直流電動機由于具有良好的調(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)速性能指標要求較高的場合,如軋鋼機、龍門刨床、高精度機床、電動汽車等中,得到了廣泛地應用。國外這類調(diào)速系統(tǒng)的價格高,而國內(nèi)的同類產(chǎn)品性能指標不夠穩(wěn)定,因此設計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,設計了基于實時嵌入式操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ的直流電機調(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,構建了模糊PID控制的直流電機調(diào)速系統(tǒng)模型,并在MATLAB環(huán)境下,對設計模型進行了仿真,在仿真的基礎上設計了控制系統(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,實現(xiàn)了對直流電機的良好調(diào)速性能。 控制系統(tǒng)硬件實現(xiàn)模塊化設計,線路簡單,可靠性高。軟件設計采用可讀性強的C語言,自底層向上層的原則設計,程序邏輯性強、易于修改維護。以ARM為核心的控制系統(tǒng),結構簡單,抗干擾能力強,性價比高。仿真和試驗表明:基于模糊PID智能控制的直流電機調(diào)速方法是可行的,有很好的應用前景。
上傳時間: 2013-04-24
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本書是作者多年來從事通用變頻器控制系統(tǒng)設計與維護的教學和科研工 作的總結。它介紹了交流調(diào)速自動控制系統(tǒng)設計的基礎知識, 著重講述了通 用變頻器的工作原理及控制系統(tǒng)的構造方法; 從實際工程出發(fā), 既介紹了單 機控制系統(tǒng)的組成, 又介紹了多機同步傳動變頻器網(wǎng)絡控制系統(tǒng)的組成知 識; 針對不同的生產(chǎn)工藝要求, 對通用變頻器的應用方法、注意事項和維修 方法, 通過應用實例都做了詳細介紹。
標簽: 通用變頻器 調(diào)速控制
上傳時間: 2013-08-05
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隨著科學技術的飛速發(fā)展,各科學領域?qū)y試技術提出了越來越高的要求。調(diào)速器試驗臺是調(diào)試、校驗調(diào)速器性能的一種試驗工具,是船舶修造廠、尤其調(diào)速器修造專業(yè)廠必須具有的試驗設備。基于ARM嵌入式平臺和uC/OS-II實時操作系統(tǒng)的嵌入式控制調(diào)速器試驗臺是基于國內(nèi)外調(diào)速器測試技術的發(fā)展趨勢和工作的實際要求。本調(diào)速試驗臺充分利用了嵌入式單片機技術和傳感器技術,通過采用多種傳感器采集系統(tǒng)所需要的數(shù)據(jù),例如直流電機的轉速、調(diào)速器的齒條位移等等,經(jīng)過單片機系統(tǒng)處理并輸出結果來實現(xiàn)調(diào)速器試驗臺的功能,并運用新型的全彩液晶顯示屏將各種試驗數(shù)據(jù)顯示出來。 本文主要是針對調(diào)速試驗臺控制系統(tǒng)的研究,在分析了嵌入式軟硬件可實現(xiàn)模塊化設計的基礎上,借鑒了“開發(fā)平臺”的設計思想,首先,在ARM嵌入式最小系統(tǒng)的基礎上架構通用的硬件平臺,對測控平臺的硬件結構進行設計,特別是對于關鍵的接口電路進行了比較深入的研究,針對不同的應用,集成了多種接口電路。其次,在實現(xiàn)嵌入式實時多任務操作系統(tǒng)uC/OS-II在ARM上可移植的基礎上,架構了通用的軟件平臺,對接口電路驅(qū)動程序進行模塊化設計。最后,研究了基于參數(shù)實時可變型的一種新型的PID控制算法,并將此PID算法作為調(diào)速試驗臺的控制算法。 通過對本系統(tǒng)的研究開發(fā),提高了調(diào)速器試驗臺的測試精度,也使性能更加穩(wěn)定可靠,實現(xiàn)了整個測試過程的自動化,從而減輕了試驗人員的勞動強度,提高了工作效率,降低了試驗成本,也同時消除了安全隱患,因此對本課題的研究具有較大的現(xiàn)實意義。
