直流電動機(jī)具有優(yōu)良的調(diào)速特性,調(diào)速平滑、簡單,且范圍大.同時其過載能力大,能承受頻繁的沖擊負(fù)載,廣泛應(yīng)用于切削機(jī)床、造紙機(jī)等高性能可控電力拖動領(lǐng)域. 以往直流調(diào)速系統(tǒng)控制器采用分立元件,其故障率高,穩(wěn)定性差,技術(shù)落后,很難滿足生產(chǎn)的需要.隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)及通信技術(shù)的發(fā)展,數(shù)字化直流調(diào)速系統(tǒng)克服了這一不足,成為直調(diào)系統(tǒng)的主流. 本文設(shè)計(jì)的系統(tǒng)以DSP為主控芯片,監(jiān)控系統(tǒng)控制芯片使用P89C669單片機(jī),通過上下位機(jī)的數(shù)據(jù)通訊,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計(jì)和調(diào)節(jié)的數(shù)字化.下面是具體工作闡述: 1.設(shè)計(jì)了電封閉直流調(diào)速系統(tǒng)的硬件和軟件,完成兩臺同軸電機(jī)的電封閉實(shí)驗(yàn). 2.主電路使用三菱公司的IPM-PS21867作為功率輸出模塊,同時設(shè)計(jì)了驅(qū)動保護(hù)電路、控制電路以及通信保護(hù)電路. 3.采用PWM控制方式,編寫了系統(tǒng)的軟件.主要包括主程序、通訊顯示程序以及中斷服務(wù)子程序. 4.完成了樣機(jī)的整體布局和調(diào)試,實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的雙閉環(huán)控制. 5.針對由于負(fù)載、轉(zhuǎn)動慣量等的變化影響系統(tǒng)的調(diào)速性能,本文基于模型參考自適應(yīng)控制原理,給出了雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)自適應(yīng)的Narendra方案的具體實(shí)現(xiàn),通過仿真驗(yàn)證方案的可行性.
標(biāo)簽： DSP 控制 直流調(diào)速系統(tǒng)
上傳時間： 2013-04-24
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電力電子裝置的控制技術(shù)隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展而愈來愈復(fù)雜。開關(guān)電源是現(xiàn)代電力電子設(shè)備中不可或缺的組成部分，其質(zhì)量的優(yōu)劣以及體積的大小直接影響電子設(shè)備整體性能。高頻化、小型化、數(shù)字化是開關(guān)電源的發(fā)展方向。 在應(yīng)用數(shù)字技術(shù)進(jìn)行控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)時，數(shù)字控制器的性能決定了控制系統(tǒng)的整體性能。數(shù)字化電力電子設(shè)備中的控制部分多以MCU/DSP為核心，以軟件實(shí)現(xiàn)離散域的運(yùn)算及控制。在很多高頻應(yīng)用的場合，目前常用的控制器(高性能單片機(jī)或DSP)的速度往往不能完全滿足要求。FPGA具有設(shè)計(jì)靈活、集成度高、速度快、設(shè)計(jì)周期短等優(yōu)點(diǎn)，與單片機(jī)和DSP相比，F(xiàn)PGA具有更高的處理速度。同時FPGA應(yīng)用在數(shù)字化電力電子設(shè)備中，還可以大大簡化控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，并可實(shí)現(xiàn)多種高速算法，具有較高的性價比。 依據(jù)FPGA的這些突出優(yōu)點(diǎn)，本文將FPGA應(yīng)用于直流開關(guān)電源控制器設(shè)計(jì)中，以實(shí)現(xiàn)開關(guān)電源數(shù)字化和高頻化的要求。