本文對模糊溫度控制器進行了研究,介紹了模糊溫度控制器的硬件和軟件設(shè)計。此控制器主控部分以Microchip公司的8位單片機PIC18F252為控制核心,采集測溫電路輸出電壓,實現(xiàn)模糊控制算法等。此單片機內(nèi)部集成了AD轉(zhuǎn)換模塊,可以直接對信號進行采集。測溫電路以Pt100鉑電阻傳感器為基礎(chǔ),并對其進行了線性補償。鍵盤、LED顯示部分以美國ATMEL公司生產(chǎn)的低價格,高性能的CMOS 8位單片機AT89C52為控制核心。兩個單片機使用串行通訊接口(USART)進行數(shù)據(jù)通訊。在軟件方面,以模糊控制為核心控制算法,實現(xiàn)恒溫控制功能,用C語言完成整個控制系統(tǒng)的軟件編程。
上傳時間: 2013-07-29
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電氣驅(qū)動系統(tǒng)是電動汽車的心臟,主要由驅(qū)動電機、功率變換器和控制器等三個子系統(tǒng)構(gòu)成。本文以TI公司的TMS320LF2407A為系統(tǒng)控制核心,富士公司的IPM模塊為逆變器開關(guān)器件,運用空間矢量技術(shù),設(shè)計了異步電機變頻調(diào)速控制系統(tǒng)。 論文在異步電機數(shù)學(xué)模型基礎(chǔ)之上,分析了轉(zhuǎn)速閉環(huán)轉(zhuǎn)差頻率控制系統(tǒng)以及矢量控制系統(tǒng)的控制策略和實現(xiàn)方法;為了給控制系統(tǒng)提供電源,論文設(shè)計了使用UC3843作為控制核心的反激型開關(guān)穩(wěn)壓電源,介紹了UC3843以及電源電路的工作原理及設(shè)計;論文詳細設(shè)計了控制系統(tǒng)的主電路、控制電路以及保護和告警電路;針對電動汽車電機控制器運行環(huán)境復(fù)雜,處在大量的干擾中,論文從電路板PCB的設(shè)計以及控制器機箱內(nèi)部布局布線等方面充分考慮了其電磁兼容性;根據(jù)現(xiàn)場調(diào)試的經(jīng)驗,在實驗室中使用磁粉制動器模擬電機負載搭建了異步電機試驗臺,實驗結(jié)果表明了控制系統(tǒng)具有良好的調(diào)速性能和較寬的調(diào)速范圍。
標(biāo)簽: 電動 異步電機 控制系統(tǒng)
上傳時間: 2013-04-24
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本文系統(tǒng)地論述了應(yīng)用單片機開發(fā)步進電動機二維運動控制器的方法。該二維運動控制器的樣品已經(jīng)研制出來,經(jīng)過實際運行測試,達到了設(shè)計要求,既能實現(xiàn)兩軸獨立運動控制,又能靈活方便地進行聯(lián)動控制。由于控制軟件對步進電動機采用了適當(dāng)?shù)淖詣诱{(diào)速方案,使得電機在運動過程中沒有失步現(xiàn)象,運行平穩(wěn),定位精度高,重復(fù)定位性好。 本文所完成的主要工作有:(1)步進電動機驅(qū)動電路的研究。(2)系統(tǒng)控制方案設(shè)計。(3)硬件系統(tǒng)設(shè)計。單片機的選擇、串行通信等電路設(shè)計。(4)軟件系統(tǒng)設(shè)計。該控制器重點在于步進電動機的驅(qū)動電路硬件與控制軟件的設(shè)計,以及上下位機串口通信的實現(xiàn)。本設(shè)計的控制環(huán)節(jié)由AT89S52單片機和環(huán)形分配器PMM8713構(gòu)成,單片機采用RS-485標(biāo)準(zhǔn)的串口通信與上位機進行通信,利用PMM8713產(chǎn)生步進電動機運行和正反轉(zhuǎn)的控制信號。驅(qū)動環(huán)節(jié)采用UC3842實現(xiàn)恒流驅(qū)動,給出特定的脈沖驅(qū)動信號,驅(qū)動功率管進行開通和關(guān)斷,使步進電動機按照規(guī)定的軌跡和速度運行。軟件部分由上位機軟件和下位機軟件共同組成。上位機軟件用Visual Basic編制,界面友好,下位機軟件用單片機匯編語言編制。