跑步運(yùn)動是人們喜愛的運(yùn)動方式之一，借助電動跑步機(jī)進(jìn)行跑步運(yùn)動簡單方便，已成為新的運(yùn)動時尚。電動跑步機(jī)已經(jīng)成為一種大眾健身器材，市場前景極為廣闊。 目前電動跑步機(jī)大多采用有刷直流電動機(jī)或交流變頻電機(jī)作為驅(qū)動電機(jī)，本文研究采用外轉(zhuǎn)子直接驅(qū)動無刷直流電動機(jī)的電動跑步機(jī)。其主要優(yōu)點在于：一是省去了傳統(tǒng)電動跑步機(jī)的減速機(jī)構(gòu)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)行可靠，效率高；二是無刷電機(jī)驅(qū)動具有優(yōu)良的調(diào)速和控制性能，可以提升電動跑步機(jī)品質(zhì)，實現(xiàn)智能化；三是無刷電機(jī)驅(qū)動性價比高，更具市場競爭力。因此，進(jìn)行電動跑步機(jī)外轉(zhuǎn)子無刷直流電動機(jī)驅(qū)動及控制系統(tǒng)的研究具有較高的理論意義和工程實用價值。 本文首先綜述了電動跑步機(jī)及其電機(jī)驅(qū)動的現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢以及外轉(zhuǎn)子無刷計特點、分?jǐn)?shù)槽繞組及其控制器；應(yīng)用電機(jī)磁場有限元軟件MAGNEFORCE研究了不同極/槽配合無刷電機(jī)的磁場分布和不同極弧系數(shù)對電機(jī)性能的影響；在此基礎(chǔ)上試制了電動跑步機(jī)外轉(zhuǎn)子無刷直流電動機(jī)樣機(jī)并進(jìn)行初步性能試驗；運(yùn)用MATLAB對外轉(zhuǎn)子無刷直流電動機(jī)進(jìn)行系統(tǒng)仿真分析。
上傳時間： 2013-04-24
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溫室是設(shè)施農(nóng)業(yè)的重要組成部分，國內(nèi)外溫室種植業(yè)的實踐經(jīng)驗表明，提高溫室的自動控制和管理水平可充分發(fā)揮溫室農(nóng)業(yè)的高效性。隨著傳感技術(shù)，計算機(jī)技術(shù)及通訊技術(shù)的迅猛發(fā)展，現(xiàn)代化溫室信息自動采集及智能控制系統(tǒng)的開發(fā)已越來越引起人們的重視，并成為一個具有重要意義的研究方向。因此設(shè)計了基于PIC單片機(jī)的溫室自動控制系統(tǒng)，使其對溫室環(huán)境進(jìn)行控制，為植物創(chuàng)造適宜的生長條件，從而使農(nóng)作物獲得高產(chǎn)，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。 文中論述了國內(nèi)外溫室環(huán)境控制技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)狀，分析了溫室的內(nèi)部機(jī)理，給出了所采用的溫室小氣候溫濕度模型；通過對溫室環(huán)境歷史數(shù)據(jù)的分析，得出了溫室溫度控制系統(tǒng)的近似數(shù)學(xué)模型。 系統(tǒng)采用模糊控制算法實現(xiàn)對溫濕度的控制。詳細(xì)研究了模糊控制的機(jī)理，建立了針對幾種執(zhí)行機(jī)構(gòu)的模糊控制規(guī)則表；在模糊推理中采用了T-S模型的推理方法，此方法確定的控制規(guī)則工程意義明確，易于調(diào)整。并以溫度控制系統(tǒng)為對象，使用MATLAB對模糊算法進(jìn)行仿真；仿真結(jié)果表明，這種算法具有超調(diào)量小、穩(wěn)定性強(qiáng)、適應(yīng)性好等特點，能夠達(dá)到預(yù)期的控制效果，是一種較為理想的智能控制方案。 溫室自動控制系統(tǒng)的硬件部分由上位機(jī)和下位機(jī)及其外圍電路組成。上位機(jī)采用PC機(jī)，通過與下位機(jī)間的通信實現(xiàn)對溫室的統(tǒng)一管理；下位機(jī)及其外圍電路實現(xiàn)溫室環(huán)境參數(shù)的檢測、顯示和實時控制，微處理器采用的是PIC16F877A單片機(jī)。這種以單片機(jī)為核心的控制器還可以在不依賴上位機(jī)的情況下獨(dú)立實現(xiàn)參數(shù)的測控。 在軟件設(shè)計方面，將模糊控制算法引入其中，給出了主程序、模糊算法程序、通信程序等程序流程圖。使用MSComm控件實現(xiàn)上下位機(jī)間通信；并采用VB6.0對上位機(jī)界面進(jìn)行了設(shè)計，使程序簡單、清晰、為用戶提供了直觀友好的管理平臺。整個系統(tǒng)軟硬件搭配合理，設(shè)計、開發(fā)、維護(hù)方便，具有較高的性價比。
