數字控制技術在開關電源中的應用正變得越來越廣泛,開關電源的數字控制器包含三個主要的功能模塊:模數轉換器、數字補償器和數字脈寬調制器。本論文總結和比較了當今國際上高頻開關電源數字控制器各個模塊的先進技術和發展方向。 數字電源要在高頻開關電源應用領域中實用化、市場化,在技術上仍然存在許多的難關需要攻克。其中模數轉換器和數字脈寬調制器的分辨率問題給系統帶來了極限環振蕩的隱患,采樣時滯現象增加了實現電源的電壓調節快速動態響應特性的難度,同時數字補償器必須在一個開關周期內完成若干次乘法和加法運算以便及時更新占空比信息,從而對數字控制器的運算速度提出了非常高的要求。本文集中研究和討論解決這些技術難點的途徑,利用matlab中的SISOTOOL塊,通過直接數字設計提出了2P2Z的數字補償算法。按照高頻開關電源的設計步驟,本文對主要元器件進行了參數的計算以及選型,并利用matlab中的SIMULINK模塊對電路的穩態瞬態性能進行仿真研究。 為了對理論分析和仿真研究進行驗證,本文設計實現了一款基于DSPic30F2020高性能數字信號處理器并采用2P2Z控制算法的高頻全橋拓撲大功率通信一次電源整流模塊。實驗結果表明,該數字電源方案穩定可靠,性能參數優異,能夠滿足應用的需要。
上傳時間: 2013-04-24
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無刷直流電機是隨著電力電子技術的發展和新型永磁材料的出現而迅速發展起來的一種新型機電一體化電機.隨著無刷直流電機在各個領域的廣泛應用,無位置傳感器控制方法的優勢也越來越明顯,特別是"反電勢法"無刷直流電機控制方法已經發展成為最實用的無位置傳感器控制方法.論文在介紹常用的無位置傳感器無刷直流電機控制方法的基礎上,詳細分析了"反電勢法"無刷直流電機控制原理.深入研究了三種反電勢過零檢測方法,設計了反電勢過零檢測電路,并對檢測電路移相產生的轉子位置誤差進行了分析,給出了補償方法.以變頻空調壓縮機用無刷直流電機為樣機,設計了"反電勢法"無刷直流電機控制系統的硬件電路,詳細介紹 電路各個組成部分,同時介紹了控制系統中采用的軟硬件抗干擾措施.論文介紹了"反電勢法"無刷直流電機控制常用的起動方法,深入討論了"三段式"起動技術,對"三段式"起動技術中轉子預定位、外同步加速和外同步到自同步的切換進行了詳細的分析,并對外同步加速過程中出現的超前換相和滯后換相現象進行了深入的研究.提出了一種新的利用反電勢過零點實現電機最佳換相邏輯的方法,這種方法不但可以實現電機調速,而且在電機起動過程中,使外同步到自同步的切換更加容易.實驗結果驗證了這種方法的正確性.
上傳時間: 2013-04-24
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該文主要研究了以TI公司的16位定點TMS320F240型DSP為控制核心的全數字交流變頻調速系統硬件、軟件的設計理論和設計方法.該系統主要由主電路、系統保護電路、控制回路和采樣回路組成.主電路部分包括整流、濾波、逆變器(IPM)、IPM驅動電路等;系統保護電路包括過壓欠壓保護、限流啟動、IPM故障保護、過流保護等;控制回路包括DSP最小系統電路、與PC機通訊接口電路、仿真接口電路、PWM信號發生電路、A/D、D/A轉換電路等;采樣電路包括電流采樣、電壓采樣、轉速采樣.在軟件方面,考慮到SVPWM相對于SPWM具有較高的直流電壓利用率,以及更適合于數字控制系統,該文在研究SVPWM控制原理的基礎上,編制了基于SVPWM的開環控制程序.該文最后給出了試驗結果,開環運行試驗結果表明,該系統可以在0-50Hz范圍內平滑調速,在10Hz以上具有較強的帶負載能力,以及抗干擾能力.
