永磁同步電機(jī)(PMSM)是一種性能優(yōu)越、應(yīng)用領(lǐng)域廣闊的電機(jī)，其傳統(tǒng)的理論分析與設(shè)計(jì)方法已比較成熟。它的進(jìn)一步推廣應(yīng)用，在很大程度上有賴于對(duì)控制策略的研究。實(shí)踐中，使用通用變壓變頻(VVVF)變頻器來(lái)驅(qū)動(dòng)沒(méi)有阻尼繞組的永磁同步電動(dòng)機(jī)開(kāi)環(huán)運(yùn)行時(shí)，有時(shí)電機(jī)的運(yùn)行頻率超過(guò)某一頻率，系統(tǒng)就會(huì)變得不穩(wěn)定，甚至導(dǎo)致系統(tǒng)失步。本文研究了無(wú)位置傳感器的永磁同步電機(jī)的速度控制問(wèn)題。 論文提出了一種將推廣卡爾曼濾波(EKF)原理應(yīng)用于永磁同步電機(jī)無(wú)位置傳感器調(diào)速系統(tǒng)的方法。對(duì)永磁同步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型和卡爾曼濾波原理作了詳細(xì)的分析，在dq轉(zhuǎn)子同步坐標(biāo)系中應(yīng)用推廣卡爾曼濾波算法，對(duì)永磁同步電機(jī)的轉(zhuǎn)角和轉(zhuǎn)速進(jìn)行實(shí)時(shí)在線估計(jì)。所選取的濾波算法只需測(cè)量電流和逆變器直流母線電壓，具有不改造電機(jī)、可靠性高和經(jīng)濟(jì)耐用的優(yōu)點(diǎn)。利用在線估計(jì)出的轉(zhuǎn)速和電流實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)的永磁同步電機(jī)矢量控制。同時(shí)還提出了基于磁飽和原理的永磁轉(zhuǎn)子初始位置的檢測(cè)方法。針對(duì)轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向方式及矢量控制方案，采用了空間矢量脈寬調(diào)制方法對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行控制，此方法可以輸出任意給定位置的電壓矢量，在不增加功率管開(kāi)關(guān)頻率和不增加系統(tǒng)復(fù)雜性的前提下，明顯提高電機(jī)的調(diào)速性能。 在Matlab6.5環(huán)境下進(jìn)行的系統(tǒng)仿真實(shí)驗(yàn)表明，所提出的位置估計(jì)算法和控制方法具有優(yōu)良的轉(zhuǎn)角跟蹤特性和速度控制性能，同時(shí)系統(tǒng)具有較強(qiáng)的抗負(fù)載擾動(dòng)性能和較好的魯棒性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明本文的方法達(dá)到了預(yù)期的效果。
標(biāo)簽： 卡爾曼濾波 永磁同步電機(jī) 無(wú)位置傳感器 控制
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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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(kāi)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(huì)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(guò)程處于嚴(yán)格的統(tǒng)計(jì)質(zhì)量控制狀態(tài)下，而對(duì)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(lái)探討微電機(jī)失效分布函數(shù)的特征、類型和評(píng)價(jià)指標(biāo)。論文針對(duì)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(duì)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(gè)方面的內(nèi)容：首先是根據(jù)試驗(yàn)測(cè)量結(jié)果，對(duì)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(cè)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(cè)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(lái)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(duì)微電機(jī)失效的常見(jiàn)主要形式、狀態(tài)，對(duì)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(gè)人護(hù)理應(yīng)用微電機(jī)的開(kāi)發(fā)實(shí)例，建立了電刷振動(dòng)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(dòng)測(cè)試技術(shù)，對(duì)微電機(jī)電刷片振動(dòng)作了模擬和實(shí)際測(cè)量的對(duì)比分析，探討了微電機(jī)電刷失效問(wèn)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(wèn)題；運(yùn)用可靠性理論對(duì)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(chǎng)有限元軟件，對(duì)微電機(jī)電磁場(chǎng)進(jìn)行了模擬優(yōu)化設(shè)計(jì)；樣機(jī)的實(shí)際測(cè)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(shí)間： 2013-07-18
