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
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文中設計完成了以數字信號處理器DSP為控制核心,以智能控制功率模塊IPM為驅動,以無刷直流電機作為伺服電機的一套高性能的電梯門機交流伺服系統。 論文闡述了設計的目的,給出了電機的選擇,介紹了無刷直流電機的優點;說明了門機運行曲線的形成及加減速運行時按S曲線方式運行的優點,并給出了加減速運行時S曲線的具體形成方法;針對門機控制系統的控制策略進行了詳細的研究,將自適應控制理論引入了電梯的門機控制系統中,并針對模型參考自適應控制的方法進行了分析,該方法的實施使系統的性能得到了提高。 系統采用TMS320LF2407A作為電梯的門機控制系統的核心控制器,對TMS320LF2407A作了詳細的介紹。文中對系統采用了全數字化設計,完成了總體硬件電路的設計,主要包括計算控制電路、信號采集電路、鍵盤輸入及顯示電路、驅動及保護電路等,并對每一部分電路的設計進行了具體的說明;驅動電路選用了智能控制功率模塊IPM,并針對所選模塊進行了說明。 在系統軟件設計中,采用對曲線進行離散的方式,給出了門機運行的參考模型,并根據采集的信號與參考模型進行對比,求出加/減速運行時S曲線實現的補償算法;并針對運行參數變化的影響,提出了對門機系統進行自適應控制的方法,給出了系統軟件的流程。 通過對系統的硬件及軟件的設計,實現了對電梯門機系統安全、可靠、平穩控制的目的。
上傳時間: 2013-06-22
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在早期階段,直流調速系統在傳動領域中占統治地位。然而,從60年代后期開始,交流電動機在工業應用領域正在取代直流電動機,交流傳動變得越來越經濟和受歡迎。永磁交流伺服系統作為電氣傳動領域的重要組成部分,在工業、農業、航空航天等領域發揮越來越重大的作用。永磁同步電動機以其特點廣泛應用于中小功率傳動場合,成為研究的重要領域。然而,永磁同步電動機具有較大的轉動脈動,而對于這些應用場合,轉矩平滑通常是基本要求。因此,對永磁交流伺服系統的應用,必須考慮其轉矩脈動的抑制問題。本文針對電機傳動系統中參數變化對電機性能的影響,以永磁同步電機為例,圍繞如何通過參數辨識來提高永磁同步電動機的控制性能,借助自行開發的全數字永磁交流伺服系統平臺,對永磁同步電動機的磁場定向控制,參數辨識,神經網絡和擴展卡爾曼濾波在控制系統中的應用,抑制轉矩脈動,提高系統性能幾個方面展開深入的研究。 本文從永磁同步電動機及其控制系統的基本結構出發,對通過參數辨識抑制轉矩脈動進行了較為細致的分析。針對不同情況,通過改進電機的控制系統,提出了多種參數辨識方法。主要內容如下: 1、基于定子磁鏈方程,建立了永磁同步電動機的一般數學模型。經坐標變換,得出在靜止兩相(α—β)坐標系和旋轉兩相(d—q)坐標系下永磁同步電動機電壓方程和轉矩方程。 2、分析了永磁同步電動機id=0矢量控制系統的工作原理,介紹了永磁同步電動基于磁場定向的矢量控制的基本概念。經對永磁同步電動機系統進行分析,推導并建立了id=0控制時整個電機系統的數學模型。 3、基于超穩定性理論的模型參考自適應控制原理,設計了一種模型參考自適應控制系統,考慮電機參數的時變性,對永磁交流伺服系統的繞組電阻和電機負載轉矩辨識進行了研究,以保持系統的動態性能。利用Matlab/Simulink建立仿真模型,對控制性能進行了驗證,仿真實驗證明這種方法的可行性。 4、人工神經網絡具有很強的學習性能,經過訓練的多層神經網絡能以任意精度逼近非線性函數,因此為非線性系統辨識提供了一個強有力的工具。本章針對永磁同步電機提出了一種以電機輸出轉速為目標函數的神經網絡控制方案,同時應用人工神經網絡理論建立和設計了負載轉矩擾動辨識的算法以及相應的控制系統的補償方法,并應用MATLAB軟件進行了計算機仿真,仿真證明和傳統的控制方法相比,以電機輸出轉速為指導值和目標函數的神經網絡控制方案能有效地提高神經網絡的收斂速度,能有效地改善控制系統的動態響應,具有跟蹤性能好和魯棒性較強等優點。 5、電機的參數會隨著溫升和磁路飽和發生變化,需進行在線實時辨識。本文利用電機的定子電流、電壓和轉速,采用遞推最小二乘法進行在線參數辨識,該方法不需要觀測的磁鏈信號,消除了磁鏈觀測和參數辨識的耦合。電機狀態方程由于存在狀態變量的乘積項,對電機參數辨識以后,仍然是非線性方程,為了對電機狀態方程進行狀態估計,得到電機的參數辨識值,本文采用擴展卡爾曼濾波進行狀態估計,對以上方法的仿真實驗得到了滿意的結果。 6、本文基于數字電機控制專用DSP自行開發了全數字永磁交流伺服系統平臺,通過軟件實現擴展卡爾曼濾波對電阻和磁鏈的估計,以及基于磁場定向的空間矢量控制算法,獲得了令人滿意的實驗結果,證明擴展卡爾曼濾波算法對電阻和磁鏈的實時估計是很準確的,由此構成的永磁交流伺服系統具有良好的靜、動態性能。
