【摘要】數(shù)字化技術(shù)隨著低成本、高性能控制芯片的出現(xiàn)而快速發(fā)展，同時(shí)也推動(dòng)著開關(guān)電源向數(shù)字控制發(fā)展。文章利用一款新型數(shù)字信號(hào)控制器（DSC）ADP32，完成了基于DSC的數(shù)字電源應(yīng)用研究，本文提供了DC/DC変換器的完整數(shù)字控制解決方案，數(shù)字PID樸償技米，精確時(shí)序的同步整流技術(shù)，以及PWM控制信號(hào)的產(chǎn)生等，最后用一臺(tái)200w樣機(jī)驗(yàn)證了數(shù)字控制的系統(tǒng)性能。【關(guān)鍵詞】數(shù)字信號(hào)控制器；同步整流；PID控制；數(shù)字拉制1引言隨著半導(dǎo)體行業(yè)的快速發(fā)展，低成本、高性能的DSC控制器不斷出現(xiàn)，基于DSC控制的數(shù)字電源越來越備受關(guān)注，目前“綠色能源”、“能源之心”等概念的提出，數(shù)字控制的模塊電源具有高效率、高功率密度等諸多優(yōu)點(diǎn)，逐漸成為電源技術(shù)的研究熱點(diǎn).數(shù)字電源（digital powerspply）是一種以數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）或微控制器（MCU）為核心，將數(shù)字電源驅(qū)動(dòng)器、PWM控制器等作為控制對(duì)象，能實(shí)現(xiàn)控制、管理、監(jiān)測(cè)功能的電源產(chǎn)品。具有可以在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的硬件平臺(tái)上，通過更新軟件滿足不同的需求".ADP32是一款集實(shí)時(shí)處理（DSP）與控制（MCU）外設(shè)功能與一體的數(shù)字信號(hào)控制器，不但可以簡化電路設(shè)計(jì)，還能快速有效實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的控制算法。2數(shù)字電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.1數(shù)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(diào)制（PWM），主要由功率管Q1/Q2、續(xù)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(biāo)簽： 數(shù)字電源
上傳時(shí)間： 2022-06-18
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隨著近年來傳動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展，多電機(jī)傳動(dòng)已被越來越廣泛地應(yīng)用于各種領(lǐng)域中。為了提高多電機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)和穩(wěn)態(tài)性能，以及滿足一些特定系統(tǒng)對(duì)于多電機(jī)精確同步的要求，多電機(jī)同步控制方法的研究也變得越來越重要。目前，有許多方法用來研究多電機(jī)同步控制策略，本文采用的是偏差耦合控制方法，利用模糊PID作為速度同步補(bǔ)償器的控制算法，使用遺傳算法來整定PID的參數(shù)范圍，解決了多電機(jī)同步控制系統(tǒng)中多電機(jī)速度的同步控制問題。本文首先分析了多電機(jī)同步控制的原理及其特點(diǎn)，根據(jù)偏差耦合控制策略的優(yōu)點(diǎn)，確立了基于模糊PID補(bǔ)償器的多電機(jī)同步控制策略，提出了模糊PID補(bǔ)償器的設(shè)計(jì)方法。其次，利用羅克韋爾實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的設(shè)備，構(gòu)造了一個(gè)與生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)類似的試驗(yàn)環(huán)境，設(shè)計(jì)了電機(jī)同步控制系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。在單個(gè)永磁同步電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了多電機(jī)同步控制。基于實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，分別對(duì)硬件和軟件部分進(jìn)行了設(shè)計(jì)，其中包括控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的組建和硬件連線的設(shè)計(jì)和對(duì)運(yùn)動(dòng)控制模塊進(jìn)行組態(tài)以及運(yùn)動(dòng)控制梯形圖的編制。