上位機輸入的指令經(jīng)編譯生成相應(yīng)的目標(biāo)代碼并通過計算機串口發(fā)送到下位機中。下位機的功能:一是接收來自上位機的數(shù)據(jù)和命令;二是根據(jù)上位機發(fā)送的命令執(zhí)行相應(yīng)的動作;三是向上位機發(fā)送有關(guān)提示信息。 該控制系統(tǒng)在設(shè)計方面具有如下特點: 1.采用內(nèi)部時鐘方式產(chǎn)生步進電動機的驅(qū)動脈沖,而沒有采用高速脈沖發(fā)生器等外部方式,用軟件來實現(xiàn),從而降低硬件成本。 2.硬件設(shè)計方面,盡可能地選擇了標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的電路,從而提高了設(shè)計的成功率和結(jié)構(gòu)的靈活性。 3.盡可能選用了功能強、集成度高、通用性好、市場貨源充足的電路或芯片。 控制器硬件結(jié)構(gòu)簡單,成本低廉,控制可靠,功能強大,使用方便,因而具有十分廣闊的應(yīng)用前景。
上傳時間: 2013-05-16
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現(xiàn)代交流調(diào)速系統(tǒng)中,永磁同步電機(PMSM)由于其良好的性能,正得到越來越廣泛地應(yīng)用。永磁同步電機的控制策略有很多,不同的控制策略各有千秋。有的滿足了高性能要求,但成本卻很高;有的滿足了硬件低成本要求,但軟件算法非常復(fù)雜、或者性能不理想,等等。因此,針對實際的應(yīng)用場合,開發(fā)出性能價格比優(yōu)越的控制器系統(tǒng)是非常有價值的。 本課題就是基于此思想,兼顧硬件成本和軟件可行性,運用低成本策略、較優(yōu)的軟件算法設(shè)計出雙閉環(huán)控制器系統(tǒng),在低成本傳感器條件下實現(xiàn)了永磁同步電機正弦波驅(qū)動控制。 本文根據(jù)永磁同步電機磁場定向下的空間矢量數(shù)學(xué)模型,對其控制所需的位置、速度和電流參數(shù)展開分析。提出了基于離散位置信號進行位置預(yù)估的原理,并分析了復(fù)雜工況下位置信號的矯正問題。利用BLDC方式與SVPWM方式的轉(zhuǎn)換,解決了肩動過程中永磁同步電機脈動和失步問題。分析了基于英飛凌XC164CM單片機系統(tǒng)直流側(cè)電阻采樣計算相電流原理。設(shè)計了基于英飛凌XC164CM單片機的控制系統(tǒng),外圍功率驅(qū)動電路以及過電流保護等電路。編制了基于離散位置信號的永磁同步電機電壓空間矢量(SVPWM)控制策略的C語言程序,完成了軟件和系統(tǒng)的調(diào)試。 最后,進行了一系列的實驗論證,并取得了理想的效果。
上傳時間: 2013-04-24
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本課題來源于重點航空研究項目——某型飛機電動舵機用雙余度隔槽嵌放式稀土永磁直流無刷電機的研制,進行雙余度無刷直流電機的控制技術(shù)及性能研究具有理論意義、工程意義和顯著的社會效益和經(jīng)濟效益.論文介紹以AT89C51單片機與SG3525脈寬調(diào)制控制器為核心的雙余度稀土永磁無刷直流電機試驗器的系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu),并對PWM調(diào)速控制、功率驅(qū)動輸出及GAL邏輯綜合等電路進行分析,提出并設(shè)計了電流截止負反饋電路實現(xiàn)電機堵轉(zhuǎn)和起動時的電流限制功能.在控制器軟件需求分析的基礎(chǔ)上,介紹了基于KeilC51的RTXTiny實時多任務(wù)操作系統(tǒng)的軟件工程化技術(shù).按照控制設(shè)計、編程、測試、試驗等規(guī)范,建立了完整的文檔,提高軟件的易讀性、易理解性,以達到軟件的高可靠性和強壯性.無刷直流電機是典型的強電與弱電相結(jié)合的系統(tǒng),并且飛機系統(tǒng)的電磁環(huán)境復(fù)雜,本文對系統(tǒng)的干擾源、傳播途徑等問題進行了研究,并提出相應(yīng)的軟、硬抗干擾措施使系統(tǒng)性能達到總體設(shè)計要求.