上傳時間： 2013-07-21
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作為一個自然不穩(wěn)定系統(tǒng)，倒立擺一直被用作實時控制系統(tǒng)實驗的控制設(shè)備。通過對它的研究不僅可以解決控制中的理論問題，還能將控制理論涉及的三個主要基礎(chǔ)學(xué)科：力學(xué)、數(shù)學(xué)和電學(xué)(包含計算機(jī))進(jìn)行有機(jī)的綜合應(yīng)用。此外，在近代機(jī)械控制系統(tǒng)中，如航空航天上直升飛機(jī)、火箭發(fā)射、衛(wèi)星發(fā)射及生活中的做體操、花樣滑冰、單輪騎車等等，都存在類似于倒立擺的穩(wěn)定控制問題。因此實現(xiàn)倒立擺系統(tǒng)穩(wěn)定控制的研究對實際工程和現(xiàn)實生活有非常重要的意義。 本論文的主要目標(biāo)是設(shè)計和建造一個基于數(shù)字信號處理器(DSP)的計算機(jī)控制系統(tǒng)來控制倒立擺的平衡。論文中用到的控制理論主要是線性控制理論和反饋控制理論。 本文首先對倒立擺的背景和研究現(xiàn)狀作了總體介紹，簡要的闡述了常見的控制算法。隨后詳細(xì)介紹了利用牛頓第二定律及相關(guān)的動力學(xué)原理建立一級和二級倒立擺的數(shù)學(xué)模型，并用MAILAB對倒立擺的運(yùn)動特性進(jìn)行了仿真。然后研究倒立擺系統(tǒng)的各種控制策略，比較了各種控制方法的效果。 本論文還設(shè)計了基于DSP的計算機(jī)控制系統(tǒng)。詳細(xì)介紹了DSP硬件電路設(shè)計和外圍電路設(shè)計，用C和匯編語言編寫了系統(tǒng)的控制程序。 最后，對本論文進(jìn)行了總結(jié)，對下一步要進(jìn)行的工作提出了自己的設(shè)想。 整個論文的完成以一定的理論為基礎(chǔ)，既有數(shù)學(xué)模型的分析與推導(dǎo)，方法理論的探討，又有實際控制系統(tǒng)設(shè)計過程，而且研究對象相當(dāng)?shù)湫汀１疚乃瓿傻墓ぷ鳎瓤梢宰鳛楝F(xiàn)代控制理論的教學(xué)實驗，對于具有類似模型的其他裝置如兩足機(jī)器人的研究也有一定的借鑒作用。
標(biāo)簽： DSP 倒立擺 控制系統(tǒng)
上傳時間： 2013-04-24
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聚乙烯（PE）管道系統(tǒng)在各個行業(yè)的應(yīng)用越來越廣泛，特別是PE管道在燃?xì)廨斔秃徒o水排水方面的快速發(fā)展，使得PE管道正在逐步的替代金屬管道系統(tǒng)。PE管道的連接技術(shù)是PE管道系統(tǒng)應(yīng)用中的關(guān)鍵技術(shù)之一，連接的質(zhì)量對PE管道系統(tǒng)整體壽命有重大影響。熱熔對接焊是一種經(jīng)濟(jì)、快速有效的連接方法，具有密封、均勻、牢固的優(yōu)點，同時又有焊接過程復(fù)雜，工藝參數(shù)多的特點，對焊接機(jī)的自動化程度要求較高。然而，目前國內(nèi)工程上還沒有全自動化的熱熔焊接機(jī)，焊接過程需要人工干預(yù)，管道焊接質(zhì)量難以保證。因此，研究設(shè)計焊接過程全自動化的熱熔對接焊機(jī)對提高焊接質(zhì)量，保證PE管道系統(tǒng)的使用壽命有重要意義。 本文通過分析和研究熱熔對接焊的焊接流程和工藝參數(shù)，提出了一種結(jié)合嵌入式技術(shù)，使焊接過程全自動化的熱熔焊接機(jī)控制系統(tǒng)的實現(xiàn)方案。本文所設(shè)計的控制系統(tǒng)實現(xiàn)了熱熔對接焊的焊接時序自動控制，操作糾錯及錯誤信息管理，焊接數(shù)據(jù)的管理及追溯。課題研究的主要內(nèi)容有： （1）通過分析全自動熱熔對接焊機(jī)的整體需求，構(gòu)建基于ARM7處理器和μC/OS-Ⅱ的嵌入式系統(tǒng)平臺，包括設(shè)計硬件系統(tǒng)和移植操作系統(tǒng)； （2）實現(xiàn)熱熔對接焊過程的全自動化，包括自動控制銑削管道端面；測量拖動壓力以及自動補(bǔ)償拖動力；自動控制熱板插入后的所有焊接階段即：加壓、成邊、降低壓力、吸熱、抽板、加壓、保壓、冷卻的自動控制。