基于狀態(tài)圖的光電編碼器4倍頻vhdl程序，輸入相位差90度的兩相，輸出倍頻和方向信號(hào)
標(biāo)簽： vhdl 狀態(tài)圖 光電編碼器 倍頻
上傳時(shí)間： 2013-12-13
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上傳時(shí)間： 2022-05-22
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在馬達(dá)控制類應(yīng)用中，正交編碼器可以反饋馬達(dá)的轉(zhuǎn)子位置及轉(zhuǎn)速信號(hào).TM32F10x系列MCU集成了正交編碼器接口，增量編碼器可與MCU直接連接而無需外部接口電路。該應(yīng)用筆記詳細(xì)介紹了STM32F1Ox與正交編碼器的接口，并附有相應(yīng)的例程，使用戶可以很快地掌握其使用方法.1正交編碼器原理正交編碼器實(shí)際上就是光電編碼器，分為增量式和絕對(duì)式，較其它檢測(cè)元件有直接輸出數(shù)字量信號(hào)，慣量低，低噪聲，高精度，高分辨率，制作簡便，成本低等優(yōu)點(diǎn)。增量式編碼器結(jié)構(gòu)簡單，制作容易，一般在碼盤上刻A.B.Z三道均勻分布的刻線，由于其給出的位置信息是增量式的，當(dāng)應(yīng)用于伺服領(lǐng)域時(shí)需要初始定位格雷碼絕對(duì)式編碼器一般都做成循環(huán)二進(jìn)制代碼，碼道道數(shù)與二進(jìn)制位數(shù)相同。格富碼絕對(duì)式編碼器可直接輸出轉(zhuǎn)子的絕對(duì)位置，不需要測(cè)定初始位置，但其工藝復(fù)雜、成本高，實(shí)現(xiàn)高分辨率、高精度較為困難。本文主要針對(duì)增量式正交編碼器，它產(chǎn)生兩個(gè)方波信號(hào)A和B，它們相差+-90.其符號(hào)由轉(zhuǎn)動(dòng)方向決定。如下圖所示：圖1：增量式正交編碼器輸出信號(hào)波形2 STM32F10x正交編碼器接口詳述STM32F10x的所有通用定時(shí)器及高級(jí)定時(shí)器都集成了正交編碼器接口，定時(shí)器的兩個(gè)輸入TII和TI2直接與增量式正交編碼器接口，當(dāng)定時(shí)器設(shè)為正交編碼器模式時(shí)，這兩個(gè)信號(hào)的邊沿作為計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘，而正交編碼器的第三個(gè)輸出（機(jī)械零位），可連接外部中斷口來觸發(fā)定時(shí)器的計(jì)數(shù)器復(fù)位.
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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超聲波是一種能量存在的方式，超聲波通過高頻的振動(dòng)作用于水介質(zhì)，從而產(chǎn)生超聲空化效應(yīng)，這種空化效應(yīng)已經(jīng)在超聲波清洗中得到應(yīng)用，或者超聲波作用于傳聲媒介當(dāng)中，能夠引起媒介之間發(fā)生不同的效應(yīng)，已經(jīng)在基礎(chǔ)學(xué)科研究和工程應(yīng)用開發(fā)都表示出非常廣闊的應(yīng)用前景[12]。按照超聲波研究內(nèi)容上劃分，可以分為功率超聲和檢測(cè)超聲兩大領(lǐng)域Bl]。檢測(cè)超聲是工業(yè)及醫(yī)學(xué)檢查的一種方法之一，也被認(rèn)為是弱超聲的“被動(dòng)應(yīng)用”，功率超聲主要是通過超聲接觸對(duì)接觸面進(jìn)行高頻的振動(dòng)摩擦，以改變介質(zhì)的一些特性，所以功率超聲也被稱為“主動(dòng)應(yīng)用”[]。本課題主要是針對(duì)功率超聲波換能器進(jìn)行研究。超聲波的產(chǎn)生主要依靠的是超聲波換能器。超聲波換能器是一種能夠進(jìn)行機(jī)、電能量或者聲、電能量轉(zhuǎn)換的器件。對(duì)于功率超聲換能器而言，換能器通過壓電材料的壓電效應(yīng)將輸入的高頻電能轉(zhuǎn)換成高頻振動(dòng)的機(jī)械能量。換能器的種類有很多，應(yīng)用的領(lǐng)域也不相同，如磁致伸縮超聲換能器間，壓電陶瓷換能器等等。目前研究最為廣泛的是壓電陶瓷換能器，壓電陶瓷換能器是依靠壓電陶瓷的壓電效應(yīng)及逆壓電效應(yīng)來實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)換。