目前見到的許多關于直流電機的測速與控制類文獻中,以研究無刷直流電機較多,采用PID算法,PWM調速的居多。這些文獻所采用的控制器一般都是Motorola公司的MC33035,MICROLlinear公司的ML4425/4428,諸如Infineon的嵌入式單片機C504或采用通用的PWM芯片如SG3524、TL494等。采用這些ASIC芯片,雖然能實現直流電機的無級調速,但還存在一些問題,如無法與計算機直接接口,許多較為復雜的控制算法無法在不增加硬件成本的情況下實現,控制器的人機界面不理想。總的來講,控制器的智能化程度不高,可移植性差。雖然采用PWM芯片來實現電機無級調速的方案成本較低,但當控制器針對不同的應用場合增加多種附加功能時,其靈活性不夠,而且反而增加硬件的成本。還有一些使用PLC控制器或高檔處理器芯片(如DSP器件)的文獻,它們雖然具有較高的控制性能,但由于這些高檔處理器價格過高,需要更多的外圍器件,因此也不具備在通常情況下大規模使用的條件。 從發展趨勢上看,總體的研究方向是提出質量更高的算法和調速方案,以及在考慮成本要求的前提下選擇適合這種算法的核心控制器。 在研究方法上,有的采用軟件仿真,從理論作深入的研究;有的通過實踐總結提出一些具有使用價值的實踐方法。其中常見的有PID算法,模糊PID算法,結合神經算法的PID算法等;在調速方案上,有采用普通的PWM調速,也有特殊PWM(PWM-ON-PWM)調速以及其它調速方式。另外電機轉速測量方案通常有光電式和磁電式,也有用超聲波測量的方案。 直流電機,尤其是永磁直流無刷直流電機(PM-BLDC),由于其固有的許多特點,在加上我國的稀土資源豐富,被眾多電機專家認為是21世紀的新型換代產品。隨著半導體集成電路,電力電子器件,控制原理和稀土材料工業的發展,可以預見這種產品必然會逐步取代傳統結構的交流電動機加變頻調速器的模式,近年來已廣泛應用于家電、汽車、數控機床、機器人等更多的領域。
上傳時間: 2013-06-25
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·目 錄文摘英文文摘獨創性聲明及學位論文版權使用授權書第一章緒論1.1交流電機調速技術的發展狀況1.2現代交流調速系統的類型1.2.1同步電動機調速系統的基本類型1.2.2異步電動機調速系統的基本類型1.3現代交流調速系統的發展趨勢和動向1.3.1控制理念與控制技術方面的研究與開發1.3.2變頻器主電路拓撲結構研究與開發1.3.3 PWM模式改進與優化研究1.3.4中壓變頻裝置的研究與開發1.4本文
上傳時間: 2013-07-05
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·摘要:描述了三相電壓源型PWM整流器的工作原理,基于整流器網側電流矢量推導出同步旋轉坐標系下系統的數學模型,給出了一種電流前饋解耦控制算法。同時詳細介紹了基于電流前饋解耦的PWM整流器雙環控制系統設計方法。并且應用TMS320LF2407A建立了PWM整流器的DSP數字化實驗系統。實驗結果表明,該整流器能獲得單位功率因數的正弦輸入電流、穩定的直流輸出電壓和快速的動態響應。
上傳時間: 2013-06-03
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·摘 要:應用TMS320X240系列DSP芯片設計了一套無刷同步電機全數字智能伺服系統。該系統充分利用了DSP豐富接口和運算速度快的特點,使所設計的系統硬件簡單,并采用智能控制策略對系統進行控制。實驗結果表明,該系統具有良好的動態和靜態特性。
上傳時間: 2013-04-24
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·摘 要 根據永磁無刷電機的工作原理,設計了工業縫紉機數字位置伺服控制系統。該系統以三菱M16C 系列單片機作為核心控制器,采用了電流的預估和模糊PID 控制,實現縫紉機的啟動,調速和停車定位等控制,并給出了實驗結果。
上傳時間: 2013-06-13
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針對主控制板上存儲器(SRAM) 存儲的數據量小和最高頻率低的情況,提出了基于SDR Sdram(同步動態RAM) 作為主存儲器的LED 顯示系統的研究。在實驗中,使用了現場可編程門陣列( FPGA) 來實現各模塊的邏輯功能。最終實現了對L ED 顯示屏的控制,并且一塊主控制板最大限度的控制了256 ×128 個像素點,基于相同條件,比靜態內存控制的面積大了一倍,驗證了動態內存核[7 ]的實用性。
