該文檔為基于DSP的無刷直流電機模糊控制系統(tǒng)研究總結(jié)文檔,是一份不錯的參考資料,感興趣的可以下載看看,,,,,,,,,,,,,,,,,
標簽: dsp
上傳時間: 2022-08-10
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上傳時間: 2013-06-03
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本課題就是從研究永磁電機的設(shè)計著手,最大程度的改進電動機本體的性能,設(shè)計出符合伺服驅(qū)動要求的永磁同步電動機,然后針對設(shè)計出來的具體電機開發(fā)相應(yīng)的驅(qū)動控制電路以及相關(guān)的控制軟件,使電動機、驅(qū)動控制電路和控制軟件三者相互配合,從整體上提高整個伺服控制系統(tǒng)的性能。 論文首先介紹永磁電機的發(fā)展前景和基本結(jié)構(gòu);接著具體論述如何使用Visual Basic 6.0和ANSYS有限元分析軟件進行永磁同步電動機設(shè)計,為電機設(shè)計引入一種較新的方法,使電機許多性能參數(shù)得到進一步較為精確的量化,設(shè)計者可據(jù)此對電機性能進行更可靠的評估,從而為電機性能結(jié)構(gòu)的改進提供了基礎(chǔ)、指明了方向;然后,論文著重研究如何使用DSP實現(xiàn)對永磁同步電動機的伺服控制,控制部分從電機矢量控制理論入手,引入一套全新的電機轉(zhuǎn)子初始位置確定理論和算法,還涉及到正弦波脈寬調(diào)制和電壓空間矢量調(diào)制理論,系統(tǒng)的速度位置環(huán)采用滑模變結(jié)構(gòu)控制方法,這些在論文中都做了詳細地論述,從軟件和硬件兩個角度分別具體闡述了整個伺服控制系統(tǒng)的實現(xiàn)過程。最后整個控制系統(tǒng)實現(xiàn)與PC機上的VB程序進行串行通訊,使用者可通過PC機提供的控制界面程序方便的監(jiān)控伺服系統(tǒng)的運行狀況,同時文中還實現(xiàn)了對整個控制系統(tǒng)的Matlab建模及其仿真。
標簽: DSP 永磁同步電動機 伺服控制系統(tǒng)
上傳時間: 2013-04-24
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近年來,多電平逆變器在高壓大容量電能變換中得到廣泛應(yīng)用,而其控制策略和電路拓撲等已成為了研究熱點。相對傳統(tǒng)的兩電平逆變器,它具有效率高動態(tài)性能好,對電動機產(chǎn)生的諧波少,適合高壓大容量等優(yōu)點。但隨著電平數(shù)的增加,基本控制算法越來越復(fù)雜,同時還存在中點電壓不平衡等問題。將DSP數(shù)字控制技術(shù)應(yīng)用于多電平逆變器不僅簡化了系統(tǒng)的硬件控制電路,提高了系統(tǒng)性能,還可以實現(xiàn)系統(tǒng)的優(yōu)化控制。 本文以二極管箝位式三電平逆變器為研究對象,首先介紹了三電平逆變器的拓撲結(jié)構(gòu)和工作原理,對三電平逆變器的電路方程進行了深入的分析,在開關(guān)函數(shù)的基礎(chǔ)上建立了三電平逆變器的數(shù)學(xué)模型。在此基礎(chǔ)上,對空間電壓矢量脈寬調(diào)制(SVPWM)算法進行了改進,并詳細推導(dǎo)了該調(diào)制算法的計算公式,結(jié)合中點電位控制來確定開關(guān)矢量的作用順序,使仿真和實現(xiàn)都比較容易。然后重點分析了三電平逆變器直流側(cè)電容電壓不平衡問題產(chǎn)生的原因,提出了一種能控制逆變器直流側(cè)電容中點電位平衡的電壓空間矢量脈寬調(diào)制方法。最后采用MATLAB仿真軟件對所推導(dǎo)的三電平逆變器SVPWM調(diào)制算法和中點電位平衡控制方法進行了仿真分析,證明了該調(diào)制算法的正確性和可行性。
上傳時間: 2013-05-20
