近年來，隨著超聲學研究的發展，功率超聲技術得到了越來越廣泛的應用。超聲波清洗技術作為功率超聲技術的一個分支，以清洗速度快、效果好、易于實現自動化等優點，為傳統工業清洗領域注入了新鮮的血液。作為超聲波清洗機的核心組件，超聲逆變電源的設計一直是超聲波清洗系統設計的關鍵環節，它性能的好壞很大程度上決定了最終的清洗效果。以往的超聲逆變電源的設計通常是基于模擬集成控制芯片的，這種實現方式在頻率、功率控制的精度和速度上以及系統的靈活性、穩定性方面存在著一定的局限性，限制了超聲逆變電源的發展。數字控制技術的出現，很好地彌補了上述缺陷，因此本課題將數字控制技術引入到超聲逆變電源控制電路的設計中是很有意義的。 本文首先對超聲逆變電源的基本結構和工作原理做了簡單介紹，針對超聲逆變電源各部分的結構特點，并結合一些傳統設計方案優缺點的分析，確定了二極管不控整流的整流電路設計方案、電壓源型串聯諧振逆變器的逆變電路實現方案、基于鎖相環的頻率跟蹤實現方案、和基于PWM脈寬調制技術的功率調節實現方案。接著，文章詳細介紹了頻率自動跟蹤和功率控制的具體實現方法，利用數學推理和波形分析的方式闡明了方案的可行性，并通過軟件仿真驗證了方案的正確性。然后，文章還設計了主電路諧振軟開關、人機接口電路、采樣電路、IGBT驅動以及過流過溫保護電路。方案確定了之后，通過觀察自制電路板的實驗波形表明新構建的超聲逆變電源可以保證系統在復雜工況下處于諧振狀態，驗證了全數字頻率跟蹤系統和功率調節系統的可行性和有效性。 本文的重點和創新點在于將超聲逆變電源的控制電路通過數字化來實現。本文創新地利用FPGA構建了全數字頻率跟蹤系統——數字鎖相環和全數字功率調節系統——數字PWM調制、數字PID調節，從而取代了傳統的模擬鎖相環芯片CD4046和模擬PWM控制芯片SG3525，在控制的精確性、快速性和靈活性上都有了很大的提高。此外，利用ATmega16單片機實現了人機接口電路、頻率采樣和電流A/D轉換，并通過SPI接口與FPGA進行數據傳輸，完善了數字控制體系，從而實現了基于FPGA和單片機的全數字控制超聲逆變電源系統。
標簽： 超聲逆變電源 數字追頻控制
上傳時間： 2022-05-30
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隨著微電子技術和電力電子技術的發展，伺服運動控制系統已經從模擬控制發展到全數字控制，其性能不斷提高，在工業機器人、數控機床等設備中獲得了廣泛應用.基于現場總線網絡的伺服運動控制系統以其高可靠性、快速性和穩定性成為伺服運動控制系統的發展趨勢。德國倍福公司提出的EtherCAT工業以太網技術在數據鏈路層采用了實時調度的軟件核，并提供了過程數據傳輸的獨立通道，提高了系統的實時性：該網絡還具有靈活的拓撲結構，簡單的系統配置，較低的構建成本等特點，適合應用于運動控制領域。目前，該網絡受到了運動控制開發商的廣泛關注。本文以海洋研究領域的造波機系統開發為背景，利用EtherCAT從站接口控制器ET1100和DSP芯片TMS320F28335開發了EtherCAT從站設備，構建了一主一從的EtherCAT網絡結構實現了伺服系統精確的位置控制。論文首先對伺服運動控制系統的概念、特點進行了介紹，對其各個組成部分進行了詳細分析，并結合實踐經驗給出了自己的觀點，就目前廣泛應用于網絡運動控制中的兩種總線網絡進行了介紹。其次，詳細分析了EtherCAT網絡的原理、技術特點及主從站關鍵技術。結合本文的系統設計，介紹了1公司最新推出的用于1業控制的DSP片-TMS320F28335，分析了系統設計中用到的幾個運動控制模塊與通訊模塊，并給出了相應寄存器配置。最后在對EtherCAT網絡和DSP芯片TMS320F28335研究基礎上，開發了EtherCAT從站設備，避免了造波機系統中脈沖+方向位置控制方式長線傳輸的缺點，給出了開發系統的總體框架及主從站實現的關鍵細節，并給出了相應的實驗結論。本設計充分發揮了EtherCAT工業以太網絡實時數據傳輸的功能和TMS320F28335 DSP芯片運動控制功能，實現了運動系統高精度的位置控制。
標簽： ethercat 伺服運動控制系統
上傳時間： 2022-06-01