上傳時間: 2013-08-21
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空間多媒體通信過程中存在的不可預測的分組數據丟失、亂序,可變的鏈路傳輸及處理時延抖動以及收發端時鐘不同步與漂移等問題,這可能導致接收端在對音視頻數據進行顯示播放時產生音視頻不同步現象。為了解決此問題,提出了一種改進的基于時間戳的空間音視頻同步方法,該方法采用一種相對時間戳映射模型,結合接收端同步檢測和緩沖設計,能夠在無需全網時鐘和反饋通道的情況下,實現空間通信中的音視頻同步傳輸,并在接收端進行同步播放顯示。對該方法進行了仿真,結果表明了設計的可行性。同步前的均方根誤差SPD值平均在150 ms左右,最大能達到176.1 ms。文中方法能將SPD值控制在60 ms左右,不僅能實現音視頻同步傳輸,并且開銷很小,可應用在空間多媒體通信中。
標簽: 音視頻
上傳時間: 2013-11-21
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多個DDS器件同步后,就可以在多個頻率載波實現相位和幅度的精確數字調諧控制。這種控制在雷達應用和用于邊帶抑制的正交(I/Q)上變頻中很有用。
上傳時間: 2013-11-13
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摘要: 介紹了時鐘分相技術并討論了時鐘分相技術在高速數字電路設計中的作用。 關鍵詞: 時鐘分相技術; 應用 中圖分類號: TN 79 文獻標識碼:A 文章編號: 025820934 (2000) 0620437203 時鐘是高速數字電路設計的關鍵技術之一, 系統時鐘的性能好壞, 直接影響了整個電路的 性能。尤其現代電子系統對性能的越來越高的要求, 迫使我們集中更多的注意力在更高頻率、 更高精度的時鐘設計上面。但隨著系統時鐘頻率的升高。我們的系統設計將面臨一系列的問 題。 1) 時鐘的快速電平切換將給電路帶來的串擾(Crosstalk) 和其他的噪聲。 2) 高速的時鐘對電路板的設計提出了更高的要求: 我們應引入傳輸線(T ransm ission L ine) 模型, 并在信號的匹配上有更多的考慮。 3) 在系統時鐘高于100MHz 的情況下, 應使用高速芯片來達到所需的速度, 如ECL 芯 片, 但這種芯片一般功耗很大, 再加上匹配電阻增加的功耗, 使整個系統所需要的電流增大, 發 熱量增多, 對系統的穩定性和集成度有不利的影響。 4) 高頻時鐘相應的電磁輻射(EM I) 比較嚴重。 所以在高速數字系統設計中對高頻時鐘信號的處理應格外慎重, 盡量減少電路中高頻信 號的成分, 這里介紹一種很好的解決方法, 即利用時鐘分相技術, 以低頻的時鐘實現高頻的處 理。 1 時鐘分相技術 我們知道, 時鐘信號的一個周期按相位來分, 可以分為360°。所謂時鐘分相技術, 就是把 時鐘周期的多個相位都加以利用, 以達到更高的時間分辨。在通常的設計中, 我們只用到時鐘 的上升沿(0 相位) , 如果把時鐘的下降沿(180°相位) 也加以利用, 系統的時間分辨能力就可以 提高一倍(如圖1a 所示)。同理, 將時鐘分為4 個相位(0°、90°、180°和270°) , 系統的時間分辨就 可以提高為原來的4 倍(如圖1b 所示)。 以前也有人嘗試過用專門的延遲線或邏輯門延時來達到時鐘分相的目的。用這種方法產生的相位差不夠準確, 而且引起的時間偏移(Skew ) 和抖動 (J itters) 比較大, 無法實現高精度的時間分辨。 近年來半導體技術的發展, 使高質量的分相功能在一 片芯片內實現成為可能, 如AMCC 公司的S4405, CY2 PRESS 公司的CY9901 和CY9911, 都是性能優異的時鐘 芯片。這些芯片的出現, 大大促進了時鐘分相技術在實際電 路中的應用。我們在這方面作了一些嘗試性的工作: 要獲得 良好的時間性能, 必須確保分相時鐘的Skew 和J itters 都 比較小。因此在我們的設計中, 通常用一個低頻、高精度的 晶體作為時鐘源, 將這個低頻時鐘通過一個鎖相環(PLL ) , 獲得一個較高頻率的、比較純凈的時鐘, 對這個時鐘進行分相, 就可獲得高穩定、低抖動的分 相時鐘。 