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目前國(guó)內(nèi)的大多數(shù)通用直流電參數(shù)測(cè)量設(shè)備，精度等級(jí)一般為0.5級(jí)或0，2級(jí)，精度更高的測(cè)量?jī)x表(校表)一般為0.1～0.05級(jí)。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(yǔ)言編程，流程上沿用傳統(tǒng)的線性程序，不便于軟件的升級(jí)和維護(hù)。而國(guó)外高精度的測(cè)量設(shè)備往往價(jià)格很高。為了更好地滿足計(jì)算過(guò)程中準(zhǔn)確性、精確性、快速性以及日后客戶對(duì)儀表功能上的升級(jí)要求，克服目前國(guó)內(nèi)現(xiàn)行的直流電參數(shù)測(cè)量?jī)x器存在的局限，同時(shí)獲得更高的性價(jià)比，本文在充分分析和吸收當(dāng)前國(guó)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(shí)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(jí)，該儀器是目前國(guó)內(nèi)直流電參數(shù)測(cè)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(jí)、0.05級(jí)直流電壓、電流測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)或現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)。 本文首先對(duì)直流表的各種測(cè)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(cè)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(cè)量、校準(zhǔn)、通信和顯示功能。軟件上則基于嵌入式實(shí)時(shí)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(duì)直流表硬件電路的設(shè)計(jì)及驅(qū)動(dòng)程序的編寫(xiě)后，再簡(jiǎn)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(tái)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(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了分析。
上傳時(shí)間： 2013-06-25
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簡(jiǎn)單易實(shí)現(xiàn)，H橋式電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路 圖4.12中所示為一個(gè)典型的直流電機(jī)控制電路。電路得名于“H橋式驅(qū)動(dòng)電路”是因?yàn)樗男螤羁崴谱帜窰。4個(gè)三極管組成H的4條垂直腿，而電機(jī)就是H中的橫杠
標(biāo)簽： 直流電機(jī) 驅(qū)動(dòng)
上傳時(shí)間： 2013-05-30
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本文描述了智能直流調(diào)速系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)思路，給出實(shí)現(xiàn)微型直流電機(jī)（12v—55v）的控制方案。應(yīng)用運(yùn)動(dòng)控制芯片LM629和電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片LMD18200實(shí)現(xiàn)了直流電動(dòng)機(jī)的智能控制。關(guān)鍵詞
標(biāo)簽： 全數(shù)字 直流調(diào)速 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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采用單片機(jī)SPCE061A 為控制核心, 實(shí)現(xiàn)0 到2A 數(shù)控可調(diào)直流恒流源. 電流測(cè)量采用康錳銅電阻絲作為精 密取樣電阻, 利用A/ D 輸入口進(jìn)行電流檢測(cè)和監(jiān)控. 輸出電流控制采用單片機(jī)的D/ A 口輸出模擬量; 恒流部分的 控制端采用閉環(huán)反饋控制形式, 受控部分采用達(dá)林頓管進(jìn)行擴(kuò)流、采用LCD 點(diǎn)陣圖液晶顯示屏實(shí)時(shí)顯示. 該電流源 可用于污水泵站的儀表中采用單片機(jī)SPCE061A 為控制核心, 實(shí)現(xiàn)0 到2A 數(shù)控可調(diào)直流恒流源. 電流測(cè)量采用康錳銅電阻絲作為精 密取樣電阻, 利用A/ D 輸入口進(jìn)行電流檢測(cè)和監(jiān)控. 輸出電流控制采用單片機(jī)的D/ A 口輸出模擬量; 恒流部分的 控制端采用閉環(huán)反饋控制形式, 受控部分采用達(dá)林頓管進(jìn)行擴(kuò)流、采用LCD 點(diǎn)陣圖液晶顯示屏實(shí)時(shí)顯示. 該電流源 可用于污水泵站的儀表中
標(biāo)簽： SPCE 061A 061 單片機(jī)
上傳時(shí)間： 2013-07-22
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直流電動(dòng)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(duì)調(diào)速性能指標(biāo)要求較高的場(chǎng)合，如軋鋼機(jī)、龍門刨床、高精度機(jī)床、電動(dòng)汽車等中，得到了廣泛地應(yīng)用。國(guó)外這類調(diào)速系統(tǒng)的價(jià)格高，而國(guó)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(gè)性能價(jià)格比較高的直流調(diào)速系統(tǒng)，對(duì)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(shí)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(duì)模糊控制及嵌入式系統(tǒng)作了簡(jiǎn)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(duì)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(dòng)、光電隔離、鍵盤(pán)顯示、轉(zhuǎn)速測(cè)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(duì)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(jiǎn)單，可靠性高。軟件設(shè)計(jì)采用可讀性強(qiáng)的C語(yǔ)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(jiǎn)單，抗干擾能力強(qiáng)，性價(jià)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(shí)間： 2013-04-24
