廣告]關鍵詞：GPS接收機靈敏度超外差鎖相環頻率合成利用GPS衛星實現導航定位時，用戶接收機的主要任務是提取衛星信號中的偽隨機噪聲碼和數據碼，以進一步解算得到接收機載體的位置、速度和時間（PVT）等導航信息。因此，GPS接收機是至關重要的用戶設備。目前實際應用的GPS接收機電路一般由天線單元、射頻單元、通信單元和解算單元等四部分組成，如圖1所示。本文在分析GPS衛星信號組成的基礎上，給出了射頻前端GP2010的原理及應用。1GPS 衛星信號的組成GPS衛星信號采用典型的碼分多址（CDMA）調制技術進行合成（如圖2所示），其完整信號主要包括載波、偽隨機碼和數據碼等三種分量。信號載波處于L波段，兩載波的中心頓率分別記作L1和1.2，衛星信號參考時鐘頻率f0為10.23MHz，信號載波L1的中心頻率為ro的154倍頻，即：fL.1=154×f0-1575，42MHz（1）其波長A 1-19.03cm：信號載波12的中心頻率為f0的120倍頻，即：fL.2-120X f0-1227.60M1z（2）其波長A 2-24.42cm.兩載波的頻率差為347.82M1z，大約是12的28.3%，這樣選擇載波頻率便于測得或消除導航信號從GPS衛星傳播至接收機時由于電離層效應而引起的傳播延遲誤差，偽隨機噪聲碼（PR N）即測距碼主要有精測距碼（P碼）和粗測距碼（C/A碼）兩種。其中P碼的碼率為10.23M12、C/A碼的碼率為1.023MHz。數據碼是GPS衛星以二進制形式發送給用戶接收機的導航定位數據，又叫導航電文或D碼，它主要包括衛星歷、衛星鐘校正、電離層延遲校正、工作狀態信息、C/A碼轉換到捕獲P碼的信息和全部衛星的概略星歷：總電文由1500位組成，分為5個子幀，每個子幀在6s內發射10個字，每個字30位，共計300位，因此數據碼的波特率為50bps.

標簽： gps 接收機射頻前端

上傳時間： 2022-06-19

上傳用戶：zhaiyawei
基于DSP和FOC控制算法的交流電機調速控制系統

摘要：現代電機控制的發展在提高性能、降低損耗、減少成本和其它不斷出現的新的技術指標及特殊應用上的要求越來越高，因此有許多新的復雜的控制算法產生，交流電機有許多直流電機所沒有的優點，但是寸于交流電機的控制相對直流電機更為困難，而DSP的應用使得交流電機控制系統無論是在結構復雜程度、成本和效率上都有很大改觀。本文結合了交流感應電機的速度控制中較為有效的控制方法即磁場導向控制（FOC）理論和T1公司的DSP控制器TMS320LF2407介紹了DSP在電機閉環控制中的應用。關鍵詞：電機控制磁場定向理論DSP矢量控制1引言交流感應電機因為其很多優點如結構牢固，運行穩健可靠，成本低廉和高效率等而被廣泛使用，但是交流電機的可控制性不如直流電機，而在很多應用中有如精確定位、轉距控制、速度控制等要求。為了實現這些功能和提高控制精度，需要采用閉環控制系統和采用較為復雜、有效的控制算法，這些復雜的控制方法中包含了大量的數據運算及系統的適時性要求，對微處理器運算能力和速度要求更高。傳統方法在成本和性能上已經很難滿足人們的要求。隨著電子技術的發展，數字信號處理器的（DSP）應用解決了處理器的運算能力和速度問題。一些電機控制專用DSP如TI的TMS320LF2407，其中集成了電機控制的許多必要的外圍器件，如模數轉換器、脈寬調制發生器和一些專用邏輯電路，給開發更高性能價格比的控制系統帶來極大方便。

標簽： dsp foc控制算法交流電機調速控制系統

上傳時間： 2022-06-26

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基于單片機的電動智能超聲波避障小車設計

隨著汽車工業的迅速發展，關于汽車的研究也就越來越受人關注。本設計就是在這樣的背景下提出的，指導教師已經有充分的準備。本題目是結合科研項目而確定的設計類課題。設計的智能電動小車應該能夠實時顯示時間、速度、里程，具有自動尋跡、尋光、避障功能，可程控行駛速度、準確定位停車。根據題目的要求，確定如下方案：在現有玩具電動車的基礎上，加裝光電、紅外線、超聲波傳感器及金屬探測器，實現對電動車的速度、位置、運行狀況的實時測量，并將測量數據傳送至單片機進行處理，然后由單片機根據所檢測的各種數據實現對電動車的智能控制。這種方案能實現對電動車的運動狀態進行實時控制，控制靈活、可靠，精度高，可滿足對系統的各項要求。本設計采用MCS-51系列中的80C51單片機。以80C51為控制核心，利用超聲波傳感器檢測道路上的障礙，控制電動小汽車的自動避障，快慢速行駛，以及自動停車，并可以自動記錄時間、里程和速度，自動尋跡和尋光功能。80C51是一款八位單片機，它的易用性和多功能性受到了廣大使用者的好評。下面就簡要的介紹一下單片機及其典型應用方式：