主要研究工作如下： 介紹了基于FPGA的DC/DC數(shù)字控制器中A/D采樣控制、數(shù)字PI算法的實(shí)現(xiàn)；重點(diǎn)描述了采用混合PWM方法實(shí)現(xiàn)高分辨率、高精度數(shù)字PWM的設(shè)計(jì)方案，并對各模塊進(jìn)行了仿真測試；用FPGA開發(fā)板進(jìn)行了一部分系統(tǒng)的仿真和實(shí)際結(jié)果的檢測，驗(yàn)證了文中的分析結(jié)論，證實(shí)了可編程邏輯器件在直流開關(guān)電源控制器設(shè)計(jì)中的應(yīng)用優(yōu)勢。
上傳時間： 2013-07-23
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邏輯無環(huán)流可逆直流調(diào)速系統(tǒng):一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．熟悉、了解“電平變換器” 的工作原理及其在“邏輯無環(huán)流可逆直流調(diào)速系統(tǒng)”中的作用。2．熟悉、了解“邏輯控制器”的組成及其工作原理。
標(biāo)簽： 邏輯無環(huán)流 直流調(diào)速系統(tǒng)
上傳時間： 2013-07-04
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系統(tǒng)采用ATME189S52 為微控制器(MCE)核心，實(shí)現(xiàn)了可控的恒定直流電流源設(shè)計(jì)。核心恒流模塊采用自反饋電路連接大功率場效應(yīng)管IRFZ44NL，使得電流輸出范圍達(dá)到20~2000
標(biāo)簽： FET 大功率 數(shù)控直流 電流源設(shè)計(jì)
上傳時間： 2013-07-05
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永磁直流微電機(jī)作為一種機(jī)電能量轉(zhuǎn)換器件，隨著永磁新材料的開發(fā)，得到了迅猛的發(fā)展和廣泛的應(yīng)用。作為元器件，它的失效會關(guān)聯(lián)到相應(yīng)的工作系統(tǒng)和機(jī)構(gòu)的正常運(yùn)作，所以微電機(jī)的壽命可靠性分析和失效研究顯得很重要，是準(zhǔn)確估計(jì)其相關(guān)復(fù)雜工程系統(tǒng)穩(wěn)定可靠性的基礎(chǔ)。 論文基于永磁直流微電機(jī)產(chǎn)品是大批量且生產(chǎn)過程處于嚴(yán)格的統(tǒng)計(jì)質(zhì)量控制狀態(tài)下，而對其進(jìn)行可靠性及失效分析。由于在影響微電機(jī)壽命的因素中，有很多屬于隨機(jī)性因素，因此可結(jié)合概率統(tǒng)計(jì)學(xué)原理，運(yùn)用相關(guān)的數(shù)學(xué)工具，來探討微電機(jī)失效分布函數(shù)的特征、類型和評價指標(biāo)。論文針對微電機(jī)的特征，把一般的可靠性、失效分布類型函數(shù)進(jìn)行整合、變換，運(yùn)用到了微電機(jī)的可靠性分析上。 論文對微電機(jī)壽命可靠性及失效分析的數(shù)據(jù)處理也作了一些探討。具體包括三個方面的內(nèi)容：首先是根據(jù)試驗(yàn)測量結(jié)果，對預(yù)先假定的可靠性分布模式，即隨機(jī)變量分布規(guī)律進(jìn)行檢驗(yàn)(假設(shè)檢驗(yàn))的方法作了探討；其次是基于試驗(yàn)測量的樣本值，估計(jì)隨機(jī)分布參數(shù)的數(shù)值和推斷這種估計(jì)的誤差范圍(一定置信水平下)；再次是在預(yù)先根本不知道或不確定分布函數(shù)類型情形下，而根據(jù)壽命試驗(yàn)的測量數(shù)據(jù)結(jié)果，從中尋找出失效的分布特征，或者尋找出某一數(shù)學(xué)函數(shù)表達(dá)式，在某一確定精度下，運(yùn)用數(shù)值分析原理來逼近數(shù)據(jù)分布規(guī)律。