焊接過程中各個階段以曲線方式動態(tài)的顯示給用戶，焊接完成后焊接數(shù)據(jù)自動存儲； （3）實現(xiàn)系統(tǒng)必須的功能模塊，主要包括LCD圖形用戶界面、數(shù)據(jù)管理模塊、USB移動存儲器讀寫模塊。硬件主要實現(xiàn)電源、復(fù)位和時鐘電路；USB、SPI總線和UART接口電路；A/D和D/A轉(zhuǎn)換接口電路；LCD接口和JTAG接口電路等。軟件方面主要包括LCD控制芯片驅(qū)動程序、基本圖形處理程序、圖形用戶界面、數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)、USB控制芯片驅(qū)動程序、USB大規(guī)模存儲器協(xié)議實現(xiàn)、FAT16/FAT32文件系統(tǒng)操作程序以及自動控制程序等。
標(biāo)簽： ARM PE管材 熱熔 控制系統(tǒng)
上傳時間： 2013-04-24
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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、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)行了重點工程設(shè)計,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、軟硬件結(jié)合,實現(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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開關(guān)磁阻電機(jī)(SwitchedReluctanceMotor，SRM)具有結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、效率高和成本較低等優(yōu)點，在很多領(lǐng)域都顯示出強(qiáng)大的競爭力，但是位置傳感器的存在不僅削弱了SRM結(jié)構(gòu)簡單的優(yōu)勢，而且降低了系統(tǒng)高速運(yùn)行的可靠性，增加了成本，探索實用的無位置傳感器檢測轉(zhuǎn)子位置的方案成為開關(guān)磁阻電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)(SwitchedReluctanceMotorDrive，SRD)研究的熱點。SRM高度非線性的電磁特性決定了在精確的數(shù)學(xué)模型基礎(chǔ)上實現(xiàn)無位置傳感器控制十分困難，而人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)為解決這個問題提供了新的思路。徑向基函數(shù)(RadialBasisFunction，RBF)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一種映射能力極強(qiáng)的前向型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，具有收斂速度快、全局逼近能力強(qiáng)等優(yōu)點。本文提出一種利用自適應(yīng)RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對SRM進(jìn)行控制的新方法，所采用的RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)以電機(jī)繞組的相電流、磁鏈作為輸入，轉(zhuǎn)子位置作為輸出，通過離線和在線相結(jié)合的方法對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練，建立SRM電流、磁鏈與轉(zhuǎn)子位置之間的非線性映射，從而實現(xiàn)SRM的無位置傳感器控制。 常規(guī)的PID控制以其結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、易于工程實現(xiàn)等優(yōu)點至今仍被廣泛采用。在系統(tǒng)模型參數(shù)變化不大的情況下，PID控制效果良好，但當(dāng)被控對象具有高度非線性和不確定性時，僅靠PID調(diào)節(jié)效果不好。對于SRM，它的電磁關(guān)系高度非線性，固定參數(shù)的PID調(diào)節(jié)器無法得到很理想的控制性能指標(biāo)。