這部分電路在實際運用中獲得了很好的效果。下面以應用的實例加以說明。2 應用實例 2. 1 應用在接入網中 在通訊系統中, 由于要減少傳輸 上的硬件開銷, 一般以串行模式傳輸 圖3 時鐘分為4 個相位 數據, 與其同步的時鐘信號并不傳輸。 但本地接收到數據時, 為了準確地獲取 數據, 必須得到數據時鐘, 即要獲取與數 據同步的時鐘信號。在接入網中, 數據傳 輸的結構如圖2 所示。 數據以68MBös 的速率傳輸, 即每 個bit 占有14. 7ns 的寬度, 在每個數據 幀的開頭有一個用于同步檢測的頭部信息。我們要找到與它同步性好的時鐘信號, 一般時間 分辨應該達到1ö4 的時鐘周期。即14. 7ö 4≈ 3. 7ns, 這就是說, 系統時鐘頻率應在300MHz 以 上, 在這種頻率下, 我們必須使用ECL inp s 芯片(ECL inp s 是ECL 芯片系列中速度最快的, 其 典型門延遲為340p s) , 如前所述, 這樣對整個系統設計帶來很多的困擾。 我們在這里使用鎖相環和時鐘分相技術, 將一個16MHz 晶振作為時鐘源, 經過鎖相環 89429 升頻得到68MHz 的時鐘, 再經過分相芯片AMCCS4405 分成4 個相位, 如圖3 所示。 我們只要從4 個相位的68MHz 時鐘中選擇出與數據同步性最好的一個。選擇的依據是: 在每個數據幀的頭部(HEAD) 都有一個8bit 的KWD (KeyWord) (如圖1 所示) , 我們分別用 這4 個相位的時鐘去鎖存數據, 如果經某個時鐘鎖存后的數據在這個指定位置最先檢測出這 個KWD, 就認為下一相位的時鐘與數據的同步性最好(相關)。 根據這個判別原理, 我們設計了圖4 所示的時鐘分相選擇電路。 在板上通過鎖相環89429 和分相芯片S4405 獲得我們所要的68MHz 4 相時鐘: 用這4 個 時鐘分別將輸入數據進行移位, 將移位的數據與KWD 作比較, 若至少有7bit 符合, 則認為檢 出了KWD。將4 路相關器的結果經過優先判選控制邏輯, 即可輸出同步性最好的時鐘。這里, 我們運用AMCC 公司生產的 S4405 芯片, 對68MHz 的時鐘進行了4 分 相, 成功地實現了同步時鐘的獲取, 這部分 電路目前已實際地應用在某通訊系統的接 入網中。 2. 2 高速數據采集系統中的應用 高速、高精度的模擬- 數字變換 (ADC) 一直是高速數據采集系統的關鍵部 分。高速的ADC 價格昂貴, 而且系統設計 難度很高。以前就有人考慮使用多個低速 圖5 分相技術應用于采集系統 ADC 和時鐘分相, 用以替代高速的ADC, 但由 于時鐘分相電路產生的相位不準確, 時鐘的 J itters 和Skew 比較大(如前述) , 容易產生較 大的孔徑晃動(Aperture J itters) , 無法達到很 好的時間分辨。 現在使用時鐘分相芯片, 我們可以把分相 技術應用在高速數據采集系統中: 以4 分相后 圖6 分相技術提高系統的數據采集率 的80MHz 采樣時鐘分別作為ADC 的 轉換時鐘, 對模擬信號進行采樣, 如圖5 所示。 在每一采集通道中, 輸入信號經過 緩沖、調理, 送入ADC 進行模數轉換, 采集到的數據寫入存儲器(M EM )。各個 采集通道采集的是同一信號, 不過采樣 點依次相差90°相位。通過存儲器中的數 據重組, 可以使系統時鐘為80MHz 的采 集系統達到320MHz 數據采集率(如圖6 所示)。 3 總結 靈活地運用時鐘分相技術, 可以有效地用低頻時鐘實現相當于高頻時鐘的時間性能, 并 避免了高速數字電路設計中一些問題, 降低了系統設計的難度。
上傳時間: 2013-12-17
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許多電信和計算應用都需要一個能夠從非常低輸入電壓獲得工作電源的高效率降壓型 DC/DC 轉換器。高輸出功率同步控制器 LT3740 就是這些應用的理想選擇,該器件能把 2.2V 至 22V 的輸入電源轉換為低至 0.8V 的輸出,並提供 2A 至 20A 的負載電流。其應用包括分布式電源繫統、負載點調節和邏輯電源轉換。
上傳時間: 2013-12-30
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