在國內(nèi),目前工控領(lǐng)域廣泛用到的伺服系統(tǒng)(包括伺服電機(jī)和伺服驅(qū)動器)有整套購買國外某一個廠商的,也有自己開發(fā)電機(jī),然后購買國外的伺服驅(qū)動器來配置伺服系統(tǒng)。前一種情況伺服電機(jī)與驅(qū)動器之間的整合程度是比較高,而后一種情況伺服電機(jī)的設(shè)計容易忽視與之配套的伺服驅(qū)動器的控制策略以及伺服驅(qū)動器的輸出電壓,輸出電流特點(diǎn),很容易造成所設(shè)計的伺服電機(jī)不能充分發(fā)揮其性能以及材料的不合理利用。本文討論了作為伺服電機(jī)用的永磁同步電動機(jī)在整合伺服驅(qū)動器控制方式和輸出電壓、電流特性下的設(shè)計過程。 本文首先簡要介紹了永磁同步電動機(jī)作為伺服電機(jī)較其他類型的電機(jī)的優(yōu)勢,接著以永磁同步電動機(jī)作為伺服電機(jī),對給定指標(biāo)要求的永磁同步電動機(jī),在永磁體分別采用表面安裝和內(nèi)置兩種轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)時進(jìn)行了場路結(jié)合的設(shè)計與分析,分析了在磁場定向控制方式下兩種轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)的永磁同步電動機(jī)的工作特性、轉(zhuǎn)矩脈動等。得出了永磁體表面安裝轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)的永磁同步電動機(jī)作為伺服電機(jī)時更適合磁場定向控制運(yùn)行的結(jié)論。 此外,從已經(jīng)成功設(shè)計了的永磁同步電動機(jī)出發(fā),整合所設(shè)計的永磁同步電動機(jī)將要采用的驅(qū)動器其控制方式,并在一些有依據(jù)的假設(shè)前提下確定了電機(jī)的能量包函數(shù)(包括功率、轉(zhuǎn)速等一些額定指標(biāo))與一些主要尺寸函數(shù)表達(dá)式。初步得出了一種行之有效的、快速確定使用同一套定轉(zhuǎn)子沖片伺服電機(jī)尺寸的方法。 最后試制了樣機(jī)以及其在伺服驅(qū)動器下進(jìn)行了實(shí)驗,并比較分析了實(shí)驗和理論分析的結(jié)果。
標(biāo)簽: 三相交流 伺服 永磁同步電動機(jī)
上傳時間: 2013-05-30
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DSP技術(shù)的迅速發(fā)展,為研制這種計量裝置提供了有力的技術(shù)支持.本裝置就是通過采樣電路采集到電網(wǎng)的電壓和電流等數(shù)據(jù),利用DSP快速處理數(shù)據(jù)的能力,對電壓和電流采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行FFT變換,得到各次諧波電壓和電流的值,再根據(jù)諧波功率和電能計算方法,計算出各次諧波的電能.本裝置硬件和軟件都采用模塊化設(shè)計.硬件分為四個部分,前置電路、采樣電路、DSP電路和顯示電路;軟件也分四部分,分為主程序、采樣子程序、FFT子程序和功率電能計算子程序.經(jīng)過實(shí)驗測試和誤差仿真修正,本裝置能準(zhǔn)確地計量電網(wǎng)中各次諧波電能,其計量精度可達(dá)0.2級.若再做進(jìn)一步的完善,本裝置完全可做到實(shí)用化,具有廣泛的應(yīng)用前景.