上傳時間: 2013-07-28
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特點: 精確度0.1%滿刻度 可作各式數學演算式功能如:A+B/A-B/AxB/A/B/A&B(Hi or Lo)/|A|/ 16 BIT類比輸出功能 輸入與輸出絕緣耐壓2仟伏特/1分鐘(input/output/power) 寬范圍交直流兩用電源設計 尺寸小,穩定性高
上傳時間: 2014-12-23
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特點(FEATURES) 精確度0.1%滿刻度 (Accuracy 0.1%F.S.) 可作各式數學演算式功能如:A+B/A-B/AxB/A/B/A&B(Hi or Lo)/|A| (Math functioA+B/A-B/AxB/A/B/A&B(Hi&Lo)/|A|/etc.....) 16 BIT 類比輸出功能(16 bit DAC isolating analog output function) 輸入/輸出1/輸出2絕緣耐壓2仟伏特/1分鐘(Dielectric strength 2KVac/1min. (input/output1/output2/power)) 寬范圍交直流兩用電源設計(Wide input range for auxiliary power) 尺寸小,穩定性高(Dimension small and High stability)
上傳時間: 2013-11-24
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內容提要: 介紹了MOTOTOLA單片機系統的一些實例系統和技巧。 MOTOROLA單片機具有價格低、功能強、可靠性高、功耗小等特點。本書系統地介紹它的呂位到32位單片機著重介紹M68HC05的F、T、D系列M68HC11,M68HC16(916Y1、916X1、Y1、Z2、Z1)等型號]原理,匯編語言程序設計方法和開發方法以及它的外圍接口芯片,如直流無刷電動機、直流伺服電動機、過零檢測、場效應大功率管驅動電路等專用芯片的應用實例。本書還列舉大量在模糊控制、家用電器、通訊、傳感器智能儀器、控制等方面應用和應用系統設計詳解。內容新穎,文字簡煉,注重實用,便于自學。 讀者對象:大、中專院校和培訓班學生、研究生及科研、工程技術人員。 MOTOROLA單片機(MCU)將各種存儲器和子系統都集成在芯片內,同時外圍集成電路芯片配套齊全。在通訊、家用電器、智能儀器、自動化等廣大領域,采用單片機控制后,由于價格低、體積小、功能強、品種多、功耗低、硬件電路連接簡單、開發方便等諸多特點,將有利于促使)"品向智能化、微型化、多功能化方向發展,加速產品更新換代。相應單片機技術將會逐年引進新產品、新技術,并積累豐富的應用經驗。為了促進單片機開發和應用,我們編著這本書。
上傳時間: 2013-10-15
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MOTOROLA單片機具有價格低、功能強、可靠性高、功耗小等特點。本書系統地介紹它的呂位到32位單片機著重介紹M68HC05的F、T、D系列M68HC11,M68HC16(916Y1、916X1、Y1、Z2、Z1)等型號]原理,匯編語言程序設計方法和開發方法以及它的外圍接口芯片,如直流無刷電動機、直流伺服電動機、過零檢測、場效應大功率管驅動電路等專用芯片的應用實例。本書還列舉大量在模糊控制、家用電器、通訊、傳感器智能儀器、控制等方面應用和應用系統設計詳解。內容新穎,文字簡煉,注重實用,便于自學。 讀者對象:大、中專院校和培訓班學生、研究生及科研、工程技術人員。 MOTOROLA單片機(MCU)將各種存儲器和子系統都集成在芯片內,同時外圍集成電路芯片配套齊全。在通訊、家用電器、智能儀器、自動化等廣大領域,采用單片機控制后,由于價格低、體積小、功能強、品種多、功耗低、硬件電路連接簡單、開發方便等諸多特點,將有利于促使)"品向智能化、微型化、多功能化方向發展,加速產品更新換代。相應單片機技術將會逐年引進新產品、新技術,并積累豐富的應用經驗。為了促進單片機開發和應用,我們編著這本書。