還結(jié)合微電機(jī)壽命試驗(yàn)的結(jié)果，作了可靠性實(shí)例分析。 論文還針對微電機(jī)失效的常見主要形式、狀態(tài)，對組成微電機(jī)的主要零部件從工程應(yīng)用角度作了系統(tǒng)分析。內(nèi)容包括結(jié)合個人護(hù)理應(yīng)用微電機(jī)的開發(fā)實(shí)例，建立了電刷振動分析模型，使用計(jì)算機(jī)軟件模擬分析技術(shù)和激光振動測試技術(shù)，對微電機(jī)電刷片振動作了模擬和實(shí)際測量的對比分析，探討了微電機(jī)電刷失效問題及改善、優(yōu)化途徑；運(yùn)用材料學(xué)分析方法系統(tǒng)地探索了杯士和換向器設(shè)計(jì)、材料選擇及失效問題；運(yùn)用可靠性理論對電機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)；并運(yùn)用設(shè)計(jì)編程的電磁場有限元軟件，對微電機(jī)電磁場進(jìn)行了模擬優(yōu)化設(shè)計(jì)；樣機(jī)的實(shí)際測量結(jié)果和理論模擬基本吻合，并略為有所提高；還探討了微電機(jī)壽命改善和能力提高的方法。
上傳時間： 2013-07-18
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目前國內(nèi)的大多數(shù)通用直流電參數(shù)測量設(shè)備，精度等級一般為0.5級或0，2級，精度更高的測量儀表(校表)一般為0.1～0.05級。而數(shù)字儀表使用的CPU大多數(shù)仍采用8位或16位單片機(jī)，由于其處理速度慢，不易實(shí)現(xiàn)更多的功能。軟件上還是采用匯編語言編程，流程上沿用傳統(tǒng)的線性程序，不便于軟件的升級和維護(hù)。而國外高精度的測量設(shè)備往往價格很高。為了更好地滿足計(jì)算過程中準(zhǔn)確性、精確性、快速性以及日后客戶對儀表功能上的升級要求，克服目前國內(nèi)現(xiàn)行的直流電參數(shù)測量儀器存在的局限，同時獲得更高的性價比，本文在充分分析和吸收當(dāng)前國內(nèi)外數(shù)字儀表的先進(jìn)技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)后，研制了一種基于32位ARM和嵌入式實(shí)時操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ的智能直流校驗(yàn)表，精度已達(dá)到了0.05級，該儀器是目前國內(nèi)直流電參數(shù)測量的最高性能儀器之一，可廣泛用于實(shí)驗(yàn)室、計(jì)量院所、電力系統(tǒng)等部門作為0.1級、0.05級直流電壓、電流測量標(biāo)準(zhǔn)或現(xiàn)場檢測。 本文首先對直流表的各種測量功能和精度要求進(jìn)行了分析，提出了儀器的總體框架和滿足測量精度要求的措施。本裝置硬件上采用ARM結(jié)構(gòu)，以恩智浦公司的ARM微控制器(LPC2134)為控制核心，實(shí)現(xiàn)測量、校準(zhǔn)、通信和顯示功能。軟件上則基于嵌入式實(shí)時操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ進(jìn)行了儀表的總體程序設(shè)計(jì)。 在介紹了對直流表硬件電路的設(shè)計(jì)及驅(qū)動程序的編寫后，再簡單闡述了μC/OS-Ⅱ的一些基本概念和在ARM微控制器(LPC2134)上的移植，并詳細(xì)介紹了基于μC/OS-Ⅱ平臺應(yīng)用程序的任務(wù)劃分，在設(shè)計(jì)了全部程序后，探討了誤差的分類和產(chǎn)生原因，并對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了分析。
上傳時間： 2013-06-25