標(biāo)簽: 無刷直流電機 控制系統(tǒng)設(shè)計 性能
上傳時間: 2013-07-21
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本文首先介紹無刷直流電機原理及其常用的控制方法。在建立了無刷直流電機數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上,構(gòu)建了MATLAB環(huán)境下控制系統(tǒng)的仿真模型,并對各個仿真模塊進行了分析。設(shè)計了無刷直流電機控制系統(tǒng)的硬件電路。該控制系統(tǒng)以Motorola公司的MC68HC908JL3單片機為核心,功率變換電路采用三菱公司IPMPS21246-E模塊。介紹了電路的各個組成部分,給出了控制系統(tǒng)中采用的軟硬件抗干擾措施。針對雙閉環(huán)無刷直流電機調(diào)速系統(tǒng),深入研究了基于串級PI控制的控制策略,給出了參數(shù)選擇方法,并進行了仿真分析。根據(jù)所設(shè)計的硬件電路及采用的控制策略,編制了相應(yīng)的控制系統(tǒng)軟件。系統(tǒng)軟件由物理層和應(yīng)用層組成。物理層的程序模塊是基本的硬件功能實現(xiàn)模塊,包括啟動按鍵讀入模塊、ADC模塊、故障顯示模塊、中斷模塊。應(yīng)用層程序調(diào)用物理層程序模塊,通過一定的算法邏輯,實現(xiàn)整個系統(tǒng)軟件的功能。最后對無刷直流電機控制系統(tǒng)進行了調(diào)試。給出了系統(tǒng)運行中的電壓、速度和電流等信號的實測波形,并進行了分析。調(diào)試結(jié)果表明,該系統(tǒng)穩(wěn)定可靠,具有良好的調(diào)速性能,達到預(yù)期的效果。
標(biāo)簽: 無刷直流電機 控制研究 調(diào)速
上傳時間: 2013-07-11
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矢量控制作為一種先進的控制策略,是在電機統(tǒng)一理論、機電能量轉(zhuǎn)換和坐標(biāo)變換理論的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,具有先進性、新穎性和實用性的特點。它是以交流電動機的雙軸理論為依據(jù),將定子電流矢量分解為按轉(zhuǎn)子磁場定向的兩個直流分量:一個分量與轉(zhuǎn)子磁鏈?zhǔn)噶恐睾?,稱為勵磁電流分量;另一個分量與轉(zhuǎn)子磁鏈?zhǔn)噶看怪保Q為轉(zhuǎn)矩電流分量。通過控制定子電流矢量在旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系的位置及大小,即可控制勵磁電流分量和轉(zhuǎn)矩電流分量的大小,實現(xiàn)像直流電動機那樣對磁場和轉(zhuǎn)矩的解耦控制。本文研究的是以TMS320LF2407ADSP和FPGA為控制核心的矢量控制變頻調(diào)速系統(tǒng)。 分析了脈寬調(diào)制和矢量控制的原理與實現(xiàn)方法,從而建立了異步電動機的數(shù)學(xué)模型。對于矢量控制,分析了矢量控制的基本原理和控制算法,推導(dǎo)了三相坐標(biāo)系、兩相靜止與旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的電機基本方程和矢量控制基本公式。同時在進行相應(yīng)的坐標(biāo)變換以后,得到了間接磁場定向型變頻調(diào)速系統(tǒng)的矢量控制圖,并結(jié)合TMS320LF2407ADSP完成了具體的實現(xiàn)方法,根據(jù)矢量控制的基本原理,設(shè)計了一種基于DSP和FPGA的SVPWM冗余系統(tǒng)。 在硬件方面,以TMS320LF2407ADSP和EP1C12Q240FPGA為控制器,兩者之間通過雙口RAMIDT7130完成數(shù)據(jù)的交換,并能在一方失控時另一方立即產(chǎn)生SVPWM波形。同時完成無線遙控、速度給定、數(shù)據(jù)顯示以及電流、速度檢測和保護等功能,也對變頻調(diào)速系統(tǒng)的主電路、電源電路、FPGA配置電路、無線遙控電路、LCD顯示電路、保護電路、電流和轉(zhuǎn)速檢測電路作了簡單的介紹。在軟件方面,給出了基于DSP的矢量控制系統(tǒng)軟件流程圖,并用C語言進行了編程。用硬件描述語言Verilog對FPGA進行了編程,并給出了相關(guān)的仿真波形。MATLAB仿真結(jié)果表明,本文研究的調(diào)速系統(tǒng)的矢量控制算法是成功的,并實現(xiàn)了對電機的高性能控制。
