隨著人們生活水平的提高,肥胖逐漸成為一種社會(huì)疾病,肥胖容易使人患上阻塞性睡眠呼吸暫停綜合癥,嚴(yán)重影響生活質(zhì)量,嚴(yán)重時(shí)甚至危及生命。研制性能良好低成本的呼吸機(jī)有很好的實(shí)際意義。本論文論述了一種基于dsPIC30F3010控制器及無刷直流電機(jī)(BrushlessDirectCurrentMotor,簡稱BLDCM)的呼吸機(jī)控制器,實(shí)現(xiàn)了反電勢法無位置傳感器無刷直流電機(jī)的運(yùn)行控制。 論文從基本電磁定律出發(fā),分析了無刷直流電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)和工作原理,建立了無刷直流電動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型,在此基礎(chǔ)上詳細(xì)分析了“反電勢法”無刷直流電機(jī)控制原理,深入研究了三種反電勢過零檢測方法,并對檢測電路移相產(chǎn)生的轉(zhuǎn)子位置誤差進(jìn)行了分析,給出了補(bǔ)償方法。 對無刷直流電動(dòng)機(jī)無位置傳感器控制中的關(guān)鍵問題——起動(dòng)方法進(jìn)行研究,介紹了“反電勢法”無刷直流電機(jī)控制常用的起動(dòng)方法,深入討論了“三段式”起動(dòng)技術(shù)。針對傳統(tǒng)“三段式”起動(dòng)的缺點(diǎn),論文提出了一種新的外同步到自同步的切換方式。 綜合上述,本系統(tǒng)以dsPIC30F3010單片機(jī)為控制器,設(shè)計(jì)了“反電勢法”無刷直流電機(jī)無位置傳感器控制系統(tǒng)的硬件電路,詳細(xì)介紹了電路各個(gè)組成部分的工作原理,同時(shí)介紹了控制系統(tǒng)中采用的硬件抗干擾措施。結(jié)合dsPIC30F3010的特點(diǎn),充分利用其片內(nèi)的資源,設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的軟件。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明系統(tǒng)能夠控制電機(jī)順利起動(dòng),而且實(shí)現(xiàn)了電機(jī)正確的換相和穩(wěn)定的運(yùn)行。
標(biāo)簽: 便攜式 呼吸機(jī) 無位置傳感器
上傳時(shí)間: 2013-07-26
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無刷直流電機(jī)具有體積小、重量輕、效率高和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小等優(yōu)點(diǎn),另外它還具有和直流電機(jī)一樣的調(diào)速特性,而沒有直流電機(jī)復(fù)雜的機(jī)械換相設(shè)備,所以被廣泛應(yīng)用于伺服控制、數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人等工業(yè)領(lǐng)域,現(xiàn)代工業(yè)的快速發(fā)展對無刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)的性能提出了更高的要求。因此,研究具有響應(yīng)速度快、調(diào)節(jié)能力強(qiáng)、控制精度高的無刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)具有十分重要的意義。 直接轉(zhuǎn)矩控制是一種高性能的電機(jī)控制方法,它已經(jīng)成熟的應(yīng)用在感應(yīng)電機(jī)和永磁同步電機(jī)上,實(shí)現(xiàn)了優(yōu)良的穩(wěn)態(tài)性能和動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性。本文通過大量的文獻(xiàn)資料閱讀,對無刷直流電機(jī)及其相關(guān)技術(shù)的發(fā)展、現(xiàn)狀和趨勢有了一個(gè)比較全面的理解,在此基礎(chǔ)上,詳細(xì)分析了無刷直流電機(jī)的數(shù)學(xué)模型,并提出了一套相應(yīng)的直接轉(zhuǎn)矩控制方案,建立了仿真和試驗(yàn)平臺(tái),進(jìn)行了仿真分析和實(shí)驗(yàn)研究,獲得了有價(jià)值的研究成果。 本文的主要研究內(nèi)容包括: (1)詳細(xì)分析了無刷直流電機(jī)的運(yùn)行機(jī)理和數(shù)學(xué)模型,在此基礎(chǔ)上闡述無刷直流電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制的基本控制機(jī)理,包括基于逆變器二二導(dǎo)通模式的空間電壓矢量的定義和針對無刷直流電機(jī)具有非正弦波反電動(dòng)勢這一特點(diǎn)而推導(dǎo)的轉(zhuǎn)矩計(jì)算公式等。 (2)提出了一套無刷直流電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制的具體實(shí)施方案,并根據(jù)這套方案建立了基于Simulink(Matlab)的無刷直流電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制的仿真模型,對所提出的控制方案進(jìn)行了仿真分析。仿真結(jié)果驗(yàn)證了該方案在理論上的可行性。 (3)在理論研究的基礎(chǔ)之上,設(shè)計(jì)研制了一套基于DSP+IPM的無刷直流電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),編寫了控制程序軟件,進(jìn)行了無刷直流電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果達(dá)到了預(yù)期的要求,證實(shí)了直接轉(zhuǎn)矩控制在改善無刷直流電機(jī)動(dòng)態(tài)調(diào)速性能上的優(yōu)勢。 本論文開展了繼異步電機(jī)和永磁同步電機(jī)之后對無刷直流電機(jī)實(shí)現(xiàn)直接轉(zhuǎn)矩控制的探索性研究工作。通過理論分析、計(jì)算機(jī)仿真和實(shí)驗(yàn)得出了一些有意義的經(jīng)驗(yàn)和結(jié)論,為課題的進(jìn)一步深入開展奠定了基礎(chǔ)。