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直流電動機(jī)由于具有良好的調(diào)速特性，寬廣的調(diào)速范圍，在某些要求調(diào)速的地方，特別是對調(diào)速性能指標(biāo)要求較高的場合，如軋鋼機(jī)、龍門刨床、高精度機(jī)床、電動汽車等中，得到了廣泛地應(yīng)用。國外這類調(diào)速系統(tǒng)的價格高，而國內(nèi)的同類產(chǎn)品性能指標(biāo)不夠穩(wěn)定，因此設(shè)計(jì)一個性能價格比較高的直流調(diào)速系統(tǒng)，對工業(yè)生產(chǎn)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。 本文采用ARM S3C2410為控制芯片，以模糊PID為智能控制方法，設(shè)計(jì)了基于實(shí)時嵌入式操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ的直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)。首先對模糊控制及嵌入式系統(tǒng)作了簡單介紹，構(gòu)建了模糊PID控制的直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)模型，并在MATLAB環(huán)境下，對設(shè)計(jì)模型進(jìn)行了仿真，在仿真的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了控制系統(tǒng)硬、軟件，主要包括MOSFET驅(qū)動、光電隔離、鍵盤顯示、轉(zhuǎn)速測量、H橋可逆控制部分等，并將嵌入式操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ移植到該系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)了對直流電機(jī)的良好調(diào)速性能。 控制系統(tǒng)硬件實(shí)現(xiàn)模塊化設(shè)計(jì)，線路簡單，可靠性高。軟件設(shè)計(jì)采用可讀性強(qiáng)的C語言，自底層向上層的原則設(shè)計(jì)，程序邏輯性強(qiáng)、易于修改維護(hù)。以ARM為核心的控制系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡單，抗干擾能力強(qiáng)，性價比高。仿真和試驗(yàn)表明：基于模糊PID智能控制的直流電機(jī)調(diào)速方法是可行的，有很好的應(yīng)用前景。
上傳時間： 2013-04-24
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在直流電氣傳動系統(tǒng)中使用的可控直流電源大部分是晶閘管相控整流電源,而晶閘管觸發(fā)脈沖形成單元是晶閘管相控整流系統(tǒng)的重要組成部分.該設(shè)計(jì)采用現(xiàn)場可編程門陣列控制實(shí)現(xiàn)了晶閘管觸發(fā)器的數(shù)字化,與傳統(tǒng)的晶閘管觸發(fā)控制器相比有脈沖對稱度好等許多優(yōu)點(diǎn),具有廣闊的應(yīng)用前景.該論文首先系統(tǒng)分析了晶閘管觸發(fā)器的各種性能指標(biāo),并對常見的觸發(fā)器進(jìn)行了分類.通過分析不同類型觸發(fā)器的優(yōu)缺點(diǎn),最終確定采用三相同步的絕對觸發(fā)方式,這種方式在控制器內(nèi)部資源允許的前提下,在外圍電路很少的情況下就能實(shí)現(xiàn)高性能控制,簡化了系統(tǒng)設(shè)計(jì).其次,對開發(fā)硬件和軟件以及編程語言進(jìn)行了介紹.另外,詳細(xì)闡述了采用現(xiàn)場可編程門陣列EPFl0K10器件實(shí)現(xiàn)具有相序自適應(yīng)、缺相保護(hù)等功能的晶閘管觸發(fā)器的軟硬件設(shè)計(jì).最后,使用自主開發(fā)的觸發(fā)器構(gòu)成一套三相全控橋整流設(shè)備,并給出了實(shí)驗(yàn)結(jié)果和波形分析.試驗(yàn)結(jié)果表明,該論文設(shè)計(jì)的基于FPGA/CPLD的晶閘管智能觸發(fā)控制器能夠滿足一般工業(yè)控制要求,達(dá)到了預(yù)期的目的.
