在機(jī)器人學(xué)的研究領(lǐng)域中，如何有效地提高機(jī)器人控制系統(tǒng)的控制性能始終是研究學(xué)者十分關(guān)注的一個重要內(nèi)容。在分析了工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展歷程和機(jī)器人控制系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀后，本論文的主要目標(biāo)是針對四關(guān)節(jié)實(shí)驗室機(jī)器人特有的機(jī)械結(jié)構(gòu)和數(shù)學(xué)模型，建立一個新型全數(shù)字的基于DSP和FPGA的機(jī)器人位置伺服控制系統(tǒng)的軟、硬件平臺，實(shí)現(xiàn)對四關(guān)節(jié)實(shí)驗室機(jī)器人的精確控制。 本論文從實(shí)際情況出發(fā)，首先分析了所研究的四關(guān)節(jié)實(shí)驗室機(jī)器人的本體結(jié)構(gòu)，并對其抽象簡化得到了它的運(yùn)動學(xué)數(shù)學(xué)模型。在明確了實(shí)現(xiàn)機(jī)器人精確位置伺服控制的控制原理后，我們對機(jī)器人控制系統(tǒng)的諸多可行性方案進(jìn)行了充分論證，并最終決定采用了三級CPU控制的控制體系結(jié)構(gòu)：第一級CPU為上位計算機(jī)，它實(shí)現(xiàn)對機(jī)器人的系統(tǒng)管理、協(xié)調(diào)控制以及完成機(jī)器人實(shí)時軌跡規(guī)劃等控制算法的運(yùn)算；第二級CPU為高性能的DSP處理器，它輔之以具有高速并行處理能力的FPGA芯片，實(shí)現(xiàn)了對機(jī)器人多個關(guān)節(jié)的高速并行驅(qū)動；第三級CPU為交流伺服驅(qū)動處理器，它實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人關(guān)節(jié)伺服電機(jī)的精確三閉環(huán)誤差驅(qū)動控制，以及電機(jī)的故障診斷和自動保護(hù)等功能。此外，我們采用比普通UART速度快得多的USB來實(shí)現(xiàn)上位計算機(jī)．與下位控制器之間的數(shù)據(jù)通信，這樣既保證了兩者之間連接方便，又有效的提高了控制系統(tǒng)的通信速度和可靠性。 機(jī)器人系統(tǒng)的軟件設(shè)計包括兩個部分：一是采用VC++實(shí)現(xiàn)的上位監(jiān)控軟件系統(tǒng)，它主要負(fù)責(zé)機(jī)器人實(shí)時軌跡規(guī)劃等控制算法的運(yùn)算，同時完成用戶與機(jī)器人系統(tǒng)之間的信息交互；二是采用C語言實(shí)現(xiàn)的下位DSP控制程序，它主要負(fù)責(zé)接收上位監(jiān)控系統(tǒng)或者下位控制箱發(fā)送的控制信號，實(shí)現(xiàn)對機(jī)器人的實(shí)時驅(qū)動，同時還能夠?qū)崟r的向上位監(jiān)控系統(tǒng)或者下位控制箱反饋機(jī)器人的當(dāng)前狀態(tài)信息。 研究開發(fā)出來的四關(guān)節(jié)實(shí)驗室機(jī)器人控制器具有控制實(shí)時性好、定位精度高、運(yùn)行穩(wěn)定可靠的特點(diǎn)，它允許用戶通過上位控制計算機(jī)實(shí)現(xiàn)對機(jī)器人的各種設(shè)定作業(yè)的控制，也可以讓用戶通過機(jī)器人控制箱現(xiàn)場對機(jī)器人進(jìn)行回零、示教等各項操作。
標(biāo)簽： FPGA DSP 實(shí)驗室 機(jī)器人控制器
上傳時間： 2013-06-11
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微波功率放大器的線性化技術(shù)研究，可以供你進(jìn)行參考！
標(biāo)簽： 微波功率放大器 線性 技術(shù)研究
上傳時間： 2013-04-24