上傳時間: 2013-07-09
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在目前全球能源危機和溫室效應(yīng)越來越嚴(yán)重的情況下,電動車(Electric Vehicle)以其無污染、低噪聲、效率高,便于操作等優(yōu)點,越來越受到人們的青睞。本課題與華中科技大學(xué)辜承林教授聯(lián)合,為蘇州益高電動車輛制造有限公司設(shè)計旅游車無刷電機驅(qū)動系統(tǒng)。課題結(jié)合現(xiàn)代CPU技術(shù)、數(shù)字技術(shù)和電力電子技術(shù),設(shè)計了一款以無位置傳感器無刷直流電機為動力的大功率汽車輪轂驅(qū)動控制器。 本課題采用辜老師設(shè)計的“橫向磁通無刷直流電動機”為控制對象。本文首先分析了無刷直流電機的數(shù)學(xué)模型和無位置傳感器的反電勢過零點檢測的基本原理,從整體上對控制系統(tǒng)的各個方面進行了討論并確定了整體設(shè)計方案。在課題中,本人采用DSP 2407A作為控制核心,以功率MOS管為逆變器件,研制出系統(tǒng)硬件,用C語言編制了系統(tǒng)軟件。鑒于該課題在大電流等級的無刷直流電機應(yīng)用中,國內(nèi)外尚無先例,本項目在開發(fā)實驗中,對無位置傳感器無刷電機的起動和反電勢過零檢測作了大量的研究工作,取得許多有益的科研實踐經(jīng)驗。通過對電機的起動過程和位置檢測方法進行的一些有效改進措施,使得電機達到較好的運行性能和操控特性。 實驗結(jié)果表明本項目設(shè)計方案有效可行,研制的無位置傳感器無刷直流電機控制器達到設(shè)計的預(yù)期基本性能指標(biāo)。
標(biāo)簽: 無刷直流電機 電動汽車 驅(qū)動控制器
上傳時間: 2013-04-24
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文章介紹了一種用單片機控制的直流PWM調(diào)速裝置實現(xiàn)小功率直流電機調(diào)速
上傳時間: 2013-04-24
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本課題提出了一套采用直流斬波技術(shù)的永磁無刷直流電機的調(diào)速控制系統(tǒng)。一方面研制了一種新穎的端電壓邏輯換相控制策略,它通過分析電機三相繞組端電壓的大小關(guān)系得出控制逆變橋開關(guān)管導(dǎo)通的信號。結(jié)合電機預(yù)定位起動原理,設(shè)計出的端電壓邏輯信號分析處理電路,有效克服了電機起動的困難,確保電機的順利起動,并在實驗結(jié)果中得到了論證。這種完全用硬件電路來實現(xiàn)電機的電子換相,無疑大大降低了控制系統(tǒng)的成本,具有一定的實用價值。另一方面采用直流斬波技術(shù)的無刷直流電機調(diào)速系統(tǒng),從而大大減小了電流的脈動。本文闡述的方法不但適用于一般的三相四線制無刷直流電機,還適用于三相三線制的電機,從而擴大了其應(yīng)用的范圍。 本論文先對無位置傳感器永磁無刷直流電動機的結(jié)構(gòu)和基本原理進行了詳細的介紹;然后分別著重介紹了兩個部分的設(shè)計工作:無刷直流電機的驅(qū)動控制和采用直流斬波技術(shù)的調(diào)速系統(tǒng);最后給出了相關(guān)的實驗結(jié)果和結(jié)論。 根據(jù)上述設(shè)計方案設(shè)計的無位置傳感器永磁無刷直流電動機調(diào)速控制系統(tǒng),可以實現(xiàn)電機的平滑起動、無振動和失步現(xiàn)象,具有良好的調(diào)速性能。
標(biāo)簽: 無位置傳感器 控制系統(tǒng) 無刷直流
上傳時間: 2013-04-24
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