上傳時間： 2013-04-24
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·摘 要:利用16位微機(jī)為控制器．實(shí)現(xiàn)直流電機(jī)數(shù)字PID閉環(huán)速度控制．通過實(shí)驗(yàn)，給出PID參數(shù)的整定與系統(tǒng)動態(tài)特性的關(guān)系．[著者文摘]
標(biāo)簽： PID 數(shù)字 控制 控制系統(tǒng)
上傳時間： 2013-04-24
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隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，永磁電機(jī)的研發(fā)和控制技術(shù)都有了快速的發(fā)展。永磁電機(jī)的發(fā)展也帶來了永磁電機(jī)控制器的發(fā)展，電機(jī)控制器已經(jīng)由傳統(tǒng)的模擬元件控制器，逐漸轉(zhuǎn)向數(shù)?；旌峡刂破?、全數(shù)字控制器。基于現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA——Field Programmable Gate Array)的新一代數(shù)字電機(jī)控制技術(shù)得到越來越多的關(guān)注?，F(xiàn)在的FPGA不僅實(shí)現(xiàn)了軟件需求和硬件設(shè)計(jì)的完美集合，還實(shí)現(xiàn)了高速與靈活性的完美結(jié)合，使其已超越了ASIC器件的性能和規(guī)模。在工業(yè)控制領(lǐng)域，F(xiàn)PGA雖然起步較晚，但是發(fā)展勢頭迅猛。 本文在介紹了傳統(tǒng)無刷直流電機(jī)控制技術(shù)的基礎(chǔ)上，分析了采用FPGA實(shí)現(xiàn)電機(jī)控制的優(yōu)點(diǎn)。詳細(xì)介紹了使用硬件編程語言，在FPGA中編程實(shí)現(xiàn)永磁無刷直流電機(jī)速度閉環(huán)控制的各個關(guān)鍵環(huán)節(jié)，如：PI調(diào)節(jié)器、數(shù)字PWM等等。在實(shí)現(xiàn)永磁無刷直流電機(jī)速度閉環(huán)控制的同時，將速度檢測環(huán)節(jié)采用FPGA實(shí)現(xiàn)，減小了系統(tǒng)硬件開銷。在實(shí)現(xiàn)單臺永磁無刷直流電機(jī)速度閉環(huán)控制的基礎(chǔ)上，本文在一片F(xiàn)PGA芯片上實(shí)現(xiàn)了多臺永磁無刷直流電機(jī)的速度閉環(huán)獨(dú)立控制系統(tǒng)。介紹了采用FPGA進(jìn)行多臺電機(jī)控制具有獨(dú)特的優(yōu)勢，這些優(yōu)勢使得FPGA在實(shí)現(xiàn)多臺電機(jī)控制時非常方便，具有單片機(jī)(MCU)和數(shù)字信號處理器(DSP)無法比擬的優(yōu)點(diǎn)。文中對基于FPGA的單臺和多臺永磁無刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)分別進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。 FPGA編程靈活，設(shè)計(jì)方便，本文在FPGA中實(shí)現(xiàn)了各種不同的PWM調(diào)制方式。從電路方面詳細(xì)分析了采用不同的PWM調(diào)制，換相時無刷直流電機(jī)母線的反向電流問題。借助FPGA平臺，對各種PWM調(diào)制方式進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，對理論分析進(jìn)行了驗(yàn)證。 另外，本文介紹了目前非常流行的一種FPGA圖形化設(shè)計(jì)方法，即基于XSG(Xilinx System Generator)的FPGA設(shè)計(jì)。這種設(shè)計(jì)方法具有圖形化、模塊化的優(yōu)點(diǎn)，大大方便了用戶的FPGA開發(fā)設(shè)計(jì)。在XSG中建立的仿真系統(tǒng)，區(qū)別于傳統(tǒng)的Simulink仿真，可以直接生成相應(yīng)的硬件編程語言代碼下載到FPGA中運(yùn)行。本文借助XSG軟件設(shè)計(jì)在XSG/Simulink中實(shí)現(xiàn)了永磁同步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)的混合建模算法，并進(jìn)行了仿真。
標(biāo)簽： FPGA 永磁電機(jī) 控制系統(tǒng)
上傳時間： 2013-04-24
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