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逆變電源的發(fā)展是和電力電子器件的發(fā)展聯(lián)系在一起的,隨著現(xiàn)代電力電子技術(shù)的迅猛發(fā)展,逆變電源在許多領(lǐng)域的應(yīng)用也越來越廣泛,同時對逆變電源輸出電壓波形質(zhì)量提出了越來越高的要求。逆變電源輸出波形質(zhì)量主要包括三個方面:一是輸出穩(wěn)定精度高;二是動態(tài)性能好;三是帶負載適應(yīng)性強。因此開發(fā)既具有結(jié)構(gòu)簡單,又具有優(yōu)良動、靜態(tài)性能和負載適應(yīng)性的逆變電源,一直是研究者在逆變電源方面追求的目標。本文對逆變電源三閉環(huán)控制方案、輸出相位控制、逆變電源數(shù)字化控制系統(tǒng)進行研究,以期得到具有高品質(zhì)和高可靠性的逆變電源。 本文研究了單相全橋逆變電源與三相橋式逆變電源主電路參數(shù),包括逆變器、吸收電路、驅(qū)動電路、變壓器和濾波器,并對逆變電源變壓器的偏磁產(chǎn)生原因進行了深入分析,最后給出了有效的抗偏磁措施。針對三相橋式逆變電源通常不能保證三相電壓輸出平衡,研究了一種可以帶不平衡負載的三相逆變電源。研究了逆變電源的控制原理,建立了逆變電源系統(tǒng)動態(tài)模型,在此基礎(chǔ)上對逆變電源的各種控制方案的性能進行了對比研究,從而確定了一種新穎的高性能逆變電源多閉環(huán)控制方案。另外,針對逆變電源輸出相位存在固有滯后問題,采用了一種利用電壓瞬時值內(nèi)環(huán)對逆變電源滯后的相角進行補償控制的策略,分析表明上述控制策略雖然有效,但無法做到輸出相角穩(wěn)態(tài)無差,對此,提出一種移相控制方案設(shè)想,相當于在原多環(huán)控制方案的基礎(chǔ)上加了一個相位控制環(huán)。這樣可以使逆變電源輸出相位誤差得到有效的補償,輸出相位精度更高。文章設(shè)計了逆變電源數(shù)字控制系統(tǒng),采用TMS320LF2407A控制產(chǎn)生SPWM波,給出控制系統(tǒng)DSP程序運行流程圖,并用DSP對其進行了實現(xiàn)數(shù)字化。多環(huán)反饋控制系統(tǒng)的采用,使系統(tǒng)具有優(yōu)異的穩(wěn)態(tài)特性、動態(tài)特性和對非線性負載的適應(yīng)性,使逆變電源的性能得到有效提高。
上傳時間: 2013-04-24
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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)?;旌想娐窚y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(xué)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(xué)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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無功功率是影響電網(wǎng)穩(wěn)定的一個重要因素,無功補償是保證電力系統(tǒng)高效可靠運行的有效措施之一,它關(guān)系到整個電力系統(tǒng)能否安全穩(wěn)定的運行?;趪鴥?nèi)電力市場的需求現(xiàn)狀,考慮到無功補償?shù)膶崿F(xiàn)條件和經(jīng)濟適應(yīng)性,研制出了一種基于DSPTMS320LF2407A控制的TSC型低壓動態(tài)無功補償裝置。 本文主要研究了TSC無功補償?shù)幕驹?,無功補償?shù)目刂品绞胶驮恚琈ATLAB系統(tǒng)仿真以及控制器的軟、硬件的設(shè)計。在硬件設(shè)計方面,由DSPTMS320LF2407A作為主控制器,能夠?qū)崿F(xiàn)自動采樣計算、無功自動調(diào)節(jié)、故障保護、數(shù)據(jù)存儲等功能,具有比傳統(tǒng)的單片機控制運算速度高,實時性好的特點。采用晶閘管控制投切電容器,完全實現(xiàn)了電容器的快速,無弧,無沖擊投切,具有優(yōu)良的性能。在軟件上,采用C語言和匯編語言混合編程。在投切原則上,與常見的功率因數(shù)控制方案相比較,采用無功功率和功率因數(shù)相結(jié)合控制方式,避免了輕載投切振蕩,使無功調(diào)節(jié)更為合理。 為了實現(xiàn)裝置應(yīng)具有的功能,本文設(shè)計并制作了較為完整的控制電路及其外圍設(shè)備的硬件電路。文中設(shè)計編寫了整個控制系統(tǒng)的控制程序,給出了控制軟件的結(jié)構(gòu)框圖。結(jié)果表明本裝置軟硬件設(shè)計合理,控制方法可行,系統(tǒng)運行可靠,達到了預(yù)期的目的。