標簽： 單片機電動智能超聲波避障小車

上傳時間： 2022-06-29

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伺服驅動器工業以太網接口設計——基于EtherCAT與CANopen技術

隨著工業自動化水平的不斷提高，工業控制網絡所需負擔的工作也日趨繁重，整個網絡中傳遞信息的規模和復雜度也在不斷增長，這給控制系統提出了更高的要求，伺服系統作為一種對控制精度、動態響應等性能指標要求很高的控制系統，也必須面對這些問題。本論文研究了將工業以太網技術應用于伺服系統的方法。通過將EtherCAT工業以太網協議與CANopen規范相結合，以TMS320F2812系列DSP為平臺，設計并實現了伺服驅動器的工業以太網通信接口，組建了網絡化的運動控制系統。通過分析EtherCAT與CANopen相關技術細節，闡述了將CANopen 與EtherCAT相結合的關鍵點，給出了多種運動控制模式的設計方式，分析了軟件設計和實現的只體方法和要點。本文按照分層和模塊化的方式給出了通信接口的設計過程，按層次分為三個大的模塊：EtherCAT通信模塊、CoE通信模塊與CANopen運動控制模塊。對各個模塊又根據功能分為多個子模塊，其中EtherCAT通信模塊主要包括：EtherCAT狀態機服務、郵箱服務和過程數據服務；CoE通信模塊包括：服務數據對象（SDO）服務、過程數據對象（PDO）服務、對象字典服務；運動控制模塊包括設備狀態機服務和多種運動控制模式的實現模塊。對每個模塊本文都給出了具體的設計與實現過程。本文實現了四種運動控制模式下的實際控制結果，包括周期同步的位置與速度模式以及位置與速度軌跡規劃模式。實驗結果表明，系統能夠滿足高速度、高精度、高可靠性和同步協調的控制要求。最后對所做工作進行了總結與展望。

標簽： 驅動器工業以太網接口

上傳時間： 2022-07-05

上傳用戶：zhanglei193
基于ZPETC的雕刻機直流伺服控制系統設計.rar

在分析現有的雕刻機數控系統優缺點基礎上，結合高速數控技術的發展，提出了基于高性能DSP開發高性價比的雕刻機直流伺服控制系統的總體設計方案。圍繞系統的總體設計方案，在插補算法研究方面，通過小線段高速加工速度銜接的遞歸數學模型的建立和速度輪廓曲線的修正，實現了具有前瞻功能的自適應插補算法。為了提高雕刻機的跟蹤性能和定位精度，在直流伺服控制系統設計中引入了零相位誤差跟蹤控制器(ZPETC)，通過模型辨識、非線性摩擦補償及干擾觀測器的設計，克服了ZPETC存在的對系統建模誤差和參數變化敏感的缺點。在上述研究的基礎上，搭建了以TMS320C2812型32位定點DSP為控制核心、以L6203為功率驅動模塊、以小功率直流電機為執行機構的二維直流伺服實時運動控制硬件系統，且在DSP開發平臺上完成了系統的所有軟件開發。為了實現系統對高速數據通訊的要求，對DSP串口通訊實時性及提高措施進行了深入研究，提出了一種多緩沖區并行協作的方法，很好地解決了數據的實時通訊問題。系統聯調實驗結果表明：所設計的雕刻機直流伺服控制系統運行穩定、跟蹤精度高，加工速度快，可廣泛應用于數控雕刻機產品。

