傳統(tǒng)的直流電機(jī)一直在電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中占據(jù)主導(dǎo)地位,但由于其本身固有的機(jī)械換向器和電刷導(dǎo)致電機(jī)容量有限、噪音大和可靠性不高,因而迫使人們探索低噪音、高效率并且大容量的驅(qū)動(dòng)電機(jī)。隨著電力電子技術(shù)和微控制技術(shù)的迅猛發(fā)展而成熟起來(lái)的直流無(wú)刷電機(jī)具有體積小、重量輕、效率高、噪音低、容量大且可靠性高的特點(diǎn),從而使其極有希望代替?zhèn)鹘y(tǒng)的直流電機(jī)成為電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的主流。 模糊控制器具有魯棒性好、抗干擾能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。論文提出了基于轉(zhuǎn)速環(huán)模糊邏輯控制理論的直流無(wú)刷電機(jī)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案,保證了伺服控制系統(tǒng)具有優(yōu)良的靜動(dòng)態(tài)特性,因而滿足更多應(yīng)用場(chǎng)合的需要。 論文具體包括以下幾個(gè)部分工作: 首先,從電機(jī)本體和控制角度出發(fā),闡述了直流無(wú)刷電機(jī)在實(shí)際應(yīng)用中需要解決的關(guān)鍵性問(wèn)題:電磁轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。詳細(xì)分析了電磁轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)產(chǎn)生的各種原因,特別是分析了相電流換向所產(chǎn)生的紋波轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。 其次,本文對(duì)無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的工作原理進(jìn)行了詳盡的分析,建立了三相無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型。并利用MATLAB/SIMULINK軟件建立了三相無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng)仿真模型。仿真模型采樣的是電機(jī)控制系統(tǒng)中常用的雙環(huán)系統(tǒng)(轉(zhuǎn)速—電流雙閉環(huán)控制)。為了提高系統(tǒng)的靜動(dòng)態(tài)特性,轉(zhuǎn)速外環(huán)采用模糊PI調(diào)節(jié)器,電流內(nèi)環(huán)采用PI調(diào)節(jié)器。轉(zhuǎn)子位置通過(guò)直流無(wú)刷電機(jī)感應(yīng)電勢(shì)檢測(cè),仿真結(jié)果表明了該仿真模型控制系統(tǒng)與理論分析完全吻合,從而證明了模型的有效性。 然后,初步設(shè)計(jì)了伺服系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)圖。以TI公司生產(chǎn)的TMS320LF2407數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)作為整個(gè)控制電路的核心芯片,一臺(tái)40w的直流無(wú)刷電機(jī)作為被控對(duì)象,完成了伺服系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速控制。 最后,對(duì)未來(lái)的工作給予了展望,并對(duì)全文的內(nèi)容進(jìn)行了總結(jié)。
標(biāo)簽: DSP 直流無(wú)刷電機(jī) 控制系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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本文對(duì)超聲波電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行了研究。全文主要內(nèi)容如下:系統(tǒng)介紹了超聲波電機(jī)的特點(diǎn)、研究歷史和主要應(yīng)用,概述了超聲波電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)的研究現(xiàn)狀。在介紹壓電陶瓷逆壓電效應(yīng)與壓電振子諧振特性的基礎(chǔ)上,闡述了超聲波電機(jī)的運(yùn)行機(jī)理及調(diào)速原理。介紹了環(huán)狀行波型超聲波電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理。研制了基于DSP的超聲波電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng),為超聲波電機(jī)控制技術(shù)的研究提供了一個(gè)通用實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。通過(guò)光電編碼器檢測(cè)超聲波電機(jī)的速度,研制了利用速度反饋來(lái)進(jìn)行頻率調(diào)整的頻率跟蹤控制器,實(shí)現(xiàn)了采用頻率P調(diào)節(jié)的超聲波電機(jī)速度穩(wěn)定性控制。實(shí)現(xiàn)了大外徑(80mm)環(huán)狀行波型超聲波電機(jī)的高精度位置檢測(cè)。研制了基于DSP的超聲波電機(jī)位置控制系統(tǒng),完成了采用相位差P控制方案進(jìn)行精密定位控制的實(shí)驗(yàn)研究。
標(biāo)簽: 超聲波 電機(jī) 動(dòng)控制
上傳時(shí)間: 2013-05-21