根據(jù)本文設(shè)計(jì)的多電機(jī)同步控制方法在保證系統(tǒng)具有優(yōu)良抗干擾性能的同時(shí)，使系統(tǒng)獲得了較好的跟隨性能及同步跟蹤精度。經(jīng)過Matlab的仿真以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明了本文設(shè)計(jì)的控制算法的有效性和實(shí)用性。最后，總結(jié)了所做的研究工作，并對(duì)多電機(jī)同步控制系統(tǒng)中存在的其它問題進(jìn)行了簡單的分析，以及對(duì)未來研究方向進(jìn)行了闡述。關(guān)鍵詞：多電機(jī)同步控制；：模糊PID；遺傳算法；永磁同步電動(dòng)機(jī)；偏差耦合控制
標(biāo)簽： 模糊PID補(bǔ)償器
上傳時(shí)間： 2022-06-18
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1引言隨著高r能永磁材料、電力電了技術(shù)、大規(guī)模集成電路和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，永同步電機(jī)PMSMD）的應(yīng)用領(lǐng)城不擴(kuò)大。由于對(duì)電機(jī)控制性能的要求越來越高，因此如何建立有效的仿真模型越來受到人們的關(guān)注。本文在分析永司步電機(jī)數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上，提出了一種PMSM控制系統(tǒng)建模的方法，在此仿真模型基礎(chǔ)上，可以十分便捷地實(shí)現(xiàn)和驗(yàn)證控制算法。因此，它為分析和設(shè)計(jì)PMSM控制系統(tǒng)提供了有效的手段，也為實(shí)際電機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和調(diào)試提供了新的思路。2永磁同步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型[]水磁同步電動(dòng)機(jī)三相繞組分別為U.v.w，各相繞組平面的軸線在與轉(zhuǎn)子軸垂直的平面上，三相繞組的電壓回路方程如下；式中，U L，為各相繞組兩端的電壓14A為各相的線電流，中uoyow為相統(tǒng)組的總磁鏈，R為定子每相繞組的電陽：P為微外算子（d/at）.磁鏈方程為：
標(biāo)簽： 矢量控制 永磁同步電動(dòng)機(jī) matlab
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5.1 PID 控制原理與程序流程 5.1.1 過程控制的基本概念 過程控制――對(duì)生產(chǎn)過程的某一或某些物理參數(shù)進(jìn)行的自動(dòng)控制。…………
標(biāo)簽： pid控制
上傳時(shí)間： 2022-06-22
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本文首先就永磁同步電機(jī)弱磁控制的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀和未來發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了簡單介紹，建立了永磁同步電機(jī)在旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的動(dòng)態(tài)模型，介紹了常用的矢量控制策略，并通過控制效果對(duì)比引出永磁同步電機(jī)弱磁控制方法。然后，詳細(xì)介紹了永磁同步電機(jī)的弱磁控制原理，并對(duì)弱磁控制的約束條件、弱磁控制區(qū)間的電流給定及現(xiàn)有弱磁控制策略做了簡單的介紹，推導(dǎo)了電機(jī)在恒轉(zhuǎn)矩控制和弱磁控制階段中永磁同步電機(jī)電流矢量在電流平面的運(yùn)行軌跡及其相關(guān)說明。深入研究了基于電壓反饋的永磁同步電機(jī)弱磁控制算法。最后，基于電壓反饋弱磁算法對(duì)控制系統(tǒng)建模，構(gòu)建了以SVPWM為調(diào)制算法，基于電壓反饋的永磁同步電機(jī)弱磁控制系統(tǒng)框圖，對(duì)框圖中的關(guān)鍵模塊進(jìn)行了分析和設(shè)計(jì)，并借助Matlab/Simulink 軟件對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行了建模和仿真，仿真結(jié)果驗(yàn)證了基于電壓反饋的弱磁控制方法的可行性和有效性。并由仿真結(jié)果分析指出基于電壓反饋弱磁控制策略的不足點(diǎn)，從而為該弱磁控制策略的進(jìn)一步完善提出新的思路。關(guān)鍵詞：永磁同步電機(jī)，SVPWM調(diào)制，弱磁控制，電壓反饋，Matlab/Simulink仿真
