一個滑模觀測器simulink模型附帶matlab源碼,幫助學習滑模觀測器
上傳時間: 2019-09-11
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自動錘度在線檢測裝置的檢測電路以ATMEGA16 單片機為核心,以美國Tedea- Huntleigh 公司惠斯通電橋傳感器1022 和DALLAS 公司的DS1820 溫度傳感器對錘度數(shù)據(jù)進行采集、AD 模數(shù)轉(zhuǎn)換,同時用1602 系列的液晶顯示模塊實時顯示采集到的數(shù)據(jù)。實驗表明該裝置成本低廉,積垢干擾小,并且速度快,操作簡單,具有實時在線檢測的功能。其檢測電路部分的核心就在于AD 模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊,該模塊的AD 芯片采用美國進口ADS1230 模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片。
上傳時間: 2022-07-28
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本課題就是從研究永磁電機的設計著手,最大程度的改進電動機本體的性能,設計出符合伺服驅(qū)動要求的永磁同步電動機,然后針對設計出來的具體電機開發(fā)相應的驅(qū)動控制電路以及相關的控制軟件,使電動機、驅(qū)動控制電路和控制軟件三者相互配合,從整體上提高整個伺服控制系統(tǒng)的性能。 論文首先介紹永磁電機的發(fā)展前景和基本結構;接著具體論述如何使用Visual Basic 6.0和ANSYS有限元分析軟件進行永磁同步電動機設計,為電機設計引入一種較新的方法,使電機許多性能參數(shù)得到進一步較為精確的量化,設計者可據(jù)此對電機性能進行更可靠的評估,從而為電機性能結構的改進提供了基礎、指明了方向;然后,論文著重研究如何使用DSP實現(xiàn)對永磁同步電動機的伺服控制,控制部分從電機矢量控制理論入手,引入一套全新的電機轉(zhuǎn)子初始位置確定理論和算法,還涉及到正弦波脈寬調(diào)制和電壓空間矢量調(diào)制理論,系統(tǒng)的速度位置環(huán)采用滑模變結構控制方法,這些在論文中都做了詳細地論述,從軟件和硬件兩個角度分別具體闡述了整個伺服控制系統(tǒng)的實現(xiàn)過程。最后整個控制系統(tǒng)實現(xiàn)與PC機上的VB程序進行串行通訊,使用者可通過PC機提供的控制界面程序方便的監(jiān)控伺服系統(tǒng)的運行狀況,同時文中還實現(xiàn)了對整個控制系統(tǒng)的Matlab建模及其仿真。
標簽: DSP 永磁同步電動機 伺服控制系統(tǒng)
上傳時間: 2013-04-24
上傳用戶:qiuqing
隨著功率開關器件的進步,大量的電力電子變流裝置在國民經(jīng)濟各領域獲得了廣泛應用,但是這些變流裝置大部分都需要整流環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的不控整流或相控整流存在網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)低、電流畸變嚴重等缺點。PWM整流器可實現(xiàn)正弦的網(wǎng)側(cè)電流、單位或可調(diào)的功率因數(shù)、能量的雙向流動,是一種真正意義上的“綠色環(huán)保”電力電子裝置。PWM整流器可分為電壓型PWM整流器(Voltage—SourceRectifier,VSR)和電流型PWM整流器(Current—SourceRectifier,CSR)。CSR具有直接控制輸出電流、動態(tài)響應快、限流能力強等特點,在一些中、大功率應用場合,較之VSR,在經(jīng)濟和技術上更具優(yōu)勢。 本文針對電網(wǎng)電壓平衡、不平衡情況、多模塊直接并聯(lián)幾個方面,對三相CSR及其控制策略展開了深入研究,論文的主要工作和取得的創(chuàng)新性成果如下: 1、在電網(wǎng)電壓平衡情況下,提出了三相CSR的直流電流非線性解耦控制策略和交流電流非線性解耦控制策略,實現(xiàn)了有功功率和無功功率的獨立、解耦控制,獲得了線性的動態(tài)響應。