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動(dòng)力傳動(dòng)中的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)往往是通過(guò)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)在傳動(dòng)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(dòng)裝置的較好選擇是直線開(kāi)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?yàn)長(zhǎng)SRM的數(shù)學(xué)模型很難準(zhǔn)確建立,它的固有的牽引力脈動(dòng)(類似于旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng))也很難克服,因而控制起來(lái)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(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)以其簡(jiǎn)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(lái)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(kāi)展了研究工作,取得了一定的成就。本文在“通過(guò)先進(jìn)的控制策略簡(jiǎn)化機(jī)械裝置”的指導(dǎo)思想下,結(jié)合目前國(guó)際學(xué)術(shù)界的最新研究成果,對(duì)直線開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的理論、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(kāi)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(jì),分析了各參數(shù)的靜態(tài)特性,推導(dǎo)出動(dòng)態(tài)方程和傳遞函數(shù),建立了非線性動(dòng)態(tài)模型,利用該模型進(jìn)行系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性分析,給出仿真結(jié)果;對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化,提出了一種簡(jiǎn)單可行的參數(shù)選擇方法。仿真結(jié)果表明,其動(dòng)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(kāi)關(guān)技術(shù),用來(lái)降低電機(jī)的損耗和脈動(dòng)。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(cè)電路。 為了降低和消除開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的脈動(dòng)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(duì)外部變化不靈敏等優(yōu)點(diǎn),設(shè)計(jì)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(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的原理和控制方式結(jié)合起來(lái),對(duì)直線開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)進(jìn)行深入的分析,并在動(dòng)態(tài)特性上進(jìn)行較多的理論和仿真分析,在保持開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)固有的優(yōu)點(diǎn)上,進(jìn)一步簡(jiǎn)化電機(jī)的結(jié)構(gòu),使之能在一些特殊場(chǎng)合使用,以提高整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)的效率。 研究結(jié)果表明,直線開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的結(jié)構(gòu)十分簡(jiǎn)單,控制策略相對(duì)成熟,因而直線開(kāi)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(kāi)關(guān)磁阻電機(jī) 控制
上傳時(shí)間: 2013-06-20
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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(guò)程會(huì)產(chǎn)生大量水汽,因此,對(duì)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(lái)調(diào)節(jié)烏龍茶茶青發(fā)酵過(guò)程的溫度和濕度,但是由于空調(diào)不能在制熱過(guò)程中除濕,因此,采用空調(diào)是無(wú)法在低溫天氣用于茶青發(fā)酵加工的。 本文通過(guò)對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的研究,結(jié)合除濕機(jī)的工作原理,設(shè)計(jì)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(guò)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(lái)用,滿足了烏龍茶茶青發(fā)酵加工過(guò)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(tái)設(shè)計(jì)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(shí)間: 2013-04-24