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【摘要】數字化技術隨著低成本、高性能控制芯片的出現而快速發展，同時也推動著開關電源向數字控制發展。文章利用一款新型數字信號控制器（DSC）ADP32，完成了基于DSC的數字電源應用研究，本文提供了DC/DC変換器的完整數字控制解決方案，數字PID樸償技米，精確時序的同步整流技術，以及PWM控制信號的產生等，最后用一臺200w樣機驗證了數字控制的系統性能。【關鍵詞】數字信號控制器；同步整流；PID控制；數字拉制1引言隨著半導體行業的快速發展，低成本、高性能的DSC控制器不斷出現，基于DSC控制的數字電源越來越備受關注，目前“綠色能源”、“能源之心”等概念的提出，數字控制的模塊電源具有高效率、高功率密度等諸多優點，逐漸成為電源技術的研究熱點.數字電源（digital powerspply）是一種以數字信號處理器（DSP）或微控制器（MCU）為核心，將數字電源驅動器、PWM控制器等作為控制對象，能實現控制、管理、監測功能的電源產品。具有可以在一個標準化的硬件平臺上，通過更新軟件滿足不同的需求".ADP32是一款集實時處理（DSP）與控制（MCU）外設功能與一體的數字信號控制器，不但可以簡化電路設計，還能快速有效實現各種復雜的控制算法。2數字電源系統設計2.1數字電源硬件框圖主功率回路是雙管正激DCDC變換器，其控制方式為脈沖寬度調制（PWM），主要由功率管Q1/Q2、續流二極管D1/D2、高頻變壓器、輸出同步整流器、LC濾波器組成。
標簽： 數字電源
上傳時間： 2022-06-18
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本論文通過對國內外DNC技術發展現狀的研究，根據加工車間具體的需要，設計了一種基于工業以太網的嵌入式DNC集成控制系統。文章從DNC系統賴以運行的網絡著手，研究并建立了基于工業以太網的車間局域網模式，采用元余星型拓撲結構構建了快速、穩定、抗干擾能力強的局域網環境采用PC104主板，設計了嵌入式DNC智能終端系統，詳細說明了DNC網絡的配置過程。實現了從RS-232C串行接口到10Mbps以太網接口的轉換，支持標準RS-232C接口和具有特殊通信協議的串行通信接口的數據傳輸，實現了廣義DNC功能。研究了加工車間數控系統的數據傳輸方式，創建了統一的數據傳送格式。采用創建的萬能輸入法，通過操作數控設備的控制面板，實現了異構數控系統的有效集成。通過解剖不同數控系統的通信協議，將軟插件技術應用到DNC系統中，針對不同的數控系統，編制不同的驅動程序。通過軟件的控制，實現數控系統類型的自動識別和NC程序的自動傳輸。對硬件進行優化設計，加大了智能終端的存儲器容量，深入研究“程序再開，功能，實現了程序續傳的快速性和準確性。通過軟件設計，解決了多臺數控設備同時在線加工的通信競爭問題。
標簽： 工業以太網 嵌入式 dnc
上傳時間： 2022-06-19
針對現有方法的不足，本文從太陽能光伏陣列的輸出特性出發，針對光伏陣列本身具有非線性、時變性和無法建立精確的數學模型的特征，以及傳統模糊控制與PID控制難以滿足精度高、魯棒性好的要求，提出了一種基于模糊PID控制的最大功率點跟蹤控制策略，并采用升壓斬波電路（Boost電路）實現MPPT功能本文首先介紹了太陽能光伏發電系統的組成和分類，分析了光伏陣列的工作特性，接著分析了Boost電路在光伏發電系統中的實現，最后概述了太陽能最大功率點跟蹤的模糊控制策略中幾種控制器的基本原理，利用Matlab/simulink進行仿真，分別搭建了PID控制器、模糊控制器以及模糊PID控制器的模型，將這幾種控制器應用于光伏發電系統。仿真結果表明，模糊PID控制方法不僅能快速響應外界環境的變化、有效消除傳統模糊控制下最大功率點處的振蕩現象，而且彌補了在PID控制下系統調節過渡時間較長的缺點，使光伏系統始終工作在最大功率點，提高了光伏系統的效率。
標簽： 模糊pid控制 太陽能光伏發電系統 mppt
上傳時間： 2022-06-21
電力電子技術的發展使電機驅動系統擺脫了常規兩電平逆變器拓撲的限制，電機驅動系統與多電平逆變器的結合成了新的思路。多電平逆變器的輸出電平數多，因此其輸出波形更好，在大容量交流調速系統中優勢明顯。作為多電平逆變器的研究基礎，三電平逆變器應用最為廣泛，而其中首選的是二極管鉗位型三電平逆變器。因此采用二極管鉗位型三電平逆變器驅動PMSM的模型預測控制系統作為研究對象。在PMSM驅動系統中，位置與轉速的檢測是非常重要的，一般采用的方法是通過機械傳感器來進行測量，但這種測量方法在實際應用中有很多缺陷，會降低電機系統的穩定性和可靠性，同時會增加成本。而無速度傳感器技術是通過檢測電機中的電流或電壓，來對電機的實際轉速和位置信息進行估計，這種技術省略了常規使用的機械傳感器，能夠實現電機系統的高精度、高動態性能的控制。因此PMSM的無速度傳感器控制技術成為了近些年的研究熱點。主要研究內容分為以下幾個方面：（1）基于同一Pl轉速調節器，設計三電平逆變器驅動PMSM模型預測轉矩控制系統，與兩電平逆變器驅動PMSMMPTC系統對比，并對兩個系統的運行性能進行對比分析。（2）為進一步提高系統響應性能，克服未知負載轉矩擾動、增強系統魯棒性，設計擴張狀態負載轉矩觀測器，進而得到將負載轉矩觀測器和基于冪函數滑模轉速調節器相結合的復合控制器。（3）設計基于分數階滑模觀測器的PMSMMPCC系統，實現對電機轉速的快速準確估計。