標簽： ZPETC 雕刻機直流伺服控制

上傳時間： 2013-04-24

上傳用戶：chitu38
基于DSP的三相交流異步電機矢量控制系統.rar

隨著電力電子技術、微處理器技術以及新的電機控制技術的發展，交流調速性能日益提高。變頻調速技術的出現使交流調速系統有取代直流調速系統的趨勢。但是國民經濟的快速發展要求交流變頻調速系統具有更高的調速精度、更大的調速范圍和更快的響應速度，一般的通用變頻器已經不能滿足工業應用的需求，而交流電機矢量控制調速系統能夠很好的滿足這個要求。矢量控制(Field Oriented Control)，能夠實現交流電機電磁轉矩的快速控制，本文對三相交流異步電機的矢量控制系統進行了研究和分析，以高性能數字信號處理器為硬件平臺設計了基于DSP的三相交流異步電機的矢量控制系統，并分析了逆變器死區效應的產生，實現了逆變器死區的補償。本文介紹了交流調速及其相關技術的發展，變頻調速的方案以及國內外對矢量控制的研究狀況。以三相交流異步電機在三相靜止坐標系下的數學模型為基礎，通過Clarke變換和Parke變換得到三相交流異步電機在兩相旋轉坐標系下的數學模型，并利用轉子磁場定向的方法，對該模型進行分析，設計了轉子磁鏈觀測器，以實現交流電機電流量的有效解耦，得到定子電流的轉矩分量和勵磁分量。仿照直流電機的控制方法，設計了矢量控制算法的電流與速度雙閉環控制系統。設計了以TMS320LF2407A為主控制器的硬件平臺，在此基礎上實現了矢量控制算法，論述了電壓空間矢量調制(SVPWM)的原理和方法，并對其進行了改進。最后對逆變器的死區進行了補償。實驗表明基于轉子磁場定向的矢量控制(FOC)系統，結構簡單，電流解耦方便，動態性能好，精度較高，能夠基本滿足現代交流電機控制系統的轉矩和速度要求。

標簽： DSP 三相交流異步電機

上傳時間： 2013-05-24

上傳用戶：李彥東
用于醫療器械的二維運動控制系統設計.rar

本文系統地論述了應用單片機開發步進電動機二維運動控制器的方法。該二維運動控制器的樣品已經研制出來，經過實際運行測試，達到了設計要求，既能實現兩軸獨立運動控制，又能靈活方便地進行聯動控制。由于控制軟件對步進電動機采用了適當的自動調速方案，使得電機在運動過程中沒有失步現象，運行平穩，定位精度高，重復定位性好。本文所完成的主要工作有：(1)步進電動機驅動電路的研究。(2)系統控制方案設計。(3)硬件系統設計。單片機的選擇、串行通信等電路設計。(4)軟件系統設計。該控制器重點在于步進電動機的驅動電路硬件與控制軟件的設計，以及上下位機串口通信的實現。本設計的控制環節由AT89S52單片機和環形分配器PMM8713構成，單片機采用RS-485標準的串口通信與上位機進行通信，利用PMM8713產生步進電動機運行和正反轉的控制信號。驅動環節采用UC3842實現恒流驅動，給出特定的脈沖驅動信號，驅動功率管進行開通和關斷，使步進電動機按照規定的軌跡和速度運行。軟件部分由上位機軟件和下位機軟件共同組成。上位機軟件用Visual Basic編制，界面友好，下位機軟件用單片機匯編語言編制。上位機輸入的指令經編譯生成相應的目標代碼并通過計算機串口發送到下位機中。下位機的功能：一是接收來自上位機的數據和命令；二是根據上位機發送的命令執行相應的動作；三是向上位機發送有關提示信息。該控制系統在設計方面具有如下特點： 1.采用內部時鐘方式產生步進電動機的驅動脈沖，而沒有采用高速脈沖發生器等外部方式，用軟件來實現，從而降低硬件成本。 2.硬件設計方面，盡可能地選擇了標準化、模塊化的電路，從而提高了設計的成功率和結構的靈活性。 3.盡可能選用了功能強、集成度高、通用性好、市場貨源充足的電路或芯片。控制器硬件結構簡單，成本低廉，控制可靠，功能強大，使用方便，因而具有十分廣闊的應用前景。

標簽： 醫療器械二維運動控制

上傳時間： 2013-05-16

上傳用戶：維子哥哥
異步電機矢量控制系統的分析與設計.rar

矢量控制一直是電機控制領域的熱門話題。本文以異步電機為研究對象，以矢量控制的解耦思想為基礎，采用自動控制的有關方法，對矢量控制進行了探討，著重研究了矢量控制系統中控制器的設計。 @@ 本文對矢量控制和自動控制的相關理論進行了簡單的介紹，包括矢量控制的原理、坐標變換、控制系統的性能指標等。按照矢量控制的解耦思想將耦合的交流電機模擬為解耦的直流電機進行控制，解耦后的交流電機可對轉子磁鏈和轉速進行獨立控制。在設計磁鏈控制器和速度控制器時，通過使用自動控制的相關原理，使得轉子磁鏈和電機轉速達到了預期的性能要求。本文使用的設計方法是先在連續域下設計控制器，然后將其離散化為數字控制器，并對連續域下的控制器和離散域下的控制器進行了仿真和比較。電機轉速是本文的一個重要參數，文中專門設計了轉速實驗，并對測量結果進行了誤差分析。最后，對本文設計方法的不足之處進行了簡單的說明，也給出了對應的改善方法。 @@ 仿真表明，本文設計的矢量控制系統達到了良好的控制效果。 @@關鍵字：矢量控制、磁鏈調節器、速度調節器

標簽： 異步電機分矢量控制系統

上傳時間： 2013-06-17

上傳用戶：edrtbme