壓電陶瓷的壓電效應(yīng)是由它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)引起的，壓電材料主要有鈦酸鋇、錯(cuò)鈦酸鉛、偏銳酸鉛、銳酸鉀鈉、鈦酸鉛等]。這些電介質(zhì)在某一恰當(dāng)?shù)姆较蚴┘右欢ǖ耐饬r(shí)，會(huì)引起內(nèi)部電極分布狀態(tài)發(fā)生改變，在介質(zhì)的相對(duì)表面上會(huì)出現(xiàn)和外力成正比且極性相反的帶電電荷，這種由外力引起的電介質(zhì)的現(xiàn)象叫做壓電效應(yīng)則。相反，若在電介質(zhì)上某一恰當(dāng)?shù)姆较蚣由弦欢◤?qiáng)度的外電場(chǎng)時(shí)，會(huì)引起電介質(zhì)內(nèi)部電極分布發(fā)生相應(yīng)的變化，從而產(chǎn)生和外電場(chǎng)強(qiáng)度成正比的應(yīng)變效應(yīng)，這種由于外電場(chǎng)引起的電介質(zhì)的應(yīng)變現(xiàn)象叫做逆壓電效應(yīng)]。功率超聲換能是超聲學(xué)領(lǐng)域中一個(gè)重要的分支學(xué)科。本課題主要針對(duì)壓電陶瓷式功率超聲波換能器展開研究。20世紀(jì)初期超聲波技術(shù)開始出現(xiàn)，而我國50年代才開始進(jìn)行大功率超聲的研究[]。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展特別是電子技術(shù)的發(fā)展，如單片機(jī)、DSP、FPFA等微處理器得快速發(fā)展，微處理器功能越來越強(qiáng)大，運(yùn)算速度越來也快，以及IGBT、MOSFET等功率器件的快速發(fā)展，功率器件的容量不斷的增加，響應(yīng)速度不斷的提高。對(duì)超聲波發(fā)生器的要求也越來越高，體積越來越小，功能越來越強(qiáng)大，越來越智能，可靠性進(jìn)一步提高。
標(biāo)簽： 超聲波換能器
上傳時(shí)間： 2022-06-18
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IGBT驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路作為變頻器主回路和控制回路之間的接口電路，具有承接前后作用.設(shè)計(jì)好驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路對(duì)于變頻器正常工作起著舉足輕重的作用，死區(qū)補(bǔ)償對(duì)改善變頻器輸出電壓波形，減小輸出電流諧波含量具有重要意義.本文在詳細(xì)分析IGBT的結(jié)構(gòu)和工作特性的基礎(chǔ)上，以HCPL316為核心設(shè)計(jì)了一套完整的IGBT驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路，該電路具有較強(qiáng)驅(qū)動(dòng)能力，適用于驅(qū)動(dòng)中小容量的IGBT：能夠?qū)GBT過電流、過電壓提供保護(hù)，針對(duì)不同型號(hào)1GBT的開關(guān)特性，可調(diào)節(jié)適合的死區(qū)時(shí)間，防止逆變電路橋臂直通，仿真和實(shí)驗(yàn)證明，該驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路可以對(duì)變頻器提供可靠的過流、過壓保護(hù)功能；通過調(diào)節(jié)死區(qū)可調(diào)電阻，設(shè)置適合的死區(qū)時(shí)間，保證了變頻器中IGBT安全可靠運(yùn)行.為了減小IGBT驅(qū)動(dòng)電路中產(chǎn)生的死區(qū)效應(yīng)，本文采用基于功率因數(shù)角預(yù)測(cè)方法進(jìn)行死區(qū)補(bǔ)償，該方法首先通過對(duì)功率因數(shù)角的計(jì)算，確定電流矢量在三相靜止坐標(biāo)系中所處的位置，進(jìn)而判斷輸出電流方向，調(diào)節(jié)IGBT控制脈沖寬度以補(bǔ)償變頻器死區(qū)時(shí)間，減少變頻器的輸出電流語波，降低電動(dòng)機(jī)噪聲，延長電機(jī)壽命，該方法易于軟件實(shí)現(xiàn)、具有補(bǔ)償精確等優(yōu)點(diǎn).在變頻器控制單元中，基于常用SVPWM軟件基礎(chǔ)上，編寫了功率因數(shù)角預(yù)測(cè)死區(qū)補(bǔ)償算法.通過對(duì)變頻器死區(qū)補(bǔ)償前后的試驗(yàn)，證明了本文所提方法的正確性和有效性.