論文提出了一種基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在線辨識的SRM單神經(jīng)元PID自適應(yīng)控制新方法。該方法針對開關(guān)磁阻電機(jī)的非線性，利用具有自學(xué)習(xí)和自適應(yīng)能力的單神經(jīng)元來構(gòu)成開關(guān)磁阻電機(jī)的單神經(jīng)元自適應(yīng)控制器，不但結(jié)構(gòu)簡單，而且能適應(yīng)環(huán)境變化，具有較強(qiáng)的魯棒性。同時構(gòu)造了一個RBF網(wǎng)絡(luò)對系統(tǒng)進(jìn)行在線辨識，建立其在線參考模型，由單神經(jīng)元控制器完成控制器參數(shù)的自學(xué)習(xí)，從而實現(xiàn)控制器參數(shù)的在線調(diào)整，能取得更好的控制效果。 仿真及實驗結(jié)果表明，自適應(yīng)RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)崿F(xiàn)電機(jī)的準(zhǔn)確換相，從而實現(xiàn)了電機(jī)的無位置傳感器控制；基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在線辨識的單神經(jīng)元自適應(yīng)控制能夠達(dá)到在線辨識在線控制的目的，控制精度高，動態(tài)特性好，具有較好的自適應(yīng)性和魯棒性。
標(biāo)簽： RBF PID 控制 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
上傳時間： 2013-04-24
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交流電動機(jī)是一個多變量、高階、強(qiáng)耦合的非線性系統(tǒng)，不象直流電機(jī)那樣易于控制轉(zhuǎn)矩，采用矢量控制技術(shù)可解決傳統(tǒng)交流調(diào)速的難題，使交流電機(jī)可以按直流電機(jī)的控制規(guī)律來進(jìn)行控制，而無傳感器矢量控制技術(shù)由于可以省去速度傳感器，使相應(yīng)的交流調(diào)速系統(tǒng)變得簡便、廉價和可靠，所以成為當(dāng)前研究的熱點，本論文工作就是這方面的一個嘗試。 論文首先介紹了矢量控制技術(shù)的基本理論。對感應(yīng)電動機(jī)在三相靜止坐標(biāo)系下強(qiáng)耦合和互感變參數(shù)的數(shù)學(xué)模型，通過坐標(biāo)變換，導(dǎo)出感應(yīng)電機(jī)在兩相同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型，然后將同步坐標(biāo)系按轉(zhuǎn)子磁場定向，實現(xiàn)了對轉(zhuǎn)子磁鏈和轉(zhuǎn)矩的分別控制，從而可以按直流電機(jī)的控制規(guī)律來控制交流電機(jī)。 其次，論文基于同步軸系下的感應(yīng)電動機(jī)電壓磁鏈方程式，提出了一種感應(yīng)電動機(jī)按轉(zhuǎn)子磁場定向的矢量控制方法，利用在同步軸系中T軸電流的誤差信號實現(xiàn)對電機(jī)速度的估算，這種速度估算方法結(jié)構(gòu)簡單，有一定的自適應(yīng)能力。同時在該無傳感器矢量控制系統(tǒng)中，由于采用了經(jīng)典的PI調(diào)節(jié)器，使得控制系統(tǒng)更為簡單易行。 論文利用MATLAB建立了該無傳感器矢量控制系統(tǒng)的仿真模型。為提高系統(tǒng)的適應(yīng)性和仿真結(jié)果的準(zhǔn)確性，仿真模型采用了標(biāo)么值系統(tǒng)，并考慮了控制周期和采樣信號周期對仿真結(jié)果的影響。討論了離散控制引起的相位補(bǔ)償問題，使仿真結(jié)果更接近實際工程系統(tǒng)。 最后，通過仿真進(jìn)一步驗證了本文提出的無傳感器矢量控制系統(tǒng)的正確性和可行性，也證明了速度估計模型對速度估計準(zhǔn)確，且對參數(shù)的變化有較強(qiáng)的魯棒性。
標(biāo)簽： 無傳感器 矢量控制系統(tǒng) 速度
上傳時間： 2013-06-02
