該文著重研究了稀土永磁(REPM)無刷直流電動機(jī)(BLDCM)的高性能控制技術(shù).在全面分析了稀土永磁無刷直流電動機(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,通過系統(tǒng)建模和數(shù)字仿真分析,分別針對航空低壓直流(LVDC)和高壓直流(HVDC)兩種電動機(jī)構(gòu)用永磁無刷電動機(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)子位置傳感器信號間接測量電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行電機(jī)轉(zhuǎn)速閉環(huán)穩(wěn)速控制的策略.同時就兩套無刷直流電動機(jī)控制器的硬件電路和軟件程序問題進(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.永磁無刷直流電動機(jī)控制器樣機(jī)的測試結(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 機(jī)構(gòu) 無刷直流電動機(jī) 控制
上傳時間: 2013-07-03
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永磁無刷直流電動機(jī)是一種性能優(yōu)越、應(yīng)用前景廣闊的電動機(jī),傳統(tǒng)的理論分析及設(shè)計(jì)方法已比較成熟,它的進(jìn)一步推廣應(yīng)用,在很大程度上有賴于對控制策略的研究.該文提出了一套基于DSP的全數(shù)字無刷直流電動機(jī)模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)雙模控制系統(tǒng),將模糊控制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分別引入到無刷直流電動機(jī)的控制中來.充分利用模糊控制對參數(shù)變化不敏感,能夠提高系統(tǒng)的快速性的特點(diǎn),構(gòu)造適用于調(diào)節(jié)較大速度偏差的模糊調(diào)節(jié)器,加快系統(tǒng)的調(diào)節(jié)速度;由于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)既具有非線性映射的能力,可逼近任何線性和非線性模型,又具有自學(xué)習(xí)、自收斂性,對被控對象無須精確建模,對參數(shù)變化有較強(qiáng)的魯棒性的特點(diǎn),構(gòu)造三層BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)調(diào)節(jié)器,來實(shí)現(xiàn)消除穩(wěn)態(tài)偏差的精確控制.以速度偏差率為判斷依據(jù),實(shí)現(xiàn)模糊和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)兩種控制模式的切換,使系統(tǒng)在不同速度偏差段快速調(diào)整、平滑運(yùn)行.此外充分利用系統(tǒng)硬件構(gòu)成的特點(diǎn),采用適當(dāng)?shù)腜WM輸出切換策略,最大限度的抑制逆變橋換相死區(qū);通過換相瞬時轉(zhuǎn)矩公式推導(dǎo)和分析,得出在換相過程中保持導(dǎo)通相功率器件為恒通,即令PWM輸出占空比D=1,來抑制定子電感對換相電流影響的控制策略.上述抑制換相死區(qū)和采用恒通電壓的控制方法,減小了換相引起的轉(zhuǎn)矩波動,使系統(tǒng)電流保持平滑、轉(zhuǎn)矩脈動大幅度減小、系統(tǒng)響應(yīng)更快、并具有較強(qiáng)的魯棒性和實(shí)時性.在這種設(shè)計(jì)下,系統(tǒng)不僅能實(shí)現(xiàn)更精確的定位和更準(zhǔn)確的速度調(diào)節(jié),而且可以使無刷直流電動機(jī)長期工作在低速、大轉(zhuǎn)矩、頻繁起動的狀態(tài)下.該文選用TMS320LF2407作為微控制器,將系統(tǒng)的參數(shù)自調(diào)整模糊控制算法,BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制算法以及PWM輸出,轉(zhuǎn)子位置、速度、相電流檢測計(jì)算等功能模塊編程存儲于DSP的E2PROM,實(shí)現(xiàn)了對無刷直流電動機(jī)的全數(shù)字實(shí)時控制,并得到了良好的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的結(jié)果.