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傳統(tǒng)的電梯門機(jī)采用的是直流或交流旋轉(zhuǎn)電機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)。前者調(diào)速性能好,但由于存在換向器、電磁火花和干擾,可靠性差;后者雖然電機(jī)結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單,但控制復(fù)雜,性能差。兩者都需要通過(guò)一些復(fù)雜的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)將電機(jī)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動(dòng)以實(shí)現(xiàn)電梯門的開(kāi)/關(guān)。 本文設(shè)計(jì)了一種采用扁平型直線感應(yīng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的電梯門機(jī)及其微機(jī)控制系統(tǒng),提出了一種適用于該系統(tǒng)的恒壓調(diào)頻(CVVF)控制方式并設(shè)計(jì)了開(kāi)/關(guān)門運(yùn)行曲線;另外,通過(guò)Maxwell2D有限元軟件分析了電機(jī)的磁場(chǎng)和起動(dòng)推力特性。論文中給出了樣機(jī)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,其性能已達(dá)到預(yù)定的要求。
標(biāo)簽: 直線電機(jī) 電梯門 控制系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-06-15
上傳用戶:zgu489
步進(jìn)電機(jī)伺服電機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)控制程序.pdf
標(biāo)簽: 步進(jìn)電機(jī)控制
上傳時(shí)間: 2013-07-05
上傳用戶:KIM66
直線電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)設(shè)備,省略了機(jī)械轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu),完全消除機(jī)械傳動(dòng)元件的速度和加速度的物理極限,具有長(zhǎng)行程、低慣量、高精度、快響應(yīng)和高速度等特征,是先進(jìn)加工中心的標(biāo)志。90年代中期以后,直線驅(qū)動(dòng)技術(shù)在超精密定位領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用,吸引了越來(lái)越多的研究機(jī)構(gòu)和人員投入到這一領(lǐng)域中來(lái)。 永磁直線同步電機(jī)與普通的直線異步電機(jī)相比,具有效率高、輸出力矩大、體積小、易于控制等優(yōu)點(diǎn),極大地提高了進(jìn)給系統(tǒng)的快速響應(yīng)性和運(yùn)動(dòng)精度,成為新一代超精密機(jī)床中最具有代表的技術(shù)。永磁直線同步電機(jī)伺服控制系統(tǒng)將是當(dāng)前和今后直線電機(jī)發(fā)展應(yīng)用的一個(gè)方向。 本文以直線電機(jī)理論為依據(jù),以現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)設(shè)備及新的實(shí)驗(yàn)方法為基礎(chǔ),設(shè)計(jì)了永磁直線同步電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng),分析了永磁直線同步電機(jī)控制系統(tǒng)中存在的難點(diǎn),并對(duì)直線電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的控制性能進(jìn)行了初步的實(shí)驗(yàn)研究。 首先,介紹了永磁直線同步電機(jī)的結(jié)構(gòu)、工作原理、相關(guān)控制策略,對(duì)直線電機(jī)控制難點(diǎn)進(jìn)行了探討。在此基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了永磁直線同步電機(jī)的控制系統(tǒng)的總體方案。 然后針對(duì)永磁直線同步電機(jī)控制系統(tǒng)的主要難點(diǎn),分為位置檢測(cè)技術(shù),硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)和軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)三個(gè)方面對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行分析。根據(jù)永磁直線同步電機(jī)的特點(diǎn),提出一種簡(jiǎn)易的初始位置檢測(cè)方法,并設(shè)計(jì)了檢測(cè)電路。該方法基于線性霍爾元件,基本上不增加控制系統(tǒng)成本,安裝簡(jiǎn)便,效果良好。在普通的三相逆變電路的直流側(cè)添加DC/DC電力電子電路。這樣的做的好處是根據(jù)系統(tǒng)需求輸出直流電壓,減少諧波。由于傳統(tǒng)的基于前后臺(tái)工作機(jī)制的電機(jī)控制軟件存在響應(yīng)不及時(shí)、不穩(wěn)定等弊病,提出了基于嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)機(jī)制上編寫電機(jī)控制軟件。 最后基于樣機(jī)和控制器做了相應(yīng)試驗(yàn),分析了試驗(yàn)結(jié)果,并提出了存在的問(wèn)題和下一步的工作展望。
標(biāo)簽: 直線 同步電機(jī) 控制技術(shù)
上傳時(shí)間: 2013-06-20
上傳用戶:siguazgb