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現(xiàn)代社會中相控陣?yán)走_(dá)的應(yīng)用越來越廣泛，相控陣?yán)走_(dá)在目標(biāo)識別、空間探測、雷達(dá)成像等先進(jìn)技術(shù)領(lǐng)域的研究不斷深入。相控陣?yán)走_(dá)的各個部分開始采用全數(shù)字化的控制方式，這對波束控制器提出了更高的技術(shù)要求：運(yùn)算速度快、設(shè)備量少、數(shù)據(jù)吞吐量大、工作方式多、集成度高。為適應(yīng)這些要求，結(jié)合嵌入式技術(shù)的發(fā)展，論文先介紹了相控陣?yán)走_(dá)波控系統(tǒng)的基本功能和發(fā)展趨勢，然后闡述了波束控制系統(tǒng)的實現(xiàn)方法，接著提出基于嵌入式ARM（Advanced RISC Machines）的雷達(dá)波束控制主控系統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)計方案和開發(fā)調(diào)試過程，論證了基于ARM嵌入式處理器實現(xiàn)雷達(dá)波束控制主控系統(tǒng)的運(yùn)算、控制、通信等功能的可行性，最后給出了波控分系統(tǒng)通常采用的幾種工程實現(xiàn)方法和其原理框圖，通過軟硬件相結(jié)合的設(shè)計滿足雷達(dá)波控系統(tǒng)對組件的控制功能，完善波控系統(tǒng)的通用化和系列化設(shè)計思想。
標(biāo)簽： ARM 嵌入式 雷達(dá) 控制系統(tǒng)
上傳時間： 2013-04-24
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本論文以建材行業(yè)為背景，以當(dāng)前我國水泥生產(chǎn)新工藝——預(yù)分解窯生產(chǎn)線推廣普及階段在關(guān)鍵技術(shù)與裝備的迫切需求為論文的研究目標(biāo)，針對水泥配料生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的計量精度和操作性能上的問題與不足，引進(jìn)新技術(shù)，致力研究開發(fā)新型高性能動態(tài)計量控制系統(tǒng)。 論文在對提高動態(tài)計量系統(tǒng)性能的理論和技術(shù)進(jìn)行深入研究的基礎(chǔ)上，提出有特色的高精度稱重與測速的方法和實現(xiàn)技術(shù)。在采取動、靜態(tài)雙秤動態(tài)計量結(jié)構(gòu)等改進(jìn)性能的有效技術(shù)措施的基礎(chǔ)上，對新型動態(tài)計量控制系統(tǒng)的總體方案進(jìn)行設(shè)計。 論文完成了基于嵌入式ARM微處理器的新型動態(tài)計量控制系統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計工作，重點對稱重與測速的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性進(jìn)行改進(jìn)；整個系統(tǒng)采用自組織現(xiàn)場總線組網(wǎng)，以加強(qiáng)整個系統(tǒng)的信息交換能力；采用組態(tài)軟件建立上位機(jī)監(jiān)控管理軟件，方便組態(tài)，易于監(jiān)控，以便明顯的提高操作性能。 論文研究開發(fā)的新型動態(tài)計量控制系統(tǒng)已經(jīng)應(yīng)用到學(xué)校教學(xué)實踐基地，特別是學(xué)生的工程能力訓(xùn)練中，而且作為新裝備也可以應(yīng)用到實際生產(chǎn)中，同時，作為應(yīng)用基礎(chǔ)理論技術(shù)，在將來可以更進(jìn)一步改善研究。
上傳時間： 2013-06-03
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本書是作者多年來從事通用變頻器控制系統(tǒng)設(shè)計與維護(hù)的教學(xué)和科研工 作的總結(jié)。它介紹了交流調(diào)速自動控制系統(tǒng)設(shè)計的基礎(chǔ)知識, 著重講述了通 用變頻器的工作原理及控制系統(tǒng)的構(gòu)造方法; 從實際工程出發(fā), 既介紹了單 機(jī)控制系統(tǒng)的組成, 又介紹了多機(jī)同步傳動變頻器網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的組成知 識; 針對不同的生產(chǎn)工藝要求, 對通用變頻器的應(yīng)用方法、注意事項和維修 方法, 通過應(yīng)用實例都做了詳細(xì)介紹。
標(biāo)簽： 通用變頻器 調(diào)速控制
上傳時間： 2013-08-05
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