上傳時間: 2013-07-20
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開關磁阻電機是電機技術與現(xiàn)代電力電子技術、微機控制技術相結合的產(chǎn)物,既具有結構簡單堅固、成本低、容錯能力強,耐高溫等優(yōu)點,又在高度發(fā)展的電力電子和微機控制技術的支持下獲得了良好的可控性能,目前己經(jīng)在多個工業(yè)部門得到應用。因此,開關磁阻電機在驅(qū)動調(diào)速領域有著良好的發(fā)展前景。本論文在對前人成果的廣泛了解和研究基礎上,以philip公司生產(chǎn)的LPC2101為主控芯片,充分利用其高速運算能力和面向電機控制的高效控制能力,設計并制作了SRM控制器與系統(tǒng)軟件。本文以開關磁阻電機的調(diào)速控制策略及其控制實現(xiàn)方法為主要研究內(nèi)容,對開關磁阻電機的數(shù)學模型、功率變換器技術、控制策略、控制方案的實現(xiàn)進行了全面深入的研究。 全文的研究工作分為五個部分,第一部分介紹了開關磁阻電機調(diào)速系統(tǒng)的構成及基本工作原理,綜述了開關磁阻電機的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀、特點及研究動向,總結了開關磁阻電機系統(tǒng)存在的技術問題,提出了本文的研究目的和主要研究內(nèi)容。 第二部分引用并討論了SR電動機的基本數(shù)學模型和準線性數(shù)學模型,然后基于此重點分析了與電動機運行特性密切相關的相電流波形與轉子角位移的函數(shù)關系,最后根據(jù)課題所關心的控制系統(tǒng)設計,在理論分析的基礎上提出了SR電動機控制方案并進行了原理性分析,對SR電動機各個運行階段的特點進行分析并初步提出控制方案。 第三部分對SR電動機調(diào)速系統(tǒng)的硬件設計進行了詳細說明,主要包括以LPC2101為核心的控制系統(tǒng)的研究與設計,根據(jù)SR電機的控制特點,盡可能地開發(fā)了LPC2101的硬件資源和軟件資源,使控制系統(tǒng)具有很高的控制精度和靈活性,然后對功率變換器進行了設計和制作,分析了各種主電路形式的優(yōu)缺點,采用了新型IGBT功率管作為主開關元器件,使功率變換器結構得到簡化,設計了IGBT的功率驅(qū)動電路,并專門設計了電壓鉗位電路和諸如過壓、過流保護等保護單元,保證了整個系統(tǒng)安全可靠地運行,然后分析了SR電動機控制系統(tǒng)位置傳感器檢測電路設計、電流及電壓斬波電路設計、電流檢測及保護電路設計等。 第四部分主要介紹了系統(tǒng)的總體控制思想,分析了各個運行階段的控制策略,對控制策略的軟件實現(xiàn)進行了設計,并給出了軟件實現(xiàn)的具體流程圖,直觀地體現(xiàn)了軟件編程思想。最后,對系統(tǒng)進行了實驗研究及分析。目前,該控制系統(tǒng)已調(diào)試完畢,基本實現(xiàn)預期功能。 本文對以ARM為控制核心的開關磁阻電動機控制系統(tǒng)進行了研究,得出了基于有位置傳感器檢測的控制方案。針對SR電機的控制特點,充分利用了ARM的硬件資源,采用PID數(shù)字調(diào)節(jié),發(fā)出相通斷信號和PWM信號,并和電流、電壓等保護信號相結合,實現(xiàn)對主功率元件的通斷控制。并且設計了相應的外圍硬件檢測、保護、控制及人機接口電路,使控制系統(tǒng)結構緊湊,可靠性高;系統(tǒng)的控制軟件設計,采用模塊化的程序設計方法,增強了系統(tǒng)的可讀性及可維護性,實現(xiàn)了一種電壓斬波和電流斬波控制相結合的控制方式;結合系統(tǒng)的硬件設計,開發(fā)了相應的軟件模塊,使系統(tǒng)具有完善的保護和控制性能。 本系統(tǒng)經(jīng)過試驗,調(diào)速范圍可達100~2000轉/分,效率較高,性能優(yōu)良,驗證了控制思想和控制方法的正確性。