上傳時間: 2013-05-21
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本文對超聲波電機驅動控制系統進行了研究。全文主要內容如下:系統介紹了超聲波電機的特點、研究歷史和主要應用,概述了超聲波電機驅動控制技術的研究現狀。在介紹壓電陶瓷逆壓電效應與壓電振子諧振特性的基礎上,闡述了超聲波電機的運行機理及調速原理。介紹了環狀行波型超聲波電機的基本結構及工作原理。研制了基于DSP的超聲波電機驅動控制系統,為超聲波電機控制技術的研究提供了一個通用實驗平臺。通過光電編碼器檢測超聲波電機的速度,研制了利用速度反饋來進行頻率調整的頻率跟蹤控制器,實現了采用頻率P調節的超聲波電機速度穩定性控制。實現了大外徑(80mm)環狀行波型超聲波電機的高精度位置檢測。研制了基于DSP的超聲波電機位置控制系統,完成了采用相位差P控制方案進行精密定位控制的實驗研究。
上傳時間: 2013-05-21
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動力傳動中的直線往復運動往往是通過旋轉運動在傳動裝置的作用下實現的。因此,頻繁的高速和低速的傳遞運動裝置的較好選擇是直線開關磁阻電機(LSRM)。但是,這種電機很少得到運用,這是因為LSRM的數學模型很難準確建立,它的固有的牽引力脈動(類似于旋轉開關磁阻電機的轉矩脈動)也很難克服,因而控制起來比較困難。隨著電力電子技術和數字技術的發展,直線開關磁阻電機以其簡單結實的電機結構、優越的性能和經濟指標,近年來受到學術界的極大關注,不少大學和研究機構都開展了研究工作,取得了一定的成就。本文在“通過先進的控制策略簡化機械裝置”的指導思想下,結合目前國際學術界的最新研究成果,對直線開關磁阻電機的理論、結構設計和系統仿真進行了一系列的研究。 本文從最基本的理論公式推導出直線開關磁阻電機的數學模型,并在此基礎上結合具體參數進行電機的結構設計,分析了各參數的靜態特性,推導出動態方程和傳遞函數,建立了非線性動態模型,利用該模型進行系統的動態特性分析,給出仿真結果;對系統進行優化,提出了一種簡單可行的參數選擇方法。仿真結果表明,其動態響應性能明顯提高。在分析常用功率變換器的基礎上,引進軟開關技術,用來降低電機的損耗和脈動。采用TMS320VC33進行數據處理,給出了與DSP相連接的相關檢測電路。 為了降低和消除開關磁阻電機的脈動和噪聲,本文利用滑模變結構控制具有快速響應和對外部變化不靈敏等優點,設計了LSRM滑模變結構控制系統。仿真結果表明,其效果明顯。 本文研究的目的在于把直線電機的結構和開關磁阻電機的原理和控制方式結合起來,對直線開關磁阻電機進行深入的分析,并在動態特性上進行較多的理論和仿真分析,在保持開關磁阻電機固有的優點上,進一步簡化電機的結構,使之能在一些特殊場合使用,以提高整個傳動系統的效率。 研究結果表明,直線開關磁阻電機的結構十分簡單,控制策略相對成熟,因而直線開關磁阻電機的研究和推廣運用是很有前途的。
上傳時間: 2013-06-20
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研究表明,茶葉做青環境及工藝等是影響烏龍茶品質的重要因素。由于烏龍茶茶青在發酵過程會產生大量水汽,因此,對茶青發酵的溫度控制要求十分高,而且還要求能夠不間斷除濕。目前,很多中小型烏龍茶加工車間采用空調來調節烏龍茶茶青發酵過程的溫度和濕度,但是由于空調不能在制熱過程中除濕,因此,采用空調是無法在低溫天氣用于茶青發酵加工的。 本文通過對空調系統的研究,結合除濕機的工作原理,設計了一種具有新型結構的茶青發酵溫濕度控制系統。通過制冷回路的改進和閥門的切換,使得本系統既可以象普通空調一樣制冷制熱,也可以當作除濕機來用,滿足了烏龍茶茶青發酵加工過程不間斷除濕的要求。 論文詳細介紹了該系統的工作原理和控制方法,包括模糊PID控制策略的研究,并基于DSP平臺設計了相關的控制算法。最后,采用MATLAB進行仿真研究,證明較常規PID算法具有更好的控制性能。
上傳時間: 2013-04-24