上傳時間: 2013-04-24
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動力傳動中的直線往復(fù)運(yùn)動往往是通過旋轉(zhuǎn)運(yùn)動在傳動裝置的作用下實(shí)現(xiàn)的。因此,頻繁的高速和低速的傳遞運(yùn)動裝置的較好選擇是直線開關(guān)磁阻電機(jī)(LSRM)。但是,這種電機(jī)很少得到運(yùn)用,這是因為LSRM的數(shù)學(xué)模型很難準(zhǔn)確建立,它的固有的牽引力脈動(類似于旋轉(zhuǎn)開關(guān)磁阻電機(jī)的轉(zhuǎn)矩脈動)也很難克服,因而控制起來比較困難。隨著電力電子技術(shù)和數(shù)字技術(shù)的發(fā)展,直線開關(guān)磁阻電機(jī)以其簡單結(jié)實(shí)的電機(jī)結(jié)構(gòu)、優(yōu)越的性能和經(jīng)濟(jì)指標(biāo),近年來受到學(xué)術(shù)界的極大關(guān)注,不少大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)都開展了研究工作,取得了一定的成就。本文在“通過先進(jìn)的控制策略簡化機(jī)械裝置”的指導(dǎo)思想下,結(jié)合目前國際學(xué)術(shù)界的最新研究成果,對直線開關(guān)磁阻電機(jī)的理論、結(jié)構(gòu)設(shè)計和系統(tǒng)仿真進(jìn)行了一系列的研究。 本文從最基本的理論公式推導(dǎo)出直線開關(guān)磁阻電機(jī)的數(shù)學(xué)模型,并在此基礎(chǔ)上結(jié)合具體參數(shù)進(jìn)行電機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計,分析了各參數(shù)的靜態(tài)特性,推導(dǎo)出動態(tài)方程和傳遞函數(shù),建立了非線性動態(tài)模型,利用該模型進(jìn)行系統(tǒng)的動態(tài)特性分析,給出仿真結(jié)果;對系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化,提出了一種簡單可行的參數(shù)選擇方法。仿真結(jié)果表明,其動態(tài)響應(yīng)性能明顯提高。在分析常用功率變換器的基礎(chǔ)上,引進(jìn)軟開關(guān)技術(shù),用來降低電機(jī)的損耗和脈動。采用TMS320VC33進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,給出了與DSP相連接的相關(guān)檢測電路。 為了降低和消除開關(guān)磁阻電機(jī)的脈動和噪聲,本文利用滑模變結(jié)構(gòu)控制具有快速響應(yīng)和對外部變化不靈敏等優(yōu)點(diǎn),設(shè)計了LSRM滑模變結(jié)構(gòu)控制系統(tǒng)。仿真結(jié)果表明,其效果明顯。 本文研究的目的在于把直線電機(jī)的結(jié)構(gòu)和開關(guān)磁阻電機(jī)的原理和控制方式結(jié)合起來,對直線開關(guān)磁阻電機(jī)進(jìn)行深入的分析,并在動態(tài)特性上進(jìn)行較多的理論和仿真分析,在保持開關(guān)磁阻電機(jī)固有的優(yōu)點(diǎn)上,進(jìn)一步簡化電機(jī)的結(jié)構(gòu),使之能在一些特殊場合使用,以提高整個傳動系統(tǒng)的效率。 研究結(jié)果表明,直線開關(guān)磁阻電機(jī)的結(jié)構(gòu)十分簡單,控制策略相對成熟,因而直線開關(guān)磁阻電機(jī)的研究和推廣運(yùn)用是很有前途的。
標(biāo)簽: 直線 開關(guān)磁阻電機(jī) 控制
上傳時間: 2013-06-20