標(biāo)簽: 無刷直流電機(jī) 直接轉(zhuǎn)矩控制
上傳時(shí)間: 2013-07-11
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隨著家用空調(diào)的普及應(yīng)用,空調(diào)已日漸成為耗能大戶。我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)多年來高速發(fā)展,正面臨能源日益緊張的問題,由于空調(diào)節(jié)能尚有空間,因此人們普遍關(guān)注空調(diào)節(jié)能技術(shù)。在家用空調(diào)的各種節(jié)能技術(shù)中,直流壓縮機(jī)變頻驅(qū)動(dòng)是發(fā)展的主流方向。從驅(qū)動(dòng)方式上看,直流壓縮機(jī)可以采用方波控制或矢量控制。與方波控制相比,矢量控制的空調(diào)直流壓縮機(jī)具有噪聲低、振動(dòng)小、效率高等特點(diǎn),更加符合節(jié)能和環(huán)保的發(fā)展方向。 本文主要研究了適用于空調(diào)壓縮機(jī)負(fù)載的無轉(zhuǎn)子位置傳感器永磁同步電機(jī)矢量控制方法。首先從電機(jī)的基本方程入手,詳細(xì)推導(dǎo)了永磁同步電機(jī)矢量控制的數(shù)學(xué)模型。詳細(xì)分析了各種電流控制策略特點(diǎn),提出了采用適合直流壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)的MTPA控制方式。 其次提出了具有凸極效應(yīng)的壓縮機(jī)永磁同步電機(jī)的一種簡化模型,得到了適用于IPMSM的滑模觀測器,解決了IPMSM在αβ坐標(biāo)系中應(yīng)用滑模觀測器困難的問題。針對壓縮機(jī)運(yùn)行特點(diǎn),采用全維狀態(tài)觀測器方法,實(shí)現(xiàn)IPMSM反電動(dòng)勢的觀測,根據(jù)反電動(dòng)勢計(jì)算出電機(jī)轉(zhuǎn)子位置和轉(zhuǎn)速,實(shí)現(xiàn)了無傳感器矢量控制。本文詳細(xì)分析了全維狀態(tài)觀測器的極點(diǎn)配置方法,通過將四個(gè)極點(diǎn)配置在相同位置,簡輕了計(jì)算量,也便于實(shí)現(xiàn)。 第三,由于反電動(dòng)勢估算法在電機(jī)低轉(zhuǎn)速下不能正確估算轉(zhuǎn)子位置,無法正常閉環(huán)起動(dòng),本文提出了一種簡單的用于直流壓縮機(jī)的起動(dòng)方法,實(shí)現(xiàn)了壓縮機(jī)的可靠起動(dòng)。同時(shí)在深入分析電機(jī)等效模型的基礎(chǔ)上,給出了一種簡單的電機(jī)參數(shù)測量方法,通過簡單測量和計(jì)算,得到系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無傳感器永磁同步電機(jī)矢量控制所需的電感、電阻及反電動(dòng)勢系數(shù)等關(guān)鍵參數(shù)。 最后通過MATLAB/Simulimk7.1仿真軟件對基于滑模觀測器和基于全維觀測器的永磁同步電機(jī)矢量控制方法進(jìn)行了仿真驗(yàn)證,設(shè)計(jì)了以TMS320F2403數(shù)字信號(hào)處理器為控制核心的直流壓縮機(jī)矢量控制實(shí)驗(yàn)平臺(tái),并進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。仿真及實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了本文理論分析和所提方法的正確性,并已應(yīng)用于實(shí)際的直流壓縮機(jī)矢量控制系統(tǒng)。
標(biāo)簽: 空調(diào)壓縮機(jī) 無傳感器 方法研究
上傳時(shí)間: 2013-06-13
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顯示技術(shù)被定義為新世紀(jì)世界朝陽產(chǎn)業(yè)之一。幾十年來,LED顯示技術(shù)成為一項(xiàng)使用最廣泛和最普及的技術(shù),由于其極高的性價(jià)比、高亮度、主動(dòng)發(fā)光等特性,使得LED構(gòu)成的大屏幕已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用于車站、碼頭、廣場等各種場合以及各企事業(yè)單位,成為各單位、部門很好的信息發(fā)布與交流工具。傳統(tǒng)的顯示技術(shù)以簡單的8位或者16位單片微控制器為核心,其運(yùn)算速度、內(nèi)存容量、存儲(chǔ)空間和通訊方式等方面存在著很大的局限性,很難實(shí)現(xiàn)高難度圖文動(dòng)態(tài)特技顯示和高灰度級(jí)顯示,并且無法滿足信息容量大和處理速度很高的場所。 本文在分析LED顯示控制原理、灰度級(jí)實(shí)現(xiàn)以及彩色顯示實(shí)現(xiàn)原理的基礎(chǔ)上,制定了ARM+FPGA的LED點(diǎn)陣顯示控制方案,采用三星公司S3C2410芯片上的LCD顯示接口,設(shè)計(jì)了顯示數(shù)據(jù)重組、非線性占空比γ反校正等邏輯,結(jié)合FPGA技術(shù)實(shí)現(xiàn)了高性能的LED點(diǎn)陣顯示控制;同時(shí)研究了嵌入式Linux操作系統(tǒng),在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上詳細(xì)論述基于Linux操作系統(tǒng)的幀緩存設(shè)備模塊加載模式下的控制技術(shù),并開發(fā)基于ARM平臺(tái)的LED顯示屏播放以及管理應(yīng)用程序。 本文的創(chuàng)新之處在于提出并系統(tǒng)研究了改善LED顯示效果的數(shù)據(jù)重組技術(shù)以及非線性占空比下的γ反校正技術(shù),并通過軟硬件調(diào)試系統(tǒng)達(dá)到預(yù)期顯示效果。