上傳時(shí)間： 2022-06-19
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人類進(jìn)入21世紀(jì)以來，計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)、信息科學(xué)技術(shù)和自動(dòng)化控制技術(shù)被廣泛的應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)的工業(yè)生產(chǎn)中，而數(shù)據(jù)傳輸是工業(yè)生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，數(shù)據(jù)傳輸?shù)馁|(zhì)量直接影響到生產(chǎn)效益。數(shù)據(jù)集中器被用在數(shù)據(jù)傳輸環(huán)節(jié)，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)集中器由于功能單一、總線接口過少、無數(shù)據(jù)處理能力等缺點(diǎn)已逐漸跟不上時(shí)代發(fā)展，新型的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的研究迫在眉睫。多通信接口的MBUS主站/中繼器運(yùn)用了歐洲儀表總線MBUS技術(shù)，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的RS485總線技術(shù)，在數(shù)據(jù)傳輸方面有者極大優(yōu)勢(shì)。由于PROFIBUS總線、CAN總線、MBUS總線和以太網(wǎng)技術(shù)，它們技術(shù)成熟、穩(wěn)定性能高、應(yīng)用范圍廣，在工業(yè)生產(chǎn)的數(shù)據(jù)傳輸環(huán)節(jié)應(yīng)用極為廣泛，而嵌入式技術(shù)作為當(dāng)今的新型技術(shù)的代表，也在生產(chǎn)實(shí)踐中被廣泛運(yùn)用，所以多通信接口的M BUS主站/中繼器將PROFIBUS，CAN總線技術(shù)、MBUS總線技術(shù)和以太網(wǎng)技術(shù)與嵌入式相結(jié)合，以NXP公司的LPC2387作為核心控制芯片，成功的實(shí)現(xiàn)了M BUS從節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)與PROFIBUS、CAN總線和以太網(wǎng)之間的數(shù)據(jù)雙向傳輸。多通信接口的MBUS主站/中繼器的下行接口采用的是MBUS總線技術(shù)，上行接口采用了Profibus.總線、CAN總線和以太網(wǎng)通信技術(shù)，考慮到多功能性，還設(shè)計(jì)了MBUS中繼器接口，增加了MBUS從機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸距離。多通信接口的MBUS主站/中繼器的設(shè)計(jì)彌補(bǔ)了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的不足，通過系統(tǒng)功能測(cè)試，多通信接口的MBUS主站/中繼器符合實(shí)際使用要求，可以用于各種工業(yè)生產(chǎn)場(chǎng)合。
上傳時(shí)間： 2022-06-20
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電力電子系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)仿真已經(jīng)成為其產(chǎn)品設(shè)計(jì)研發(fā)過程中一個(gè)很重要的環(huán)節(jié)，MATLAB、Pspice和SABER是目前國際上最為流行的三大電力電子系統(tǒng)仿真軟件。SABER軟件以其強(qiáng)大的功能、開放的軟件環(huán)境日益成為電力電子系統(tǒng)仿真的首選，跟另外兩種軟件相比其仿真速度更快、收效性更好、仿真結(jié)果的準(zhǔn)確性更高。為了降低逆變器輸出電壓的諧波，簡單且實(shí)用的方法是在逆變器的交流輸出側(cè)加裝L.C濾波器。LC濾波器是低通濾波電路，它可以有效地抑制高次諧波。但它不能消除交流電壓中的低次諧波，尤其是在LC濾波器的轉(zhuǎn)折頻率附近的諧波還被放大了。不同的LC濾波參數(shù)對(duì)輸出電壓的諧波含量影響很大，濾波參數(shù)選取不當(dāng)會(huì)使濾波效果不能滿足設(shè)計(jì)要求。以前，為了選擇濾波參數(shù)人們需要重復(fù)試驗(yàn)并反復(fù)比較，耗時(shí)耗力。計(jì)算機(jī)仿真為人們提供了一種研究電力電子電路的方法，通過仿真可以加深人們對(duì)電路與系統(tǒng)工作原理的理解、加速設(shè)計(jì)周期和節(jié)約開發(fā)成本。建模和計(jì)算機(jī)仿真并對(duì)比不同參數(shù)下的濾波效果和差異，在兼顧濾波環(huán)節(jié)重量的同時(shí)，可以得到合適的濾波效果，為產(chǎn)品設(shè)計(jì)研發(fā)提供參考。本文結(jié)合鐵科院機(jī)輛所研制DC600V客車空調(diào)逆變電源，采用SABER軟件進(jìn)行仿真，具體分析了影響逆變器輸出電壓諧波的諸因素及特點(diǎn)，本文還定量分析了不同載波頻率、不同互鎖時(shí)間以及不同負(fù)載工況下線電壓諧波含量的變化。最后通過仿真得到客車逆變電源不同的LC濾波參數(shù)與逆變器輸出電壓諧波含量的關(guān)系。
上傳時(shí)間： 2022-07-06
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超聲波換能器材料
上傳時(shí)間： 2013-06-03
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調(diào)制解調(diào)器實(shí)用指南
標(biāo)簽： 調(diào)制解調(diào)器
上傳時(shí)間： 2013-05-29
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