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作為交流異步電機(jī)控制的一種方式，矢量控制技術(shù)已成為高性能變頻調(diào)速系統(tǒng)的首選方案。矢量控制系統(tǒng)中，磁鏈的觀測(cè)精度直接影響到系統(tǒng)控制性能的好壞。在轉(zhuǎn)子磁鏈定向的矢量控制系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)矩電流和勵(lì)磁電流能得到完全解耦[1]。一般而言，轉(zhuǎn)子磁鏈觀測(cè)有兩種方法:電流模型法和電壓模型法。磁鏈的電流模型觀測(cè)法中需要電機(jī)轉(zhuǎn)子時(shí)間常數(shù)，而轉(zhuǎn)子時(shí)間常數(shù)易受溫度和磁飽和影響。為克服這些缺點(diǎn)，需要對(duì)電機(jī)的轉(zhuǎn)子參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)觀測(cè)，但這樣將使得系統(tǒng)更加的復(fù)雜。磁鏈的電壓模型觀測(cè)法中不含轉(zhuǎn)子參數(shù)，受電機(jī)參數(shù)變化的影響較小。矢量控制計(jì)算量大，要求具有一定的實(shí)時(shí)性，從而對(duì)控制芯片的運(yùn)算速度提出了更高的要求。 本文介紹了一種異步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，采用了電壓模型觀測(cè)器[2]對(duì)轉(zhuǎn)子磁鏈進(jìn)行估計(jì)，針對(duì)積分環(huán)節(jié)的誤差積累和直流漂移問(wèn)題，采用了一種帶飽和反饋環(huán)節(jié)的積分器[3]來(lái)代替電壓模型觀測(cè)器中的純積分環(huán)節(jié)。整個(gè)算法在tms320f2812 dsp芯片上實(shí)現(xiàn)，運(yùn)算速度快，保證了系統(tǒng)具有很好的實(shí)時(shí)性。
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號(hào)變換成角位移或直線位移的執(zhí)行部件。步進(jìn)電機(jī)可以直接用數(shù)字信號(hào)驅(qū)動(dòng)，使用非常方便。一般電動(dòng)機(jī)都是連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的，而步進(jìn)電動(dòng)機(jī)則有定位和運(yùn)轉(zhuǎn)兩種基本狀態(tài)，當(dāng)有脈沖輸入時(shí)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)一步一步地轉(zhuǎn)動(dòng)，每給它一個(gè)脈沖信號(hào)，它就轉(zhuǎn)過(guò)一定的角度。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的角位移量和輸入脈沖的個(gè)數(shù)嚴(yán)格成正比，在時(shí)間上與輸入脈沖同步，因此只要控制輸入脈沖的數(shù)量、頻率及電動(dòng)機(jī)繞組通電的相序，便可獲得所需的轉(zhuǎn)角、轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)動(dòng)方向。在沒(méi)有脈沖輸入時(shí)，在繞組電源的激勵(lì)下氣隙磁場(chǎng)能使轉(zhuǎn)子保持原有位置處于定位狀態(tài)。因此非常適合于單片機(jī)控制。步進(jìn)電機(jī)還具有快速啟動(dòng)、精確步進(jìn)和定位等特點(diǎn)，因而在數(shù)控機(jī)床，繪圖儀，打印機(jī)以及光學(xué)儀器中得到廣泛的應(yīng)用。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)已成為除直流電動(dòng)機(jī)和交流電動(dòng)機(jī)以外的第三類電動(dòng)機(jī)。傳統(tǒng)電動(dòng)機(jī)作為機(jī)電能量轉(zhuǎn)換裝置，在人類的生產(chǎn)和生活進(jìn)入電氣化過(guò)程中起著關(guān)鍵的作用。步進(jìn)電機(jī)可以作為一種控制用的特種電機(jī)，利用其沒(méi)有積累誤差(精度為100%)的特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于各種開(kāi)環(huán)控制。
標(biāo)簽： 單片機(jī)控制 步進(jìn)電機(jī) 調(diào)速系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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對(duì)當(dāng)前無(wú)刷電動(dòng)機(jī)在電動(dòng)車領(lǐng)域的應(yīng)用做了簡(jiǎn)單分析，簡(jiǎn)要介紹了直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的組成和工作原理，提出設(shè)計(jì)總體方案，詳細(xì)闡述了驅(qū)動(dòng)電路組成和調(diào)速部分的具體實(shí)現(xiàn)方法，并且介紹了電路的過(guò)流保護(hù)功能。
標(biāo)簽： 電動(dòng)車 直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī) 調(diào)速控制
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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