標(biāo)簽： 永磁同步電機(jī) 弱磁控制
上傳時(shí)間： 2022-06-24
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本文檔描述了基于飛思卡爾電機(jī)控制專用的數(shù)字信號(hào)控制器MC56F8274S的三相交流感應(yīng)電機(jī)矢量控制方案。三相交流感應(yīng)電機(jī)因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)簡單、工藝成熟、造價(jià)低廉、無電刷、維護(hù)簡單、魯棒性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制中。如水泵、風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、制冷系統(tǒng)中。為了實(shí)現(xiàn)三相交流感應(yīng)電機(jī)的調(diào)速，需要對(duì)電機(jī)提供電壓幅值和頻率可變的交流電，一般使用由數(shù)控開關(guān)逆變器構(gòu)成的三相變頻器。電機(jī)的控制算法大體分為兩類，一類是標(biāo)量控制，如被廣泛應(yīng)用的VF恒壓頻比控制。另一類被稱為矢量控制或磁場(chǎng)定向控制（FOC），相對(duì)于標(biāo)量控制，矢量控制全面提升了電機(jī)驅(qū)動(dòng)性能，比如矢量控制實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)矩和磁鏈的解耦控制、全轉(zhuǎn)矩控制、效率更高且提高了系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能。基于飛思卡爾電機(jī)控制專用的數(shù)字信號(hào)控制器MC56F82748的三相交流感應(yīng)電機(jī)矢量控制是一個(gè)面對(duì)客戶和工業(yè)應(yīng)用的設(shè)計(jì)方案。低成本和高可靠性是兩個(gè)關(guān)鍵的考量指標(biāo)。為了減小系統(tǒng)成本，我們采用了單電阻電流采樣方案。為了減少系統(tǒng)對(duì)參數(shù)的依賴，我們使用了閉環(huán)的磁鏈估算方案，提升了系統(tǒng)穩(wěn)定性和魯棒性。本文檔介紹了基本的電機(jī)控制理論，系統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念，硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)，包括FreeMASTER可視化軟件工具。
標(biāo)簽： 電阻采樣 交流感應(yīng)電機(jī) 矢量控制
上傳時(shí)間： 2022-06-24
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[導(dǎo)讀]從能耗角度來看，消費(fèi)類電子產(chǎn)品和工業(yè)設(shè)備從傳統(tǒng)的AC馬達(dá)過渡到體積更小、更為高效的BLDC馬達(dá)具有重大意義，但設(shè)計(jì)BLDC控制算法的復(fù)雜性阻止了工程師們實(shí)現(xiàn)這種過渡的積極性。關(guān)鍵詞：馬達(dá)設(shè)計(jì)FOCBLDC控制技術(shù)從手機(jī)中的小型振動(dòng)馬達(dá)到家用洗衣機(jī)和空調(diào)中使用的更復(fù)雜的馬達(dá)，馬達(dá)已成為消費(fèi)領(lǐng)域中的日常裝置。馬達(dá)同樣也是工業(yè)領(lǐng)域中的一個(gè)重要組成部分，在很多應(yīng)用中廣泛運(yùn)用，如驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇、泵等各種機(jī)械設(shè)備。這些馬達(dá)的能量消耗是非常巨大的：研究表明，僅在中國，馬達(dá)所消耗的能源占工業(yè)總能耗的60%至70%，其中風(fēng)扇和泵所消耗的能源占中國整體功耗的近四分之一。盡管這個(gè)數(shù)字在其他國家可能沒那么高，但降低電子系統(tǒng)中的馬達(dá)能耗已在全球成為必須優(yōu)先考慮的議題。一個(gè)多世紀(jì)以來，傳統(tǒng)的交流（AC）馬達(dá)已被廣泛使用。交流馬達(dá)是設(shè)計(jì)最簡單的感應(yīng)馬達(dá)，但他們卻造成了大量能源的浪費(fèi)。這是因?yàn)榻涣黢R達(dá)只輸出恒定速度，不能隨工作條件的變化進(jìn)行自適應(yīng)。現(xiàn)在已有一些調(diào)節(jié)交流馬達(dá)速度的簡單方法（例如，可以提供三種速度選擇的標(biāo)準(zhǔn)家用風(fēng)扇），但這些方法的應(yīng)用范圍有限，而且難以轉(zhuǎn)移到更為復(fù)雜的系統(tǒng)。