直流電流非線性解耦控制策略是直流電流控制和網(wǎng)側(cè)無功電流控制并行的控制策略,具有較快的直流電流響應速度;交流電流非線性解耦控制策略是直流電流(或電壓)控制和網(wǎng)側(cè)電流控制級聯(lián)的控制策略,具有結構簡單,便于獨立設計直流和交流控制器的特點。 2、考慮了電網(wǎng)電壓不平衡和濾波器參數(shù)三相不對稱的情況,提出了基于瞬時有功功率調(diào)節(jié)的三相CSR的不平衡補償策略,消除了直流電流脈動分量,實現(xiàn)了網(wǎng)側(cè)可控的功率因數(shù)和正弦的交流電流;提出了基于滑模控制的交流電流控制策略,簡化了控制器結構,實現(xiàn)了對網(wǎng)側(cè)電流的無差跟蹤。 3、建立了多模塊直接并聯(lián)CSR的環(huán)流模型;對任一并聯(lián)模塊,提出了總直流電流控制器外加2個均流控制器的直流側(cè)控制器結構,保證了流過各模塊上、下橋臂的電流均相等,并且各模塊僅共享總直流電流控制器輸出信號,最大可能地保證了各模塊控制的獨立性。 4、建立了三相CSR實驗系統(tǒng),進行了初步的實驗研究。
上傳時間: 2013-04-24
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上傳時間: 2013-04-24
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隨著家用空調(diào)的普及應用,空調(diào)已日漸成為耗能大戶。我國經(jīng)濟建設多年來高速發(fā)展,正面臨能源日益緊張的問題,由于空調(diào)節(jié)能尚有空間,因此人們普遍關注空調(diào)節(jié)能技術。在家用空調(diào)的各種節(jié)能技術中,直流壓縮機變頻驅(qū)動是發(fā)展的主流方向。從驅(qū)動方式上看,直流壓縮機可以采用方波控制或矢量控制。與方波控制相比,矢量控制的空調(diào)直流壓縮機具有噪聲低、振動小、效率高等特點,更加符合節(jié)能和環(huán)保的發(fā)展方向。 本文主要研究了適用于空調(diào)壓縮機負載的無轉(zhuǎn)子位置傳感器永磁同步電機矢量控制方法。首先從電機的基本方程入手,詳細推導了永磁同步電機矢量控制的數(shù)學模型。詳細分析了各種電流控制策略特點,提出了采用適合直流壓縮機驅(qū)動的MTPA控制方式。 其次提出了具有凸極效應的壓縮機永磁同步電機的一種簡化模型,得到了適用于IPMSM的滑模觀測器,解決了IPMSM在αβ坐標系中應用滑模觀測器困難的問題。針對壓縮機運行特點,采用全維狀態(tài)觀測器方法,實現(xiàn)IPMSM反電動勢的觀測,根據(jù)反電動勢計算出電機轉(zhuǎn)子位置和轉(zhuǎn)速,實現(xiàn)了無傳感器矢量控制。本文詳細分析了全維狀態(tài)觀測器的極點配置方法,通過將四個極點配置在相同位置,簡輕了計算量,也便于實現(xiàn)。 第三,由于反電動勢估算法在電機低轉(zhuǎn)速下不能正確估算轉(zhuǎn)子位置,無法正常閉環(huán)起動,本文提出了一種簡單的用于直流壓縮機的起動方法,實現(xiàn)了壓縮機的可靠起動。同時在深入分析電機等效模型的基礎上,給出了一種簡單的電機參數(shù)測量方法,通過簡單測量和計算,得到系統(tǒng)實現(xiàn)無傳感器永磁同步電機矢量控制所需的電感、電阻及反電動勢系數(shù)等關鍵參數(shù)。 最后通過MATLAB/Simulimk7.1仿真軟件對基于滑模觀測器和基于全維觀測器的永磁同步電機矢量控制方法進行了仿真驗證,設計了以TMS320F2403數(shù)字信號處理器為控制核心的直流壓縮機矢量控制實驗平臺,并進行了大量的實驗驗證。仿真及實驗結果證明了本文理論分析和所提方法的正確性,并已應用于實際的直流壓縮機矢量控制系統(tǒng)。
標簽: 空調(diào)壓縮機 無傳感器 方法研究