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傳統的電梯門機采用的是直流或交流旋轉電機來實現。前者調速性能好,但由于存在換向器、電磁火花和干擾,可靠性差;后者雖然電機結構相對簡單,但控制復雜,性能差。兩者都需要通過一些復雜的傳動機構將電機旋轉運動轉換為直線運動以實現電梯門的開/關。 本文設計了一種采用扁平型直線感應電機驅動的電梯門機及其微機控制系統,提出了一種適用于該系統的恒壓調頻(CVVF)控制方式并設計了開/關門運行曲線;另外,通過Maxwell2D有限元軟件分析了電機的磁場和起動推力特性。論文中給出了樣機的實驗結果,其性能已達到預定的要求。
上傳時間: 2013-06-15
上傳用戶:zgu489
步進電機伺服電機控制步進電機控制程序.pdf
標簽: 步進電機控制
上傳時間: 2013-07-05
上傳用戶:KIM66
直線電動機直接驅動運動設備,省略了機械轉換機構,完全消除機械傳動元件的速度和加速度的物理極限,具有長行程、低慣量、高精度、快響應和高速度等特征,是先進加工中心的標志。90年代中期以后,直線驅動技術在超精密定位領域中得到了廣泛的應用,吸引了越來越多的研究機構和人員投入到這一領域中來。 永磁直線同步電機與普通的直線異步電機相比,具有效率高、輸出力矩大、體積小、易于控制等優點,極大地提高了進給系統的快速響應性和運動精度,成為新一代超精密機床中最具有代表的技術。永磁直線同步電機伺服控制系統將是當前和今后直線電機發展應用的一個方向。 本文以直線電機理論為依據,以現有的實驗設備及新的實驗方法為基礎,設計了永磁直線同步電動機控制系統,分析了永磁直線同步電機控制系統中存在的難點,并對直線電動機控制系統的控制性能進行了初步的實驗研究。 首先,介紹了永磁直線同步電機的結構、工作原理、相關控制策略,對直線電機控制難點進行了探討。在此基礎上,設計了永磁直線同步電機的控制系統的總體方案。 然后針對永磁直線同步電機控制系統的主要難點,分為位置檢測技術,硬件系統設計和軟件系統設計三個方面對控制系統進行分析。根據永磁直線同步電機的特點,提出一種簡易的初始位置檢測方法,并設計了檢測電路。該方法基于線性霍爾元件,基本上不增加控制系統成本,安裝簡便,效果良好。在普通的三相逆變電路的直流側添加DC/DC電力電子電路。這樣的做的好處是根據系統需求輸出直流電壓,減少諧波。由于傳統的基于前后臺工作機制的電機控制軟件存在響應不及時、不穩定等弊病,提出了基于嵌入式實時操作系統機制上編寫電機控制軟件。 最后基于樣機和控制器做了相應試驗,分析了試驗結果,并提出了存在的問題和下一步的工作展望。
上傳時間: 2013-06-20
上傳用戶:siguazgb
永磁無刷直流電動機利用轉子上的永磁體激磁,采用電子換相取代機械換相,結構簡單、體積小、效率高,在許多領域得到了廣泛應用。但是,由于永磁無刷直流電動機本身存在較大的轉矩脈動,從而使電機運行性能存在缺陷,限制了它在精密傳動系統中的應用。本文在開發完成永磁無刷直流電動機控制系統的基礎上,針對如何減小和抑制自控式永磁電動機轉矩脈動這一問題,提出了一種混合控制策略:利用原有的六個離散位置信號,在三三導通控制策略的基礎上,融入矢量控制策略,使得電機在運行過程中定子的基波磁勢與轉子磁勢盡量保持在90°左右,來實現近似正弦波電流驅動,可以在不增加系統成本的基礎上,較好地抑制電磁轉矩脈動,并通過實驗驗證其正確性,其主要內容如下: 第二章主要闡述了永磁無刷直流電動機的運行原理,給出了電機的數學模型,在此基礎上,利用Matlab/Simulink軟件建立了電機及控制系統的仿真模型,并給出了仿真和實驗波形。 第三章介紹基于TI公司TMS320F240PQA芯片的永磁直流無刷電機控制器的設計,并對系統主電路、驅動模塊、電流檢測、過壓保護等電路作了詳細的介紹,對設計中容易出現的問題進行分析,搭建了整個系統的硬件平臺。 第四章介紹了常規的矢量控制技術,提出了一種混合控制策略的新方法:利用霍爾位置傳感器的六個位置信號,使得電機在運行過程中定子的基波磁勢與轉子磁勢盡量保持在90°左右,從而達到控制器簡單、轉矩脈動降低的目的。并分析了這種控制策略在勻速、加減速情況下的運行性能。 第五章在前幾章分析的基礎上,完整給出了混合控制策略的軟件編程方法,并按照模塊化的思想,把軟件分成多個獨立模塊,并重點介紹了系統啟動、轉速計算、轉子位置計算、sinθ和cosθ的計算、PWM輸出等幾個部分,并給出實驗波形驗證其可行性。
上傳時間: 2013-05-30
上傳用戶:時代將軍