上傳時(shí)間： 2022-06-25
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設(shè)計(jì)者根據(jù)對(duì)環(huán)境的需求，希望能不斷開拓高級(jí)電機(jī)控制技術(shù)，用以制造節(jié)能空調(diào)、洗衣機(jī)和其他家用電器產(chǎn)品。到目前為止，較為完善的電機(jī)控制解決方案通常僅用作專門用途。然而，新一代數(shù)字信號(hào)控制器（Digital Signal Controller，DSC）的出現(xiàn)使得性價(jià)比高的高級(jí)電機(jī)控制算法最終成為現(xiàn)實(shí)。例如，空調(diào)需要能夠?qū)囟茸鞒隹焖夙憫?yīng)以迅速改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速。因此，我們需要高級(jí)電機(jī)控制算法，以制造出更加節(jié)能的靜音設(shè)備。在這種情況下，磁場(chǎng)定向控制（Field Oriented Control，F(xiàn)OC）脫顧而出，成為滿足這些環(huán)境需求的主要方法。本應(yīng)用筆記討論了使用Microchip dsPIC0DSC系列對(duì)永磁同步電機(jī)（Permanent Magnet Synchronous Motors，PMSM）進(jìn)行無傳感器FOC的算法。為什么使用FOC算法？BLDC電機(jī)的傳統(tǒng)控制方法是以一個(gè)六步的控制過程來驅(qū)動(dòng)定子，而這種控制過程會(huì)使生成的轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生振蕩。在六步控制過程中，給一對(duì)繞組通電直到轉(zhuǎn)子達(dá)到下一位置，然后電機(jī)換相到下一步。霍爾傳感器用于確定轉(zhuǎn)子的位置，以采用電子方式給電機(jī)換相。高級(jí)的無傳感器算法使用在定子繞組中產(chǎn)生的反電動(dòng)勢(shì)來確定轉(zhuǎn)子位置。六步控制（也稱為梯形控制）的動(dòng)態(tài)響應(yīng)并不適用于洗衣機(jī)，這是因?yàn)樵谙礈爝^程中負(fù)載始終處于動(dòng)態(tài)變化中，并隨實(shí)際洗滌量和選定的洗滌模式不同而變化。而且，對(duì)于前開式洗衣機(jī)，當(dāng)負(fù)載位于滾筒的頂部時(shí)，必須克服重力對(duì)電機(jī)負(fù)載作功。只有使用高級(jí)的算法如FOC才可處理這些動(dòng)態(tài)負(fù)載變化。
標(biāo)簽： pmsm 電機(jī)傳感器 磁場(chǎng) 定向控制
上傳時(shí)間： 2022-06-29
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本課題采用了基于高頻電壓信號(hào)注入法的永磁同步電動(dòng)機(jī)的無傳感器矢量控制方法，此種方法利用內(nèi)置式電機(jī)的凸極性的特性，適合于電機(jī)在低速運(yùn)行狀態(tài)下對(duì)轉(zhuǎn)子位置和轉(zhuǎn)速進(jìn)行估算，對(duì)運(yùn)行中的電機(jī)參數(shù)變化不敏感，系統(tǒng)具有較強(qiáng)的魯棒性。本文采用了以內(nèi)置式電動(dòng)機(jī)為研究對(duì)象，首先分析了永磁同步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和數(shù)學(xué)模型，并介紹了矢量控制坐標(biāo)變換方法、空間矢量脈寬調(diào)制技術(shù)（SVPWM）。進(jìn)而闡述高頻電壓信號(hào)注入法的原理，建立數(shù)學(xué)模型。然后提出高頻電壓信號(hào)注入的方式，通過對(duì)載有轉(zhuǎn)子位置信息的高頻信號(hào)進(jìn)行處理，對(duì)轉(zhuǎn)子的磁極位置和轉(zhuǎn)速等信息進(jìn)行估計(jì)計(jì)算。本文還通過使用Matlab/Simulink仿真平臺(tái)，建立了基于高頻信號(hào)注入法原理的永磁同步電動(dòng)機(jī)的無傳感器控制仿真模型，實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了此種算法的可行性。最后通過使用德州儀器公司生產(chǎn)的TMS320F28335為核心芯片，搭建了控制系統(tǒng)電路，并同時(shí)介紹了系統(tǒng)的電源電路、控制電路、電流檢測(cè)電路、電流保護(hù)電路等硬件電路。另外對(duì)控制算法中的主要部分，包括PWM中斷程序、矢量控制程序、數(shù)字濾波器的算法都進(jìn)行了介紹。最后的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，這種無傳感器的矢量控制方法適用于電機(jī)在低速時(shí)的控制要求，動(dòng)態(tài)性能較好，能夠準(zhǔn)確跟蹤轉(zhuǎn)子的實(shí)際位置，估算轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，控制系統(tǒng)的魯棒性較好，實(shí)現(xiàn)了無傳感器控制的實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?/p>