上傳時間: 2013-07-05
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近幾十年來,移動通信進入了飛速發(fā)展時期,它與人們的日常生活息息相關(guān),已經(jīng)成為了人們生活中的必需品,目前移動通信正處在由第二代向第三代過渡的階段。調(diào)制技術(shù)是移動通信中的一項關(guān)鍵技術(shù),根據(jù)不同的無線信道的特點選擇合適的、高效的調(diào)制方式對移動通信系統(tǒng)的性能非常重要。軟件無線電技術(shù)的出現(xiàn)對于移動通信的發(fā)展起到了很大的推動作用,構(gòu)建一個通用的、標準的、模塊化的硬件平臺,把以前用硬件實現(xiàn)的無線電功能用軟件來實現(xiàn),大大地提高了通信系統(tǒng)的靈活性。用軟件無線電技術(shù)實現(xiàn)的數(shù)字調(diào)制靈活性好,可以通過空中下載實現(xiàn)不同的調(diào)制方式,從而適應(yīng)不同的通信體制。 在閱讀了大量數(shù)字調(diào)制和軟件無線電的國內(nèi)外文獻的基礎(chǔ)上,本文深入研究了各種數(shù)字調(diào)制方式的原理以及優(yōu)缺點,設(shè)計了一個軟件無線電平臺以實現(xiàn)相應(yīng)的數(shù)字調(diào)制。該平臺以TI公司的DSP芯片TMS320VC5416為核心部分進行信號的處理用于實現(xiàn)數(shù)字調(diào)制算法,在外圍電路上擴展了ADC、DAC芯片分別構(gòu)成前向數(shù)據(jù)采集模塊和后向調(diào)制信號處理模塊,同時用CPLD來構(gòu)成邏輯控制模塊,主要實現(xiàn)地址分配、提供接口控制信號、輸入信息檢索功能、譯碼功能和分頻功能。在軟件設(shè)計方面,本設(shè)計分為整體邏輯控制和數(shù)字調(diào)制算法實現(xiàn)兩部分。在整體邏輯控制部分主要是針對CPID模塊進行整體邏輯控制的設(shè)計,在數(shù)字調(diào)制算法部分主要是在DSP模塊實現(xiàn)ASK、FSK、QPSK等數(shù)字調(diào)制算法的設(shè)計。 本軟件無線電平臺具有處理速度快、實時操作性強、存儲大量數(shù)據(jù)等優(yōu)點。 關(guān)鍵字:軟件無線電;數(shù)字調(diào)制;DSP;CPLD
標簽: DSP 軟件無線電 數(shù)字調(diào)制
上傳時間: 2013-04-24
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現(xiàn)場總線技術(shù)是當前自動化技術(shù)中的一個熱點,但目前國際上常用的多種現(xiàn)場總線協(xié)議均由世界級廠商提出和壟斷。CAN總線是公認的最具發(fā)展前景的現(xiàn)場總線之一,其應(yīng)用層協(xié)議有國外公司的CANopen和DeviceNet,由廣州致遠電子推出的現(xiàn)場總線iCAN協(xié)議以其簡潔方便的特點受到廣泛關(guān)注,尤其得到國內(nèi)用戶的積極相應(yīng)。為了在高校的現(xiàn)場總線教學(xué)中推廣具有我們國家自主知識產(chǎn)權(quán)的現(xiàn)場總線應(yīng)用,需要為學(xué)生提供一套功能完善、綜合性強的基于iCAN協(xié)議現(xiàn)場總線技術(shù)的實驗室教學(xué)系統(tǒng)。本課題正是針對這一問題而構(gòu)建基于現(xiàn)場總線iCAN協(xié)議的綜合測試系統(tǒng),力求使學(xué)生通過該系統(tǒng)的學(xué)習(xí)掌握現(xiàn)場總線iCAN協(xié)議相關(guān)知識,為將來快速進入相關(guān)工作崗位打下基礎(chǔ)。 本文首先介紹基于現(xiàn)場總線iCAN協(xié)議綜合測試系統(tǒng)的研究背景、目的及其意義,詳細介紹了現(xiàn)場總線技術(shù)和CAN總線的相關(guān)知識,對iCAN協(xié)議進行了詳細的介紹和分析。