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網(wǎng)絡(luò)的普及和計算機(jī)微型化的趨勢使得移動終端成為未來人們生活中的必備。移動終端具有體積小，重量輕，易于攜帶的特點(diǎn)。它將PC的部分功能與手機(jī)的通訊功能結(jié)合起來，可以進(jìn)行無線通訊，還可以通過互聯(lián)網(wǎng)得到豐富多彩的服務(wù)。因此，針對移動終端的研究具有非常重要的意義。 本文針對移動終端的移動性和無線上網(wǎng)功能提出一套基于ARM Linux平臺的解決方案。移動終端硬件部分采用基于S3C2410控制器的硬件平臺。采用USB接口的WiFi模塊作為無線網(wǎng)卡。采用FPGA模塊做信息加密處理。軟件部分采用嵌入式Linux系統(tǒng)作為操作系統(tǒng)，采用基于Qt的嵌入式Konqueror瀏覽器作為應(yīng)用程序。采用移動IPv6技術(shù)支持終端的移動性。 本文闡述了移動終端軟件部分從底層到頂層的實(shí)現(xiàn)。包括了引導(dǎo)加載程序移植，Linux內(nèi)核的移植，NOR Flash驅(qū)動移植，網(wǎng)卡驅(qū)動移植，無線網(wǎng)卡驅(qū)動移植，LCD驅(qū)動的移植，觸摸屏驅(qū)動的移植，根文件系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，Qt/Embedded和Qtopia的移植以及嵌入式Konqueror的移植。并對原理、相關(guān)知識點(diǎn)以及實(shí)現(xiàn)過程進(jìn)行了詳細(xì)的說明。本文介紹了如何在移動終端上支持移動IPv6技術(shù)，搭建基于Linux的移動IPv6的實(shí)驗網(wǎng)絡(luò)，并測試移動終端在不同的WiFi子網(wǎng)之間移動過程中與通信對端的連接情況。 經(jīng)過測試表明，該移動終端可以在無線條件下通過瀏覽器訪問Internet，支持中文網(wǎng)頁并能通過鼠標(biāo)、鍵盤和觸摸屏進(jìn)行操作。在移動性上，移動終端在從家鄉(xiāng)網(wǎng)絡(luò)和外地網(wǎng)絡(luò)之間的漫游過程中能夠在一定的切換延遲下保持和通信對端的連接。
上傳時間： 2013-04-24
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目前在用在 LED護(hù)欄管最普遍的控制器，只要你做好網(wǎng)格圖就 能出你想要的效果
上傳時間： 2013-04-24
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隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國對于電力的需求和依賴性也越來越大。同時，對變電站及電網(wǎng)的安全和穩(wěn)定也提出了更高的要求。2008年的南方冰雪災(zāi)害造成了電力設(shè)施及輸電線路的重大損失，嚴(yán)重危害了電網(wǎng)的正常工作，影響了人民的正常生活和工廠的正常運(yùn)行。電力部門需要一種能夠?qū)崟r監(jiān)控變電站設(shè)備的監(jiān)控系統(tǒng)，第一時間監(jiān)測到電力設(shè)備的損壞和人為因素的破壞，迅速做出處理，將損失減小到最低值。隨著電力部門網(wǎng)路化的全面普及，各個變電站有了相應(yīng)的通訊網(wǎng)絡(luò)，使得監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)傳輸成為可能。 課題探索了低功耗、高性能、低成本并具有豐富芯片資源的嵌入式處理器和內(nèi)核精簡、性能強(qiáng)悍、源碼開放及開發(fā)成本低的操作系統(tǒng)，設(shè)計和實(shí)現(xiàn)了基于ARM9和嵌入式Linux操作系統(tǒng)的變電站監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對變電站設(shè)備的實(shí)時視頻監(jiān)控、紅外線監(jiān)測和煙霧火災(zāi)探測等功能。