標(biāo)簽: DSP 無刷直流電動機(jī) 雙模控制 轉(zhuǎn)矩
上傳時間: 2013-06-01
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在永磁直流電機(jī)中,即使電樞繞組不通電,由于永磁體產(chǎn)生的磁場同電樞鐵芯的齒槽相互作用而產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩,即齒槽定位力矩(CoggingTorque)。定位力矩使電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩波動,產(chǎn)生振動及噪聲。文中闡述了產(chǎn)生定位力矩的原理,綜述了包括德昌電機(jī)公司的技術(shù)在內(nèi)的抑制定位力矩的方法和研究現(xiàn)狀。抑制定位力矩的方法,主要就是減小電樞旋轉(zhuǎn)過程中氣隙中磁場能量的變化。 文中以少槽永磁直流電機(jī)為例,通過有限元分析,以及DOE實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,對轉(zhuǎn)子沖片增加輔助凹槽、充磁方式和轉(zhuǎn)子沖片不同類型對定位力矩的影響進(jìn)行了研究,深入分析了沖片輔助凹槽對抑制少槽永磁直流電機(jī)定位力矩的作用,結(jié)果表明,同一沖片上在對稱位置上排布輔助凹槽能取得很好的效果,而以沖片中心線對稱地加兩個輔助凹槽時,輔助凹槽角度不同作用不同。對不同沖片,適合的輔助凹槽角度也是不同的。文中找出了一個較成熟的抑制少槽永磁直流電機(jī)定位力矩的系統(tǒng)方法,給出了生產(chǎn)中實(shí)用的抑制方法,同時通過實(shí)驗(yàn)給出了這些方法對電機(jī)性能的影響。 DOE方法能從不同因素中找出對定位力矩起主要作用的變異因素,并且尋找到各變異因素之間的影響作用,給出抑制定位力矩各變量的最佳組合,相比現(xiàn)時生產(chǎn)中的方法,該組合可將定位力矩降低70%。
上傳時間: 2013-07-10
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永磁直流微電機(jī)作為一種機(jī)電能量轉(zhuǎn)換器件,隨著永磁新材料的開發(fā),得到了迅猛的發(fā)展和廣泛的應(yīng)用。作為元器件,它的失效會關(guān)聯(lián)到相應(yīng)的工作系統(tǒng)和機(jī)構(gòu)的正常運(yùn)作,所以微電機(jī)的壽命可靠性分析和失效研究顯得很重要,是準(zhǔn)確估計(jì)其相關(guān)復(fù)雜工程系統(tǒng)穩(wěn)定可靠性的基礎(chǔ)。 論文基于永磁直流微電機(jī)產(chǎn)品是大批量且生產(chǎn)過程處于嚴(yán)格的統(tǒng)計(jì)質(zhì)量控制狀態(tài)下,而對其進(jìn)行可靠性及失效分析。由于在影響微電機(jī)壽命的因素中,有很多屬于隨機(jī)性因素,因此可結(jié)合概率統(tǒng)計(jì)學(xué)原理,運(yùn)用相關(guān)的數(shù)學(xué)工具,來探討微電機(jī)失效分布函數(shù)的特征、類型和評價指標(biāo)。論文針對微電機(jī)的特征,把一般的可靠性、失效分布類型函數(shù)進(jìn)行整合、變換,運(yùn)用到了微電機(jī)的可靠性分析上。 論文對微電機(jī)壽命可靠性及失效分析的數(shù)據(jù)處理也作了一些探討。具體包括三個方面的內(nèi)容:首先是根據(jù)試驗(yàn)測量結(jié)果,對預(yù)先假定的可靠性分布模式,即隨機(jī)變量分布規(guī)律進(jìn)行檢驗(yàn)(假設(shè)檢驗(yàn))的方法作了探討;其次是基于試驗(yàn)測量的樣本值,估計(jì)隨機(jī)分布參數(shù)的數(shù)值和推斷這種估計(jì)的誤差范圍(一定置信水平下);再次是在預(yù)先根本不知道或不確定分布函數(shù)類型情形下,而根據(jù)壽命試驗(yàn)的測量數(shù)據(jù)結(jié)果,從中尋找出失效的分布特征,或者尋找出某一數(shù)學(xué)函數(shù)表達(dá)式,在某一確定精度下,運(yùn)用數(shù)值分析原理來逼近數(shù)據(jù)分布規(guī)律。還結(jié)合微電機(jī)壽命試驗(yàn)的結(jié)果,作了可靠性實(shí)例分析。 論文還針對微電機(jī)失效的常見主要形式、狀態(tài),對組成微電機(jī)的主要零部件從工程應(yīng)用角度作了系統(tǒng)分析。