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開關(guān)磁阻電機(jī)(SR電機(jī))驅(qū)動系統(tǒng)(SRD)是一種先進(jìn)的機(jī)電一體化裝置,但是其較大的振動噪聲和轉(zhuǎn)矩脈動問題制約了SRD的廣泛應(yīng)用。本文以減小SR電機(jī)振動噪聲和轉(zhuǎn)矩脈動為主題展開理論分析和實(shí)驗研究。主要內(nèi)容有:由于徑向力引起的定子徑向振動是SR電機(jī)噪聲的主要根源,因此徑向力的分析和計算是研究SR電機(jī)振動噪聲的基礎(chǔ)。本文利用磁通管法推導(dǎo)出徑向力的解析表達(dá)式,定性分析了徑向力與電機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)等之間的關(guān)系。根據(jù)虛位移原理,推導(dǎo)出基于矢量磁勢的電磁力計算公式。該計算方法求解電磁力時只需進(jìn)行一次磁場計算,不但減小了計算量,同時計算精度較傳統(tǒng)虛位移法高。利用這一計算方法,求出了實(shí)驗樣機(jī)的轉(zhuǎn)矩及徑向力的精確數(shù)值解。針對在SRD性能仿真時,傳統(tǒng)的非線性插值不但耗時,而且對有限元計算數(shù)據(jù)量要求高的問題,本文利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)大的非線性模型辨識能力,成功進(jìn)行了SR電機(jī)磁鏈反演和轉(zhuǎn)矩計算的模型訓(xùn)練,最后建立了基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的SR電機(jī)精確解析數(shù)學(xué)模型。因為SR電機(jī)本體結(jié)構(gòu)形式的選擇問題與振動噪聲大小有著密切的關(guān)系。本文從噪聲輻射和振動幅值角度探討了SR電機(jī)主要尺寸的確定;接著從對稱性、力波階數(shù)等角度研究了SR電機(jī)相數(shù)及繞組連接方式、極數(shù)、并聯(lián)支路數(shù)的選擇問題。并對一些常用的降低電機(jī)機(jī)械噪聲的措施和方法進(jìn)行了綜述。系統(tǒng)振動特性的研究對于減小振動噪聲十分重要。本文從振動系統(tǒng)的運(yùn)動方程出發(fā),導(dǎo)出了從激振力到振動加速度的傳遞函數(shù)和系統(tǒng)的自由振動解;然后利用機(jī)電類比法得出了SR電機(jī)定子系統(tǒng)的固有頻率以及振動振幅的解析解,定性分析了影響振動振幅的各種因素;最后利用基于能量法的有限元解法,通過建立不同的散熱筋結(jié)構(gòu)形式、高度、根數(shù)以及形狀的SR電機(jī)三維有限元模型,分析得出了最有利于降噪和散熱的散熱筋結(jié)構(gòu)是高度高、根數(shù)多、上窄下寬的梯形截面的周向散熱筋的結(jié)論。通過建立不同繞組裝配工藝下的SR電機(jī)三維有限元模型,分析得出了加強(qiáng)繞組剛度可以提高系統(tǒng)低階固有頻率的結(jié)論。通過比較實(shí)驗樣機(jī)的模態(tài)分析結(jié)果和運(yùn)行實(shí)驗結(jié)果,證實(shí)了模態(tài)分析的有效性。仿真是計算SRD系統(tǒng)性能和預(yù)估電機(jī)振動的有效手段。本文在用MATLAB建立SRD系統(tǒng)的非線性動態(tài)仿真模型的基礎(chǔ)上,對SRD系統(tǒng)進(jìn)行了穩(wěn)態(tài)性能仿真、動態(tài)性能仿真以及負(fù)載突變仿真。接著利用穩(wěn)態(tài)性能仿真,綜合考慮最大平均轉(zhuǎn)矩和效率這兩個優(yōu)化目標(biāo),對SR電機(jī)的開關(guān)角進(jìn)行了優(yōu)化。最后結(jié)合由磁場有限元計算得到的徑向力數(shù)據(jù)表和穩(wěn)態(tài)性能仿真,通過非線性插值得到徑向力的波形,然后對徑向力波形進(jìn)行了頻譜分析,從而找到其主要的諧波分量。在電機(jī)設(shè)計階段避免徑向力波主要頻譜分量與SR電機(jī)定子的固有頻率接近而引起共振是降低SR電機(jī)噪聲的首要條件。合適的控制策略對于SR電機(jī)減振降噪是必不可少的。本文理論推導(dǎo)出三步換相法的時間參數(shù)取值公式。仿真證明本取值公式較原先文獻(xiàn)的結(jié)論在阻尼比較小時有更好的減振效果。