系統(tǒng)硬件采用模塊化設(shè)計，主控制器模塊采用三星公司的S3C2410A高性能芯片作為嵌入式微處理器，設(shè)計了外圍接口電路和其它外圍設(shè)備電路；視頻監(jiān)控模塊采用OV511系列USB攝像頭進(jìn)行圖像采集；紅外線防盜監(jiān)測模塊采用熱釋電紅外線傳感器配合菲涅爾透鏡設(shè)計了報警電路；煙霧火災(zāi)探測模塊采用Motorola公司生產(chǎn)的離子型煙霧檢測芯片MC14468，設(shè)計了監(jiān)測電路。系統(tǒng)軟件開發(fā)分兩層，下層軟件開發(fā)構(gòu)建了交叉編譯環(huán)境，移植了嵌入式Linux操作系統(tǒng)并利用Video4Linux API庫函數(shù)接口完成了視頻圖像采集程序的設(shè)計，同時對攝像頭驅(qū)動程序進(jìn)行了提取和編譯；上層軟件開發(fā)實(shí)現(xiàn)了對采集的視頻數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中傳輸，使用Visual C++設(shè)計了客戶端監(jiān)控應(yīng)用界面，實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互，并對所采集視頻圖像進(jìn)行了最優(yōu)化處理。 課題針對現(xiàn)有監(jiān)控系統(tǒng)存在的不足進(jìn)行改進(jìn)，集視頻監(jiān)控、紅外線防盜監(jiān)測和火災(zāi)報警等功能于一體，充分發(fā)揮嵌入式系統(tǒng)和計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢，設(shè)計出了功能豐富，性能優(yōu)良的變電站監(jiān)控系統(tǒng)。提高了變電站運(yùn)行和維護(hù)的安全性及可靠性，并逐步實(shí)現(xiàn)了電網(wǎng)的可視化監(jiān)控和調(diào)度，使電網(wǎng)調(diào)控運(yùn)行更為安全、可靠。
標(biāo)簽： ARM 電站監(jiān)控 系統(tǒng)研究
上傳時間： 2013-04-24
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超聲波電機(jī)(Ultrasonic motors，簡稱USM)是一種全新原理的直接驅(qū)動電機(jī)，它利用壓電陶瓷逆壓電效應(yīng)激發(fā)的超聲振動作為驅(qū)動力，通過定轉(zhuǎn)子間的摩擦力來驅(qū)動轉(zhuǎn)子運(yùn)動。與傳統(tǒng)的電磁電機(jī)相比，它具有低速大轉(zhuǎn)矩、無電磁干擾、動作響應(yīng)快、運(yùn)行無噪聲、無輸入自鎖等卓越特性，在非連續(xù)運(yùn)動領(lǐng)域、精密控制領(lǐng)域比傳統(tǒng)的電磁電機(jī)性能優(yōu)越得多。超聲波電機(jī)在工業(yè)控制系統(tǒng)、汽車專用電器、精密儀器儀表、辦公自動化設(shè)備、智能機(jī)器人等領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景，近年來倍受科技界和工業(yè)界的重視，成為當(dāng)前機(jī)電控制領(lǐng)域的一個研究熱點(diǎn)。 本文主要以行波型超聲波電機(jī)的驅(qū)動控制技術(shù)為研究對象，引入嵌入式系統(tǒng)理念，設(shè)計并制作了超聲波電機(jī)的驅(qū)動控制系統(tǒng)，并對超聲波電機(jī)的速度與定位控制做了深入的研究。本文主要研究內(nèi)容及成果如下： 介紹了超聲波電機(jī)的工作原理、特點(diǎn)及其應(yīng)用前景，總結(jié)了國內(nèi)外超聲波電機(jī)驅(qū)動控制技術(shù)的發(fā)展歷史和研究現(xiàn)狀，以及今后我國超聲波電機(jī)驅(qū)動控制技術(shù)的發(fā)展方向，明確了本文的研究內(nèi)容。 結(jié)合嵌入式系統(tǒng)特點(diǎn)及其開發(fā)方法，詳細(xì)介紹了超聲波電機(jī)嵌入式驅(qū)動控制系統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計過程，并總結(jié)了硬件、軟件的調(diào)試過程。最后，對所設(shè)計系統(tǒng)性能進(jìn)行了實(shí)驗測試和數(shù)據(jù)分析。 