標(biāo)簽： 高頻電壓信號(hào) pmsm 傳感器 矢量控制
上傳時(shí)間： 2022-06-30
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隨著電力電子技術(shù)、微處理器技術(shù)以及新的電機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展，交流調(diào)速性能日益提高，變頻調(diào)速技術(shù)的出現(xiàn)使交流調(diào)速系統(tǒng)有取代直流調(diào)速系統(tǒng)的趨勢(shì)。但是國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展要求交流變頻調(diào)速系統(tǒng)具有更高的調(diào)速精度、更大的調(diào)速范圍和更快的響應(yīng)速度，一般的通用變頻器已經(jīng)不能滿足工業(yè)應(yīng)用的需求，而交流電機(jī)矢量控制調(diào)速系統(tǒng)能夠很好的滿足這個(gè)要求。矢量控制（Ficld Oricnted Control），能夠?qū)崿F(xiàn)交流電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩的快速控制，本文對(duì)三相交流異步電機(jī)的矢量控制系統(tǒng)進(jìn)行了研究和分析，以高性能數(shù)字信號(hào)處理器為硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)了基于DSP的三相交流異步電機(jī)的矢量控制系統(tǒng)。并分析了逆變器死區(qū)效應(yīng)的產(chǎn)生，實(shí)現(xiàn)了逆變器死區(qū)的補(bǔ)償。本文介紹了交流調(diào)速及其相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，變頻調(diào)速的方案以及國內(nèi)外對(duì)矢量控制的研究狀況。以三相交流異步電機(jī)在三相靜止坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型為基礎(chǔ)，通過Clarke變換和Parke變換得到三相交流異步電機(jī)在兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型，并利用轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向的方法，對(duì)該模型進(jìn)行分析，設(shè)計(jì)了轉(zhuǎn)子磁鏈觀測(cè)器，以實(shí)現(xiàn)交流電機(jī)電流量的有效解耦，得到定子電流的轉(zhuǎn)矩分量和勵(lì)磁分量。仿?lián)绷麟姍C(jī)的控制方法，設(shè)計(jì)了矢量控制算法的電流與速度雙閉環(huán)控制系統(tǒng)。設(shè)計(jì)了以TMS320LF2407A為主控制器的硬件平臺(tái)，在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了矢量控制算法，論述了電壓空間矢量調(diào)制（SVPWM）的原理和方法，并對(duì)其進(jìn)行了改進(jìn)。最后對(duì)逆變器的死區(qū)進(jìn)行了補(bǔ)償。實(shí)驗(yàn)表明基于轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向的矢量控制（FOC）系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡單，電流解赫方便，動(dòng)態(tài)性能好，精度較高，能夠基本滿足現(xiàn)代交流電機(jī)控制系統(tǒng)的轉(zhuǎn)矩和速度要求。
標(biāo)簽： dsp 三相交流異步電機(jī) 矢量控制系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2022-06-30
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