內(nèi)容包括結(jié)合個人護(hù)理應(yīng)用微電機(jī)的開發(fā)實(shí)例,建立了電刷振動分析模型,使用計(jì)算機(jī)軟件模擬分析技術(shù)和激光振動測試技術(shù),對微電機(jī)電刷片振動作了模擬和實(shí)際測量的對比分析,探討了微電機(jī)電刷失效問題及改善、優(yōu)化途徑;運(yùn)用材料學(xué)分析方法系統(tǒng)地探索了杯士和換向器設(shè)計(jì)、材料選擇及失效問題;運(yùn)用可靠性理論對電機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì);并運(yùn)用設(shè)計(jì)編程的電磁場有限元軟件,對微電機(jī)電磁場進(jìn)行了模擬優(yōu)化設(shè)計(jì);樣機(jī)的實(shí)際測量結(jié)果和理論模擬基本吻合,并略為有所提高;還探討了微電機(jī)壽命改善和能力提高的方法。
上傳時間: 2013-07-18
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目前國內(nèi)的大多數(shù)通用直流電參數(shù)測量設(shè)備,精度等級一般為0.5級或0,2級,精度更高的測量儀表(校表)一般為0.1~0.05級。而數(shù)字儀表使用的CPU大多數(shù)仍采用8位或16位單片機(jī),由于其處理速度慢,不易實(shí)現(xiàn)更多的功能。軟件上還是采用匯編語言編程,流程上沿用傳統(tǒng)的線性程序,不便于軟件的升級和維護(hù)。而國外高精度的測量設(shè)備往往價格很高。為了更好地滿足計(jì)算過程中準(zhǔn)確性、精確性、快速性以及日后客戶對儀表功能上的升級要求,克服目前國內(nèi)現(xiàn)行的直流電參數(shù)測量儀器存在的局限,同時獲得更高的性價比,本文在充分分析和吸收當(dāng)前國內(nèi)外數(shù)字儀表的先進(jìn)技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)后,研制了一種基于32位ARM和嵌入式實(shí)時操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ的智能直流校驗(yàn)表,精度已達(dá)到了0.05級,該儀器是目前國內(nèi)直流電參數(shù)測量的最高性能儀器之一,可廣泛用于實(shí)驗(yàn)室、計(jì)量院所、電力系統(tǒng)等部門作為0.1級、0.05級直流電壓、電流測量標(biāo)準(zhǔn)或現(xiàn)場檢測。 本文首先對直流表的各種測量功能和精度要求進(jìn)行了分析,提出了儀器的總體框架和滿足測量精度要求的措施。本裝置硬件上采用ARM結(jié)構(gòu),以恩智浦公司的ARM微控制器(LPC2134)為控制核心,實(shí)現(xiàn)測量、校準(zhǔn)、通信和顯示功能。軟件上則基于嵌入式實(shí)時操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ進(jìn)行了儀表的總體程序設(shè)計(jì)。 在介紹了對直流表硬件電路的設(shè)計(jì)及驅(qū)動程序的編寫后,再簡單闡述了μC/OS-Ⅱ的一些基本概念和在ARM微控制器(LPC2134)上的移植,并詳細(xì)介紹了基于μC/OS-Ⅱ平臺應(yīng)用程序的任務(wù)劃分,在設(shè)計(jì)了全部程序后,探討了誤差的分類和產(chǎn)生原因,并對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了分析。
上傳時間: 2013-06-25
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闡述了一種基于反射式光電傳感器的直流電機(jī)測速及控制系統(tǒng)K該系統(tǒng)可適用于無法采用旋轉(zhuǎn)編碼器和測速電機(jī)進(jìn)行直流電機(jī)測速與控制的場合L 文中采用斯密特觸發(fā)器、異或門、D 觸發(fā)器以及可逆計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì)了可用于脈沖
標(biāo)簽: 反射式 光電傳感器 直流電機(jī) 測速
上傳時間: 2013-05-17