采用DDS技術(shù)解決超聲波電機(jī)所需要的高頻驅(qū)動電源和數(shù)字控制的問題。本文設(shè)計的以ARM控制器為核心，頻率、相位、幅值均可調(diào)的雙通道信號發(fā)生器，具有頻率和相位差控制精度高的特點(diǎn)。 本文介紹了速度與位置的常用控制策略。設(shè)計并搭建了基于增量式PID的速度和基于模糊PID的位置控制系統(tǒng)。速度控制采用增量式PID調(diào)節(jié)，其控制策略簡單、易行，通過實(shí)驗選擇合適的參數(shù)能適應(yīng)一般的控制精度要求。定位控制則采用模糊PID控制策略，該策略將模糊控制不需要精確的數(shù)學(xué)模型、收斂速度快的特點(diǎn)與PID簡單易行、能消除穩(wěn)態(tài)誤差的優(yōu)點(diǎn)相結(jié)合，改善了模糊控制器穩(wěn)態(tài)性能，使電機(jī)定位控制精度達(dá)到0.0880。
上傳時間： 2013-07-16
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本文提出的煤礦安全系統(tǒng)由基站、基站控制器、控制中心和安全信息終端組成。本系統(tǒng)能夠?qū)崟r動態(tài)監(jiān)測瓦斯等有害氣體濃度，能夠人機(jī)聯(lián)防監(jiān)測礦道中可能存在的安全隱患。井下采用CAN有線網(wǎng)絡(luò)和Zigbee無線網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的混合組網(wǎng)方式，通過礦工攜帶的安全信息終端使監(jiān)測網(wǎng)延伸到每個采掘工作面，實(shí)現(xiàn)動態(tài)跟蹤?？刂浦行耐ㄟ^友好的人機(jī)界面可以查看瓦斯?jié)舛取囟?、濕度的最新?shù)據(jù)與歷史數(shù)據(jù)，還可以查看報警記錄，并把這些數(shù)據(jù)以曲線圖的形式直觀的顯示出來。 基站和基站控制器是以ARM系列LPC2119微處理器為核心設(shè)計的，完成安全信息終端和控制中心之間的通信任務(wù)?；竞桶踩畔⒔K端采用了基于Zigbee技術(shù)的SZ05系列嵌入式無線收發(fā)模塊進(jìn)行組網(wǎng)通信，采用MC14LC5480語音芯片實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的語音功能，基于LPC2119內(nèi)置的CAN控制器輔以P82C250收發(fā)器實(shí)現(xiàn)多基站間的網(wǎng)絡(luò)連接?；究刂破魍ㄟ^CAN總線與基站組網(wǎng)通信，監(jiān)測基站工作狀態(tài)，協(xié)調(diào)各基站與移動終端之間的信息傳輸，通過RS232與控制中心PC機(jī)進(jìn)行信息交互。在此硬件平臺的基礎(chǔ)上，給出了基于LPC2119微處理器下的軟件設(shè)計過程，包括初始化、無線通信模塊的通信協(xié)議制定和通信程序設(shè)計、語音功能的軟件設(shè)計及編程、基站和基站控制器的通信協(xié)議制定和主程序設(shè)計、系統(tǒng)監(jiān)控程序設(shè)計及控制中心PC機(jī)端人機(jī)界面設(shè)計等。 經(jīng)多次調(diào)試，實(shí)現(xiàn)了控制中心PC機(jī)接收安全信息終端檢測的環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)并判斷瓦斯?jié)舛仁欠癯?，還實(shí)現(xiàn)了通過人機(jī)界面查詢數(shù)據(jù)、查看曲線圖以及發(fā)送命令等。
標(biāo)簽： ARM 煤礦安全 系統(tǒng)設(shè)計
上傳時間： 2013-07-14