所設(shè)計的基于現(xiàn)場總線iCAN協(xié)議的綜合測試系統(tǒng)由基本系統(tǒng)和擴展系統(tǒng)兩部分構(gòu)成?;緶y試系統(tǒng)設(shè)計面向基本的標準實驗設(shè)備,利用廣州致遠的iCAN系列功能模塊構(gòu)成;擴展系統(tǒng)設(shè)計面向測試系統(tǒng)的綜合性設(shè)計,實現(xiàn)iCAN網(wǎng)絡(luò)與其它控制網(wǎng)絡(luò)如PLC網(wǎng)絡(luò)的互連,并通過CANET-100轉(zhuǎn)換器實現(xiàn)iCAN總線與上位PC機的通信。測試系統(tǒng)的上位監(jiān)控界面設(shè)計采用工業(yè)組態(tài)軟件MCGS完成,MCGS與總線的數(shù)據(jù)交互采用OPC方式實現(xiàn)。通過OPC實現(xiàn)iCAN網(wǎng)絡(luò)與MCGS間的數(shù)據(jù)傳輸。在完成基于現(xiàn)場總線iCAN協(xié)議綜合測試系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,本文還進一步討論了如何采用基于DSPTMS320LF2407A主控芯片設(shè)計iCAN綜合數(shù)據(jù)采集卡,敘述了其整體設(shè)計思想, 給出了具體的硬件和軟件設(shè)計以及如何實現(xiàn)對iCAN協(xié)議的解析。本文的最后通過設(shè)計三個實際的實驗例子,進一步展示了系統(tǒng)的構(gòu)成和功能。 綜上所述,該測試系統(tǒng)由基本測試系統(tǒng)和綜合測試系統(tǒng)構(gòu)成,并提供iCAN綜合數(shù)據(jù)采集卡的設(shè)計方法和三個實驗例程,可為學(xué)生提供分層學(xué)習(xí)、綜合學(xué)習(xí)以及設(shè)計開發(fā)平臺,實踐證明該系統(tǒng)具有良好的新穎性和實用性。本課題研究的測試系統(tǒng)模式同樣適用于其它工業(yè)現(xiàn)場總線測試系統(tǒng)。 關(guān)鍵詞:CAN總線,iCAN協(xié)議,DSP,PLC,組態(tài)軟件
標簽: iCAN 現(xiàn)場總線 協(xié)議
上傳時間: 2013-04-24
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傳統(tǒng)開環(huán)運行的三相混合式步進電動機驅(qū)動系統(tǒng)中存在著振蕩和失步等不足之處。本文針對這種情況,通過對理想化三相混合式步進電動機數(shù)學(xué)模型的分析,把三相混合式步進電動機視為一種低速同步電動機。同時,結(jié)合電流跟蹤型PWM控制方式及恒流斬波驅(qū)動的工作原理,設(shè)計了基于數(shù)字信號處理器TMS320F2812的全數(shù)字三相混合式步進電動機正弦波細分驅(qū)動系統(tǒng)。 首先,本文從三相混合式步進電動機的數(shù)學(xué)模型出發(fā),對步進電動機的細分驅(qū)動方式進行了研究,分析了步進電動機連續(xù)均勻旋轉(zhuǎn)的工作機理。然后分析了步進電動機的運行特性及細分控制的必要性,進而分析了細分驅(qū)動對改善步進電動機運行性能的作用,并針對細分運行的一些不足之處,提出了均勻細分恒轉(zhuǎn)矩控制的方案。理論分析表明,在混合式步進電動機的三相定子繞組中通以互差120°的正弦波電流時,可得到類似同步機的轉(zhuǎn)矩特性,使電動機均勻旋轉(zhuǎn)。 本系統(tǒng)硬件電路以TMS320F2812為核心,采用正弦波細分和電流跟蹤型脈寬調(diào)制(PWM)技術(shù)實現(xiàn)三相混合式步進電動機的細分控制,使三相定子繞組電流嚴格跟蹤電流給定信號變化。應(yīng)用IR公司的IR2130集成驅(qū)動芯片進行了步進電動機驅(qū)動系統(tǒng)的功率驅(qū)動環(huán)節(jié)的設(shè)計,節(jié)省了板上空間,減小了裝置體積。同時從裝置可靠性出發(fā),設(shè)計了一套安全可靠的硬件保護電路。 實驗結(jié)果表明,本文所設(shè)計的三相混合式步進電動機正弦波細分驅(qū)動器具有優(yōu)良的控制性能。細分運行時減弱了混合式步進電動機的低速振動和噪聲,使電動機運行平穩(wěn),并改善了其低頻運行性能。
上傳時間: 2013-06-27
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