針對SR電機(jī)運(yùn)行中可能出現(xiàn)多個模態(tài)振形被激發(fā)出來的情況,利用數(shù)值優(yōu)化法對三步換相法的時間參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化,使得減振效果整體最佳,所提的數(shù)值優(yōu)化方法對兩步換相法同樣有效。在分析已有的直接瞬時轉(zhuǎn)矩控制的基礎(chǔ)上,針對其不足之處,提出了轉(zhuǎn)矩定頻控制取代內(nèi)滯環(huán)的方法、開始重疊區(qū)域的轉(zhuǎn)矩控制方法、最佳開關(guān)角度二次優(yōu)化法和時間參數(shù)優(yōu)化的三步換相法等新的控制方案。動態(tài)仿真證明這些方案是切實(shí)有效的,達(dá)到了預(yù)期效果。最后在直接瞬時轉(zhuǎn)矩控制的每一次轉(zhuǎn)矩斬波都使用三步換相法,和在相關(guān)斷時刻根據(jù)實(shí)際電平靈活選用兩步或三步換相法以減小電機(jī)振動噪聲,并提出了考慮減振要求的開關(guān)頻率設(shè)計方法,最終形成了一套完整的降低振動噪聲和轉(zhuǎn)矩脈動控制策略。設(shè)計并研制了基于TMS320LF2407DSP的SR電機(jī)控制器。根據(jù)控制策略要求,選用了不對稱半橋功率電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu);出于降低成本以及提高可靠性考慮,采用了MOSFET雙路并聯(lián)電路方案。在控制軟件中實(shí)現(xiàn)了本文所提出的降低SR電機(jī)振動噪聲和轉(zhuǎn)矩脈動控制策略。本文最后對實(shí)驗樣機(jī)進(jìn)行了靜態(tài)轉(zhuǎn)矩的測量實(shí)驗,對比轉(zhuǎn)矩測量值與轉(zhuǎn)矩有限元計算值,驗證了磁場有限元計算的有效性。然后對實(shí)驗樣機(jī)進(jìn)行了空載與負(fù)載、電流控制與轉(zhuǎn)矩控制、低速斬波與高速單波、是否采用兩步或三步換相法等一系列對比運(yùn)行實(shí)驗,對比各種實(shí)驗結(jié)果,充分證實(shí)了本文所提出的降低振動噪聲和轉(zhuǎn)矩脈動控制策略的有效性。本課題組承擔(dān)了國家十·五863計劃電動汽車重大專項:“EQ6110HEV混合動力城市公交車用電機(jī)及其控制系統(tǒng)”(2001AA501421)。本文的研究是在該項目的資助下完成,并且本文關(guān)于電機(jī)本體結(jié)構(gòu)形式、散熱筋結(jié)構(gòu)和機(jī)械降噪措施等的結(jié)論已在該項目的60kW實(shí)驗樣機(jī)上得到證實(shí)。
標(biāo)簽: 開關(guān)磁阻電機(jī) 減 降噪
上傳時間: 2013-07-05
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研究表明,茶葉做青環(huán)境及工藝等是影響烏龍茶品質(zhì)的重要因素。由于烏龍茶茶青在發(fā)酵過程會產(chǎn)生大量水汽,因此,對茶青發(fā)酵的溫度控制要求十分高,而且還要求能夠不間斷除濕。目前,很多中小型烏龍茶加工車間采用空調(diào)來調(diào)節(jié)烏龍茶茶青發(fā)酵過程的溫度和濕度,但是由于空調(diào)不能在制熱過程中除濕,因此,采用空調(diào)是無法在低溫天氣用于茶青發(fā)酵加工的。 本文通過對空調(diào)系統(tǒng)的研究,結(jié)合除濕機(jī)的工作原理,設(shè)計了一種具有新型結(jié)構(gòu)的茶青發(fā)酵溫濕度控制系統(tǒng)。通過制冷回路的改進(jìn)和閥門的切換,使得本系統(tǒng)既可以象普通空調(diào)一樣制冷制熱,也可以當(dāng)作除濕機(jī)來用,滿足了烏龍茶茶青發(fā)酵加工過程不間斷除濕的要求。 論文詳細(xì)介紹了該系統(tǒng)的工作原理和控制方法,包括模糊PID控制策略的研究,并基于DSP平臺設(shè)計了相關(guān)的控制算法。最后,采用MATLAB進(jìn)行仿真研究,證明較常規(guī)PID算法具有更好的控制性能。
上傳時間: 2013-04-24