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目前見到的許多關(guān)于直流電機(jī)的測速與控制類文獻(xiàn)中,以研究無刷直流電機(jī)較多,采用PID算法,PWM調(diào)速的居多。這些文獻(xiàn)所采用的控制器一般都是Motorola公司的MC33035,MICROLlinear公司的ML4425/4428,諸如Infineon的嵌入式單片機(jī)C504或采用通用的PWM芯片如SG3524、TL494等。采用這些ASIC芯片,雖然能實(shí)現(xiàn)直流電機(jī)的無級調(diào)速,但還存在一些問題,如無法與計(jì)算機(jī)直接接口,許多較為復(fù)雜的控制算法無法在不增加硬件成本的情況下實(shí)現(xiàn),控制器的人機(jī)界面不理想。總的來講,控制器的智能化程度不高,可移植性差。雖然采用PWM芯片來實(shí)現(xiàn)電機(jī)無級調(diào)速的方案成本較低,但當(dāng)控制器針對不同的應(yīng)用場合增加多種附加功能時,其靈活性不夠,而且反而增加硬件的成本。還有一些使用PLC控制器或高檔處理器芯片(如DSP器件)的文獻(xiàn),它們雖然具有較高的控制性能,但由于這些高檔處理器價格過高,需要更多的外圍器件,因此也不具備在通常情況下大規(guī)模使用的條件。 從發(fā)展趨勢上看,總體的研究方向是提出質(zhì)量更高的算法和調(diào)速方案,以及在考慮成本要求的前提下選擇適合這種算法的核心控制器。 在研究方法上,有的采用軟件仿真,從理論作深入的研究;有的通過實(shí)踐總結(jié)提出一些具有使用價值的實(shí)踐方法。其中常見的有PID算法,模糊PID算法,結(jié)合神經(jīng)算法的PID算法等;在調(diào)速方案上,有采用普通的PWM調(diào)速,也有特殊PWM(PWM-ON-PWM)調(diào)速以及其它調(diào)速方式。另外電機(jī)轉(zhuǎn)速測量方案通常有光電式和磁電式,也有用超聲波測量的方案。 直流電機(jī),尤其是永磁直流無刷直流電機(jī)(PM-BLDC),由于其固有的許多特點(diǎn),在加上我國的稀土資源豐富,被眾多電機(jī)專家認(rèn)為是21世紀(jì)的新型換代產(chǎn)品。隨著半導(dǎo)體集成電路,電力電子器件,控制原理和稀土材料工業(yè)的發(fā)展,可以預(yù)見這種產(chǎn)品必然會逐步取代傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的交流電動機(jī)加變頻調(diào)速器的模式,近年來已廣泛應(yīng)用于家電、汽車、數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人等更多的領(lǐng)域。
上傳時間: 2013-06-25
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可調(diào)恒壓恒流維修電源制作,適合一般初學(xué)者制作使用
標(biāo)簽: 30 恒壓 可調(diào)穩(wěn)壓電源 恒流
上傳時間: 2013-05-21
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·摘 要:為了實(shí)現(xiàn)對直流電機(jī)轉(zhuǎn)速的控制,采用了PWM脈寬調(diào)制的電機(jī)控制思想,在PWM信號的產(chǎn)生上,設(shè)計(jì)了一種由8253(可編程定時/計(jì)數(shù)器)的工作方式2來產(chǎn)生脈寬調(diào)制信號的新方法,此脈沖信號的占空比可以通過軟件編程的方法來調(diào)節(jié),占空比的調(diào)節(jié)范圍可達(dá)到1/65536—65535/65536;針對直流電機(jī)方向控制的問題,采用了L6203全橋驅(qū)動芯片,通過PWM信號和L6203芯片共同實(shí)現(xiàn)對直流電機(jī)轉(zhuǎn)速及
標(biāo)簽: L6203 8253 PWM 直流電機(jī)
上傳時間: 2013-07-23
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特點(diǎn): 精確度0.1%滿刻度 可作各式數(shù)學(xué)演算式功能如:A+B/A-B/AxB/A/B/A&B(Hi or Lo)/|A|/ 16 BIT類比輸出功能 輸入與輸出絕緣耐壓2仟伏特/1分鐘(input/output/power) 寬范圍交直流兩用電源設(shè)計(jì) 尺寸小,穩(wěn)定性高
標(biāo)簽: 微電腦 數(shù)學(xué)演算 隔離傳送器
上傳時間: 2014-12-23
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