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電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(EPS)是集節(jié)能、環(huán)保、安全為一體的前沿技術(shù)，是未來車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的發(fā)展方向。本文研究了電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的構(gòu)成和工作原理，自主研發(fā)設(shè)計了一套電動助力轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)，并進(jìn)行實(shí)車試驗。 控制系統(tǒng)中采用了基于ARM7TDMI—S內(nèi)核的高性能芯片LPC2131芯片(EasyARM2131開發(fā)板)進(jìn)行控制器設(shè)計，分析和選擇了系統(tǒng)的控制策略，完成了控制器的硬件和軟件設(shè)計。系統(tǒng)的控制策略中采用了折線改進(jìn)型助力曲線助力方式和模糊與數(shù)字PID相結(jié)合的控制方法，并進(jìn)行相關(guān)補(bǔ)償控制的分析；硬件設(shè)計過程中采用了抗干擾技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，完成了信號采集和處理電路、電機(jī)驅(qū)動電路、電源電路以及故障診斷等電路設(shè)計；軟件設(shè)計采用了結(jié)構(gòu)化的沒計思想，完成了包括控制系統(tǒng)主程序、A/D采集子程序、車速和發(fā)動機(jī)信號的采集子程序、電機(jī)PWM控制驅(qū)動子程序以及故障診斷和信息顯示子程序的設(shè)計，并在扭矩信號處理程序中應(yīng)用容錯技術(shù)進(jìn)行了軟件冗余優(yōu)化設(shè)計。 本文對自主開發(fā)設(shè)計的EPS控制系統(tǒng)進(jìn)行了實(shí)車試驗和結(jié)果分析，試驗結(jié)果表明，本文所設(shè)計的基于ARM的汽車電動助力轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)在轉(zhuǎn)向輕便性、穩(wěn)定性和可靠性等方面性能良好，完全滿足設(shè)計要求。
標(biāo)簽： ARM 汽車 控制系統(tǒng) 電動助力轉(zhuǎn)向
上傳時間： 2013-07-21
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隨著汽車技術(shù)的不斷發(fā)展，越來越多的的人擁有了自己的汽車，基于汽車安全的汽車輔助系統(tǒng)也日益受到了人們的重視。汽車輔助安全系統(tǒng)可以對汽車駕駛過程中出現(xiàn)的緊急情況進(jìn)行報警和控制?？梢灶A(yù)見，基于汽車安全的輔助駕駛系統(tǒng)有著良好的發(fā)展前景和廣闊的應(yīng)用空間。 本文通過將圖像檢測技術(shù)和激光測距技術(shù)相結(jié)合，應(yīng)用ARM+DSP的雙核架構(gòu)，設(shè)計出一款高性能的汽車主動安全系統(tǒng)。系統(tǒng)通過圖像識別技術(shù)對行車路況進(jìn)行監(jiān)控，并通過激光測距技術(shù)對前方車距進(jìn)行檢測。當(dāng)自車與前方的車距小于系統(tǒng)計算出來的安全車距，并有可能發(fā)生碰撞時，系統(tǒng)將予以報警，提醒駕駛員注意減速或制動，從而達(dá)到有效預(yù)防追尾碰撞事故發(fā)生的目的。本文的主要內(nèi)容包括以下幾個方面： 1)完成系統(tǒng)的整體硬件設(shè)計工作。針對汽車安全系統(tǒng)對準(zhǔn)確性和實(shí)時性的要求，系統(tǒng)設(shè)計采用S3C2410作為系統(tǒng)的主控制器、TMS320DM6437作為系統(tǒng)的協(xié)處理器。雙核架構(gòu)的應(yīng)用將大幅度提升系統(tǒng)在圖像檢測方面的運(yùn)算能力。 2)為提高系統(tǒng)與各子模塊的通信效率，系統(tǒng)采用CAN總線作為主控制器與其他子模塊的主要通信總線。并開發(fā)出相應(yīng)的驅(qū)動軟件。 3)系統(tǒng)采用嵌入式Linux操作系統(tǒng)，應(yīng)用Linux強(qiáng)大的事務(wù)管理能力，來提高系統(tǒng)的處理能力和響應(yīng)速度。 4)通過對汽車碰撞過程的分析，研究開發(fā)出一套汽車防撞決策算法，對駕駛員預(yù)警和對車輛進(jìn)行輔助制動，保障駕駛?cè)藛T的安全。 最后，論文在總結(jié)全文工作的基礎(chǔ)上，指出了系統(tǒng)的不足之處和進(jìn)一步研究的工作方向。 總之，在汽車安全技術(shù)在國內(nèi)剛剛起步的今天，對該系統(tǒng)的研究對于中國自主的汽車主動安全系統(tǒng)無論是在理論研究還是實(shí)際應(yīng)用上都具有一定的價值。