上傳時間: 2013-10-25
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用GPIO做步進電機控制:步進電機和普通電動機不同之處是步進電機接受脈沖信號的控制。步進電機靠一種叫環形分配器的電子開關器件,通過功率放大器使勵磁繞組按照順序輪流接通直流電源。由于勵磁繞組在空間中按一定的規律排列,輪流和直流電源接通后,就會在空間形成一種階躍變化的旋轉磁場,使轉子步進式的轉動,隨著脈沖頻率的增高,轉速就會增大。步進電機的旋轉同時與相數、分配數、轉子齒輪數有關。現在比較常用的步進電機包括反應式步進電機(VR)、永磁式步進電機(PM)、混合式步進電機(HB)和單相式步進電機等。其中反應式步進電機的轉子磁路由軟磁材料制成,定子上有多相勵磁繞組,利用磁導的變化產生轉矩。現階段,反應式步進電機獲得最多的應用。步進電機和普通電機的區別主要就在于其脈沖驅動的形式,正是這個特點,步進電機可以和現代的數字控制技術相結合。不過步進電機在控制的精度、速度變化范圍、低速性能方面都不如傳統的閉環控制的直流伺服電動機。在精度不是需要特別高的場合就可以使用步進電機,步進電機可以發揮其結構簡單、可靠性高和成本低的特點。使用恰當的時候,甚至可以和直流伺服電動機性能相媲美。
上傳時間: 2013-11-05
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用MCP定時器控制步進電機:步進電機簡介1.1.1 步進電機步進電機和普通電動機不同之處是步進電機接受脈沖信號的控制。步進電機靠一種叫環形分配器的電子開關器件,通過功率放大器使勵磁繞組按照順序輪流接通直流電源。由于勵磁繞組在空間中按一定的規律排列,輪流和直流電源接通后,就會在空間形成一種階躍變化的旋轉磁場,使轉子步進式的轉動,隨著脈沖頻率的增高,轉速就會增大。步進電機的旋轉同時與相數、分配數、轉子齒輪數有關。現在比較常用的步進電機包括反應式步進電機(VR)、永磁式步進電機(PM)、混合式步進電機(HB)和單相式步進電機等。其中反應式步進電機的轉子磁路由軟磁材料制成,定子上有多相勵磁繞組,利用磁導的變化產生轉矩。現階段,反應式步進電機獲得最多的應用。步進電機和普通電機的區別主要就在于其脈沖驅動的形式,正是這個特點,步進電機可以和現代的數字控制技術相結合。不過步進電機在控制的精度、速度變化范圍、低速性能方面都不如傳統的閉環控制的直流伺服電動機。在精度不是需要特別高的場合就可以使用步進電機,步進電機可以發揮其結構簡單、可靠性高和成本低的特點。使用恰當的時候,甚至可以和直流伺服電動機性能相媲美。
上傳時間: 2014-04-28
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該文介紹了開關磁阻電機的基本原理,設計了一種用80C196 單片機實現的開關磁阻電機驅動系統,并對該開關磁阻電機調速系統的性能進行了實驗與測試,實驗證明該系統運行可靠。開關磁阻電動機是磁阻電動機與電子開關驅動控制器組成的控制裝置,又稱開關磁阻電機驅動系統(Switched Reluctance Motor drive,簡稱SRD)。電機結構簡單堅固,運行可靠,系統具有啟動轉矩高、啟動電流低、調速范圍寬、運行效率高,特別適用于頻繁啟停及正反轉運行,使得SRD 成為交,直流電機驅動系統以及無刷直流電機驅動系統的強有力競爭者。目前,SRD 已用于多個領域,如:電動車驅動、家用電器、伺服與調速系統等許多領域。本文設計了一個以 80C196 單片機為控制核心的SRD 的控制系統,充分利用了SRD 電機控制方式靈活的特點,采用數字化控制系統對SR 電機進行控制,簡化了硬件電路,提高了系統的可靠性。
上傳時間: 2013-11-05
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