標(biāo)簽: ARM LED 顯示控制 技術(shù)研究
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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本文介紹一種基于ST72141 專用電機(jī)控制芯片的無刷直流電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng),簡述了其自有的反電動(dòng)勢檢測原理及實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng)控制的硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)。無刷直流電動(dòng)機(jī)由于轉(zhuǎn)子采用永磁材料勵(lì)磁,無
標(biāo)簽: 72141 ST 芯片 無刷直流電動(dòng)機(jī)
上傳時(shí)間: 2013-06-05
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開關(guān)電源是利用現(xiàn)代電力電子技術(shù),控制開關(guān)晶體管開通和關(guān)斷的時(shí)間比率,維持穩(wěn)定輸出電壓的一種電源,一般由PWM(脈沖寬度調(diào)制)控制IC和 MOSFET構(gòu)成。本文利用開關(guān)電源芯片UC3842設(shè)計(jì)制作一款新穎的單端反激式、寬電壓輸入范圍、12V8A固定電壓輸出的96W 開關(guān)穩(wěn)壓電源,適用于需要較大電流的直流場合(如對汽車電瓶充電)。
標(biāo)簽: 3842 UC 反激式開關(guān)電源
上傳時(shí)間: 2013-06-10
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本文根據(jù)無位置傳感器無刷直流電動(dòng)機(jī)的原理,采用TMS320LF2407 DSP與IR2130,實(shí)現(xiàn)了對無刷直流電機(jī)的數(shù)字PID控制,并著重對電機(jī)的PWM調(diào)制方式、IR2130的應(yīng)用、反電動(dòng)勢過
標(biāo)簽: 2407 TMS 320 DSP
上傳時(shí)間: 2013-07-20
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鉦銘科SM8015是一個(gè)離線式中大功率電流模式PWM控制芯片,應(yīng)用于AC/DC反激式開關(guān)電源系統(tǒng)。采用多模式自動(dòng)切換控制方式,滿足系統(tǒng)的低待機(jī)功耗(<0.3W,265V AC),高轉(zhuǎn)換效率的要求。內(nèi)部集成過流保護(hù)、過載保護(hù)、過溫保護(hù)、VDD過壓保護(hù)等完善的保護(hù)功能以提高系統(tǒng)可靠性。封裝形式:DIP8、SOP8
標(biāo)簽: 8015 PWM SM 大功率
上傳時(shí)間: 2013-10-27
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目前開關(guān)電源市場上單端反激式的開關(guān)電源占有很大的份額,控制環(huán)路的設(shè)計(jì)是反激電源中關(guān)鍵的步驟之一。主要對基于L6561臨界(TM)模式下高功率因數(shù)(PF)單端反激式開關(guān)電源的控制環(huán)路設(shè)計(jì)進(jìn)行了論述,文中通過對環(huán)路中各級(jí)的傳遞函數(shù)進(jìn)行了定性分析和定量計(jì)算,進(jìn)而給出了環(huán)路的補(bǔ)償電路。通過選擇合適的相位裕量來保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性,并通過圖解法驗(yàn)證了該環(huán)路可以使系統(tǒng)具有較好的穩(wěn)定性。
標(biāo)簽: 反激臨界模式 開關(guān)電源 環(huán)路設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間: 2013-10-14
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分析了dsPIC30F3010外圍電路,逆變及其驅(qū)動(dòng)電路,反電動(dòng)勢檢測電路,電流采樣與過流保護(hù)電路,開發(fā)了主程序和中速事件處理程序, 并給出了電機(jī)正常運(yùn)行時(shí)端電壓的波形。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明系統(tǒng)能夠控制電機(jī)順利起動(dòng),而且實(shí)現(xiàn)了電機(jī)正確的換相和正常運(yùn)行,證明了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的可行性。
標(biāo)簽: dsPIC F3010 3010 30F
上傳時(shí)間: 2014-12-24
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