標(biāo)簽： ARM 汽車防撞系統(tǒng)
上傳時間： 2013-07-08
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永磁無刷直流電動機(jī)是一種性能優(yōu)越、應(yīng)用前景廣闊的電動機(jī),傳統(tǒng)的理論分析及設(shè)計方法已比較成熟,它的進(jìn)一步推廣應(yīng)用,在很大程度上有賴于對控制策略的研究.該文提出了一套基于DSP的全數(shù)字無刷直流電動機(jī)模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)雙?？刂葡到y(tǒng),將模糊控制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分別引入到無刷直流電動機(jī)的控制中來.充分利用模糊控制對參數(shù)變化不敏感,能夠提高系統(tǒng)的快速性的特點(diǎn),構(gòu)造適用于調(diào)節(jié)較大速度偏差的模糊調(diào)節(jié)器,加快系統(tǒng)的調(diào)節(jié)速度;由于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)既具有非線性映射的能力,可逼近任何線性和非線性模型,又具有自學(xué)習(xí)、自收斂性,對被控對象無須精確建模,對參數(shù)變化有較強(qiáng)的魯棒性的特點(diǎn),構(gòu)造三層BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)調(diào)節(jié)器,來實(shí)現(xiàn)消除穩(wěn)態(tài)偏差的精確控制.以速度偏差率為判斷依據(jù),實(shí)現(xiàn)模糊和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)兩種控制模式的切換,使系統(tǒng)在不同速度偏差段快速調(diào)整、平滑運(yùn)行.此外充分利用系統(tǒng)硬件構(gòu)成的特點(diǎn),采用適當(dāng)?shù)腜WM輸出切換策略,最大限度的抑制逆變橋換相死區(qū);通過換相瞬時轉(zhuǎn)矩公式推導(dǎo)和分析,得出在換相過程中保持導(dǎo)通相功率器件為恒通,即令PWM輸出占空比D=1,來抑制定子電感對換相電流影響的控制策略.上述抑制換相死區(qū)和采用恒通電壓的控制方法,減小了換相引起的轉(zhuǎn)矩波動,使系統(tǒng)電流保持平滑、轉(zhuǎn)矩脈動大幅度減小、系統(tǒng)響應(yīng)更快、并具有較強(qiáng)的魯棒性和實(shí)時性.在這種設(shè)計下,系統(tǒng)不僅能實(shí)現(xiàn)更精確的定位和更準(zhǔn)確的速度調(diào)節(jié),而且可以使無刷直流電動機(jī)長期工作在低速、大轉(zhuǎn)矩、頻繁起動的狀態(tài)下.該文選用TMS320LF2407作為微控制器,將系統(tǒng)的參數(shù)自調(diào)整模糊控制算法,BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制算法以及PWM輸出,轉(zhuǎn)子位置、速度、相電流檢測計算等功能模塊編程存儲于DSP的E2PROM,實(shí)現(xiàn)了對無刷直流電動機(jī)的全數(shù)字實(shí)時控制,并得到了良好的實(shí)驗結(jié)果的結(jié)果.
標(biāo)簽： DSP 無刷直流電動機(jī) 轉(zhuǎn)矩
上傳時間： 2013-06-01
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