標簽: ARM 開關磁阻 電機驅(qū)動 系統(tǒng)設計
上傳時間: 2013-04-24
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本文主要介紹了如何運用可編程邏輯器件(FPGA)實現(xiàn)電機的變頻調(diào)速控制系統(tǒng)。 目前,電機控制芯片主要有兩種選擇。一種是專用集成芯片(ASIC),一種是單片機(MCU)或數(shù)字信號處理器(DSP)。而FPGA的數(shù)字資源豐富、工作頻率高、可在系統(tǒng)編程等特點使得開發(fā)靈活、開發(fā)周期相對短,可以取代前二種通用的方式。本文利用80C196KC和FPGA控制感應電機,簡化了硬件和軟件設計,并充分利用了FPGA的快速性,利用FPGA,除本身可以用來控制電機以外:可以制成通用的“IP核”應用到MCU(或DSP),或是作為片內(nèi)外設,這樣就節(jié)約了片內(nèi)資源;另外,它還是ASIC設計的驗證的必經(jīng)階段,這是本文選題和工作的意義。本文設計的FPGA調(diào)速控制系統(tǒng)以及2個IP核,下載到芯片,通過驗證。 本文第一章緒論介紹了可編程邏輯器件的發(fā)展、應用,以及EDA的發(fā)展歷程,還介紹了ASIC等。針對FPGA的快速發(fā)展,論述了它在變頻調(diào)速技術應用中的優(yōu)勢。 第二章介紹了交流電動機變頻調(diào)速技術及其相關技術的發(fā)展和應用情況。著重介紹了電壓空間矢量調(diào)制方式,以及矢量控制技術、技術發(fā)展。 第三章詳細介紹了SVPWM調(diào)速系統(tǒng)整個系統(tǒng)的FPGA設計,給出了設計思路、具體方案、邏輯時序分析;最后給出了軟件仿真結果和實驗波形對照。文中還給出了SVPWM調(diào)速系統(tǒng)運用的FPGA設計結果,驅(qū)動電機,得到實驗波形。論證了FPGA在調(diào)速系統(tǒng)應用中的可行性和意義。 第四章介紹了作者針對課題相關的一些內(nèi)容所設計出的IP核,給出的實驗結果等。 論文最后,對本課題所做的工作進行了簡單的總結。
標簽: FPGA 全數(shù)字 交流變頻 調(diào)速系統(tǒng)
上傳時間: 2013-04-24
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對當前無刷電動機在電動車領域的應用做了簡單分析,簡要介紹了直流無刷電動機的組成和工作原理,提出設計總體方案,詳細闡述了驅(qū)動電路組成和調(diào)速部分的具體實現(xiàn)方法,并且介紹了電路的過流保護功能。
標簽: 電動車 直流無刷電動機 調(diào)速控制
上傳時間: 2013-04-24
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利用霍爾傳感器測速簡單容易實現(xiàn)。值得我們借鑒學習,
上傳時間: 2013-06-30
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基于單片機用軟件實現(xiàn)直流電機PWM調(diào)速系統(tǒng)
標簽: PWM 單片機 直流電機 調(diào)速系統(tǒng)
上傳時間: 2013-04-24
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這是OpenCV最新的參數(shù)速查手冊,與以往手冊不同的是,該版本中增加了對GPU處理函數(shù)的使用說明
上傳時間: 2013-07-10
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基于單片機開發(fā)測速測速系統(tǒng),具有很廣泛的引用,本文主要講解了這一系統(tǒng)的原理和實現(xiàn)方法
標簽: 單片機 測速系統(tǒng)
上傳時間: 2013-06-22
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