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《基于MATLAB的系統(tǒng)分析與設(shè)計——時頻分析》書本里的源代碼
標(biāo)簽: MATLAB 系統(tǒng)分析 時頻分析
上傳時間: 2013-07-18
上傳用戶:sunzhp
自學(xué)Matlab必備的60個小程序代碼;自學(xué)Matlab必備的60個小程序代碼
上傳時間: 2013-06-22
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本書分為基礎(chǔ)篇與應(yīng)用篇兩部分。基礎(chǔ)篇講述軟件的使用,包括電子線路部分與單片機(jī)部分。電子線路部分介紹了如何使用PROTEUS軟件分析模擬電路、數(shù)字電路及模數(shù)混合電路,包括模擬與數(shù)字激勵信號的編輯、各種分析(如瞬態(tài)分析、傅里葉分析、交直流參數(shù)掃描分析、直流工作點(diǎn)分析、失真分析、噪聲分析、傳輸函數(shù)分析和音頻響應(yīng)分析等)的物理意義及方法;單片機(jī)部分詳細(xì)說明了如何使用該軟件設(shè)計與仿真單片機(jī)系統(tǒng),包括利用軟件自帶的編譯器編譯程序和利用第三方工具編譯程序。應(yīng)用篇通過多個實(shí)例說明了PROTEUS在模擬電路、數(shù)字電路及單片機(jī)電路設(shè)計中的應(yīng)用,包括題目、技術(shù)指標(biāo)、系統(tǒng)方案、單元電路設(shè)計、軟件流程、源程序、調(diào)試方法及步驟、測試結(jié)果與PCB制板等
上傳時間: 2013-07-27
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本書分為基礎(chǔ)篇與應(yīng)用篇兩部分。基礎(chǔ)篇講述軟件的使用,包括電子線路部分與單片機(jī)部分。電子線路部分介紹了如何使用PROTEUS軟件分析模擬電路、數(shù)字電路及模數(shù)混合電路,包括模擬與數(shù)字激勵信號的編輯、各種分析(如瞬態(tài)分析、傅里葉分析、交直流參數(shù)掃描分析、直流工作點(diǎn)分析、失真分析、噪聲分析、傳輸函數(shù)分析和音頻響應(yīng)分析等)的物理意義及方法;單片機(jī)部分詳細(xì)說明了如何使用該軟件設(shè)計與仿真單片機(jī)系統(tǒng),包括利用軟件自帶的編譯器編譯程序和利用第三方工具編譯程序。應(yīng)用篇通過多個實(shí)例說明了PROTEUS在模擬電路、數(shù)字電路及單片機(jī)電路設(shè)計中的應(yīng)用,包括題目、技術(shù)指標(biāo)、系統(tǒng)方案、單元電路設(shè)計、軟件流程、源程序、調(diào)試方法及步驟、測試結(jié)果與PCB制板等
上傳時間: 2013-06-29
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本書分為基礎(chǔ)篇與應(yīng)用篇兩部分。基礎(chǔ)篇講述軟件的使用,包括電子線路部分與單片機(jī)部分。電子線路部分介紹了如何使用PROTEUS軟件分析模擬電路、數(shù)字電路及模數(shù)混合電路,包括模擬與數(shù)字激勵信號的編輯、各種分析(如瞬態(tài)分析、傅里葉分析、交直流參數(shù)掃描分析、直流工作點(diǎn)分析、失真分析、噪聲分析、傳輸函數(shù)分析和音頻響應(yīng)分析等)的物理意義及方法;單片機(jī)部分詳細(xì)說明了如何使用該軟件設(shè)計與仿真單片機(jī)系統(tǒng),包括利用軟件自帶的編譯器編譯程序和利用第三方工具編譯程序。應(yīng)用篇通過多個實(shí)例說明了PROTEUS在模擬電路、數(shù)字電路及單片機(jī)電路設(shè)計中的應(yīng)用,包括題目、技術(shù)指標(biāo)、系統(tǒng)方案、單元電路設(shè)計、軟件流程、源程序、調(diào)試方法及步驟、測試結(jié)果與PCB制板等
上傳時間: 2013-06-08
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