上傳時間: 2013-06-13
上傳用戶:xuanchangri
隨著電力電子技術、微處理器技術、控制理論及永磁材料等技術的快速發(fā)展,以永磁同步電機作為控制對象的傳動領域得到了越來越廣泛的關注,隨著FPGA的技術的普及和廣泛應用,使得各種先進的控制算法得以實現(xiàn),于是數(shù)字化、智能化的永磁交流控制器成為必然的發(fā)展趨勢和當前的研究熱點。本文的主要工作就是圍繞數(shù)字化的永磁同步電機控制器研究來展開。首先深入研究了永磁同步電機的數(shù)學建模方法及電機控制策略問題。在對永磁同步電機的數(shù)學模型進行了推導的基礎上,在PSIM仿真軟件中建立了永磁同步電機的電機模型,提出了一種永磁同步電機傳統(tǒng)控制系統(tǒng)仿真建模的新方法。其次對常用的數(shù)字脈寬調(diào)制方法進行了數(shù)學推導,并對滑模控制理論和矢量控制進行了深入的研究分析,將滑模變結構控制應用于永磁同步電機的調(diào)速系統(tǒng)中,改善了傳統(tǒng)PI控制器參數(shù)整定繁瑣、系統(tǒng)魯棒性差的缺點,仿真結果驗證了該系統(tǒng)設計方案的優(yōu)越性。最后在永磁同步電機建模仿真的基礎上,根據(jù)永磁同步電機控制器的設計要求及FPGA的特點,提出永磁同步電機控制器的的設計方案。按照FPGA模塊化設計思想,將整個系統(tǒng)進行了合理的劃分,分別對SVPWM、Park變換、SMC、反饋速度測量等重要模塊的FPGA硬件實現(xiàn)算法進行了深入的研究。各模塊在Modelsim平臺上完成功能仿真后并下載到Spartan-3E開發(fā)板上完成硬件驗證,驗證結果表明:永磁同步電機在低速和高速時都能穩(wěn)定運行,從而證實了本設計方案的可行性。
上傳時間: 2013-04-24
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基于微處理器的數(shù)字PID控制器改變了傳統(tǒng)模擬PID控制器參數(shù)整定不靈活的問題。但是常規(guī)微處理器容易在環(huán)境惡劣的情況下出現(xiàn)程序跑飛的問題,如果實現(xiàn)PID軟算法的微處理器因為強干擾或其他原因而出現(xiàn)故障,會引起輸出值的大幅度變化或停止響應。而FPGA的應用可以從本質(zhì)上解決這個問題。因此,利用FPGA開發(fā)技術,實現(xiàn)智能控制器算法的芯片化,使之能夠廣泛的用于各種場合,具有很大的應用意義。 首先分析FPGA的內(nèi)部結構特點,總結FPGA設計技術及開發(fā)流程,指出實現(xiàn)結構優(yōu)化設計,降低設計難度,是擴展設計功能、提高芯片性能和產(chǎn)品性價比的關鍵。控制系統(tǒng)由四個模塊組成,主要包括核心控制器模塊、輸入輸出模塊以及人機接口。其中控制器部分為系統(tǒng)的關鍵部件。在分析FPGA設計結構類型和特點的基礎上,提出一種基于FPGA改進型并行結構的PID溫度控制器設計方法。在PID算法與FPGA的運算器邏輯映像過程中,采用將補碼的加法器代替減法器設計,增加整數(shù)運算結果的位擴展處理,進行不同數(shù)據(jù)類型的整數(shù)歸一化等不同角度的處理方法融合為一體,可以有效地減少邏輯運算部件。應用Ouartus Ⅱ圖形輸入與Verilog HDL語言相結合設計實現(xiàn)了PID控制器,用Modelsim仿真驗證了設計結果的正確性,用Synplify Pro進行電路綜合,在Quaitus Ⅱ軟件中實現(xiàn)布局布線,最后生成FPGA的編程文件。根據(jù)控制系統(tǒng)的要求,論文設計完成了12位模數(shù)AD轉(zhuǎn)換器、數(shù)據(jù)顯示器、按鍵等相關外圍接口電路。 將一階、純滯后、大慣性電阻爐溫作為控制對象,以EP1C3T144 FPGA為核心,構建PID控制系統(tǒng)。在采用Pt100溫度傳感器、分辨率為2℃、最大溫度控制范圍0~400℃的條件下,實驗結果表明,達到無超調(diào)的穩(wěn)定控制要求,為降低FPGA實現(xiàn)PID控制器的設計難度提供了有效的方法。