標簽： 逆變器 驅動 pmsm
上傳時間： 2022-06-24
上傳用戶：xsr1983
設計者根據對環境的需求，希望能不斷開拓高級電機控制技術，用以制造節能空調、洗衣機和其他家用電器產品。到目前為止，較為完善的電機控制解決方案通常僅用作專門用途。然而，新一代數字信號控制器（Digital Signal Controller，DSC）的出現使得性價比高的高級電機控制算法最終成為現實。例如，空調需要能夠對溫度作出快速響應以迅速改變電機的轉速。因此，我們需要高級電機控制算法，以制造出更加節能的靜音設備。在這種情況下，磁場定向控制（Field Oriented Control，FOC）脫顧而出，成為滿足這些環境需求的主要方法。本應用筆記討論了使用Microchip dsPIC0DSC系列對永磁同步電機（Permanent Magnet Synchronous Motors，PMSM）進行無傳感器FOC的算法。為什么使用FOC算法？BLDC電機的傳統控制方法是以一個六步的控制過程來驅動定子，而這種控制過程會使生成的轉矩產生振蕩。在六步控制過程中，給一對繞組通電直到轉子達到下一位置，然后電機換相到下一步?；魻杺鞲衅饔糜诖_定轉子的位置，以采用電子方式給電機換相。高級的無傳感器算法使用在定子繞組中產生的反電動勢來確定轉子位置。六步控制（也稱為梯形控制）的動態響應并不適用于洗衣機，這是因為在洗滌過程中負載始終處于動態變化中，并隨實際洗滌量和選定的洗滌模式不同而變化。而且，對于前開式洗衣機，當負載位于滾筒的頂部時，必須克服重力對電機負載作功。只有使用高級的算法如FOC才可處理這些動態負載變化。
標簽： pmsm 電機傳感器 磁場 定向控制
上傳時間： 2022-06-29
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簡介設計者根據對環境的需求，希望能不斷開拓高級電機控制技術，用以制造節能空調、洗衣機和其他家用電器產品。到目前為止，較為完善的電機控制解決方案通常僅用作專門用途。然而，新一代數字信號控制器（Digital Signal Controller，DSC）的出現使得性價比高的高級電機控制算法最終成為現實。例如，空調需要能夠對溫度作出快速響應以迅速改變電機的轉速。因此，我們需要高級電機控制算法，以制造出更加節能的靜音設備。在這種情況下，磁場定向控制（Field Oriented Control，FOC）脫穎而出，成為滿足這些環境需求的主要方法。本應用筆記討論了使用Microchip dsPIC2 DSC系列對永磁同步電機（Permanent Magnet Synchronous Motor，PMSM）進行無傳感器FOC的算法。
標簽： 電機 foc
上傳時間： 2022-06-30
道理擺系統是一個典型的快速、多變量、非線性、不穩定系統，對倒立擺的控制研究無論在理論上和方法上都有深遠的意義。本論文以實驗室原有的直線一級倒立擺實驗裝置為平臺，重點研究其PID控制方法，設計出相應的PID控制器，并將控制過程在MATLAB上加以仿真。本文主要研究內容是：首先概述自動控制的發展和倒立擺系統研究的現狀；介紹倒立擺系統硬件組成，對單級倒立擺模型進行建模，并分析其穩定性；研究倒立擺系統的幾種控制策略，分別設計了相應的控制器，以MATLAB為基礎，做了大量的仿真研究，比較了各種控制方法的效果；借助固高科技MATLAB實時控制軟件實驗平臺；利用設計的控制方法對單級倒立擺系統進行實時控制，通過在線調整參數和突加干擾等，研究其實時性和抗千擾等性能；對本論文進行總結，對下一步研究作一些展望。關鍵詞：一級倒立擺，PID，MATLAB仿真
標簽： PID控制 matlab
上傳時間： 2022-07-02
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Simulink 建模與仿真快速入門? Simulink 項目實踐 – 為PARROT Mambo四旋翼無人機設計并部署飛行控制系統Simulink Coder– 為Simulink模型，Stateflow流程圖和MATLAB函數生成C/C++代碼– 可用于實時和非實時應用– 可用于加速仿真，快速原型和硬件加速Embedded Coder:– 優化的 C/C++ 代碼（內存、速度和可讀性）– SIL、PIL 仿真– 數據對象用于數據管理和定制化– 針對指定硬件深層次優化– 適用于 MCU 和 DSP (定點、浮點支持)
標簽： simulink parrot 無人機 飛行控制
上傳時間： 2022-07-08
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