上傳時間: 2013-06-13
上傳用戶:15071087253
開關磁阻電機驅(qū)動系統(tǒng)(SRD)是一種新型交流驅(qū)動系統(tǒng),以結構簡單、堅固耐用、成本低廉、控制參數(shù)多、控制方法靈活、可得到各種所需的機械特性,而備受矚目,應用日益廣泛.并且SRD在寬廣的調(diào)速范圍內(nèi)均具有較高的效率,這一點是其它調(diào)速系統(tǒng)所不可比擬的.但開關磁阻電機(SRM)的振動與噪聲比較大,這影響了SRD在許多領域的應用.本文針對上述問題進行了研究,提出了一種新型齒極結構,可有效降低開關磁阻電機的振動與噪聲.通過電磁場有限元計算可看出,在新型齒極結構下,導致開關磁阻電機振動與噪聲的徑向力大為減小,尤其是當轉(zhuǎn)子極相對定子極位于關斷位置時,徑向力大幅度地減小,并改善了徑向力沿定子圓周的分布,使其波動減小,從而減小了定子鐵心的變形與振動,進而降低了開關磁阻電機的噪聲.靜態(tài)轉(zhuǎn)矩因轉(zhuǎn)子極開槽也略微減小,但對電機的效率影響不大.開關磁阻電機因磁路的飽和導致參數(shù)的非線性,又因在不同控制方式下是變結構的.這使得開關磁阻電機的控制非常困難.經(jīng)典的線性控制方法如PI、PID等方法用于開關磁阻電機的控制,效果不好.其它的控制方法如滑模變結構控制、狀態(tài)空間控制方法等可取得較好的控制效果但大都比較復雜,實現(xiàn)起來比較困難.而智能控制方法如模糊控制本身為一種非線性控制方法,對于非線性、變結構、時變的被控對象均可取得較好的控制效果且不需知道被控對象的數(shù)學模型,這對于很難精確建模的開關磁阻電機來說尤其適用.同時,模糊控制實現(xiàn)比較容易.但對于變參數(shù)、變結構的開關磁阻電機來說固定參數(shù)的模糊控制在不同條件下其控制效果難以達到最優(yōu).為取得最優(yōu)的控制效果,該文采用帶修正因子的自組織模糊控制器,采用單純形加速優(yōu)化算法通過在線調(diào)整參數(shù),達到了較好的控制效果.仿真結果證明了這一點.
上傳時間: 2013-05-16
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汽車防抱死制動控制系統(tǒng)(ABS)是改善汽車主動安全性的重要裝置,在汽車日益普及的今天,它的應用更為廣泛和具有重要意義。作為制動系統(tǒng)中的閉環(huán)控制裝置,它能防止制動過程中的車輪抱死,以保持車輛的方向穩(wěn)定性和減少輪胎磨損。ABS的主要部件有:液壓調(diào)節(jié)器、輪速傳感器和用于信號處理、觸發(fā)報警燈和控制液壓調(diào)節(jié)器的ECU。 本文首先簡要介紹了ABS的發(fā)展歷史和基本功能,整個系統(tǒng)的基本結構及其控制原理。利用MATLAB/Simulink建立各部件的模型,包括單輪旋轉(zhuǎn)動力學模型、1/2車輛縱向動力學模型、7自由度整車模型、車輛制動器模型。 分析ABS控制方法,建立ABS滑模變結構控制系統(tǒng)模型。將滑模變結構控制和傳統(tǒng)邏輯門限控制進行比較。在高附著系數(shù)路面上可以看出滑模變結構控制較傳統(tǒng)邏輯門限控制能進一步縮短制動距離。進一步地,利用相同制動力在不同附著系數(shù)路面上引起的車輪角減速度不同的特點,在線修正目標滑移率,仿真結果顯示獲得了更好的制動效果。 根據(jù)防抱死制動系統(tǒng)的工作原理,以ARM單片機LPC2292為核心,完成了輪速信號調(diào)理電路、電磁閥和回液泵電機驅(qū)動電路等電路的設計,闡述了ABS各功能模塊軟件的設計思想和實現(xiàn)方法,完成了防抱死制動系統(tǒng)的硬件和軟件設計。 最后,自主設計的控制器在某車型上進行了替換試驗。 試驗結果表明:自主開發(fā)的ABS控制器滿足了制動防抱死功能的需要,各項試驗指標皆與原裝ABS接近。
上傳時間: 2013-04-24
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