以“混合式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)”和“電動(dòng)座椅控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)”作為實(shí)際應(yīng)用背景,分析了兩種不同種類電動(dòng)機(jī)的原理特性和控制方法,闡述了這兩個(gè)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)過(guò)程,研究了單片機(jī)在這兩個(gè)系統(tǒng)中的應(yīng)用,進(jìn)一步挖掘了單片機(jī)在電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制領(lǐng)域中的應(yīng)用潛力。 文中分兩個(gè)部分分別對(duì)這兩個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行了介紹。在混合式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)部分,介紹了步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行特性和控制方法,建立了仿真模型并對(duì)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)各主要的運(yùn)行特性進(jìn)行了仿真研究,著重?cái)⑹隽瞬竭M(jìn)電動(dòng)機(jī)多步距角控制、斬波恒流控制和升降頻控制等控制功能,以及上位機(jī)控制軟件的實(shí)現(xiàn)過(guò)程。電動(dòng)座椅控制系統(tǒng)部分,首先闡述了無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行特性,建立了仿真模型并對(duì)先進(jìn)PID控制方法在無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)中的應(yīng)用進(jìn)行了仿真研究,著重闡述了位置記憶功能的實(shí)現(xiàn)過(guò)程。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,系統(tǒng)硬件和軟件設(shè)計(jì)合理可行,圓滿的完成了既定的開(kāi)發(fā)任務(wù),實(shí)現(xiàn)了所有的預(yù)定功能,且運(yùn)行性能良好。混合式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)可以通過(guò)上位機(jī)和控制面板分別控制,可以驅(qū)動(dòng)不同種類的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)且具備多種控制功能。電動(dòng)座椅控制系統(tǒng)將無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)應(yīng)用到了電動(dòng)座椅領(lǐng)域,且實(shí)現(xiàn)了電動(dòng)座椅的智能化。這些也正是本文的創(chuàng)新之處。另外,結(jié)構(gòu)化的硬件設(shè)計(jì)方法及模塊化的軟件設(shè)計(jì)法使得系統(tǒng)具有較好的通用性和可擴(kuò)展性。
標(biāo)簽: 單片機(jī) 電機(jī) 運(yùn)動(dòng)控制
上傳時(shí)間: 2013-05-26
上傳用戶:6546544
本文通過(guò)對(duì)永磁同步電機(jī)進(jìn)行了建模,提出了永磁同步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型。分析了永磁同步電機(jī)矢量控制的原理和特點(diǎn),選取了采用基于id=0轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向的方案,確立了基于矢量控制PMSM三閉環(huán)調(diào)節(jié)的伺服控制系統(tǒng)的實(shí)施方案。給出了伺服系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及伺服控制中的一些控制策略,并進(jìn)行了仿真驗(yàn)證,表明該方案是切實(shí)可行的。在此基礎(chǔ)上,確立了以MC56F8357為核心的永磁同步電機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)控制器的硬件系統(tǒng),搭建了相應(yīng)的試驗(yàn)平臺(tái)。在Codewarrior集成開(kāi)發(fā)環(huán)境下完成了整個(gè)伺服控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì),并在PCMaster的基礎(chǔ)上完成了伺服控制系統(tǒng)上位機(jī)控制界面的設(shè)計(jì)。實(shí)驗(yàn)及使用證明,所研制的試驗(yàn)軟硬件平臺(tái)能很好地完成永磁同步電機(jī)位置伺服控制功能,能夠完全滿足高性能伺服控制系統(tǒng)的基本要求。
標(biāo)簽: 永磁同步電機(jī) 伺服控制 系統(tǒng)研究
上傳時(shí)間: 2013-08-02
上傳用戶:sh19831212
本文主要研究電壓矢量定向控制和直接功率控制這兩種關(guān)于PWM整流器的控制策略,并針對(duì)電網(wǎng)不平衡情況對(duì)三相PWM整流器作了相應(yīng)的研究。 首先對(duì)PWM整流器的原理做了詳細(xì)的介紹,主要是拓補(bǔ)結(jié)構(gòu),工作原理,分別在ABC靜止坐標(biāo)系、αβ靜止坐標(biāo)系和dq旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系中建立了低頻和高頻數(shù)學(xué)模型。選擇了電壓型的三相PWM整流器作為研究對(duì)象,并在dq坐標(biāo)系中對(duì)其數(shù)學(xué)模型進(jìn)行解耦。此外設(shè)計(jì)了基于TMS320F2812和IPM模塊的硬件實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),介紹了硬件系統(tǒng)的電感和電容的參數(shù)設(shè)計(jì)。 介紹了間接和直接電流控制,并在直接電流控制中,引入了空間電壓矢量定向控制,給出了實(shí)現(xiàn)該控制策略的主要算法,并建立了仿真模型。直接功率控制是近來(lái)發(fā)展起來(lái)的三相PWM整流器控制技術(shù),在詳細(xì)介紹了傳統(tǒng)的直接功率控制策略后,針對(duì)其存在的問(wèn)題,提出了空間電壓矢量調(diào)制的直接功率控制策略,并通過(guò)仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了控制策略的有效性。最后在三相電網(wǎng)不平衡的條件下,研究了對(duì)三相VSR的影響。詳細(xì)分析了抑制直流電壓波動(dòng)的雙電流控制方法,以改善三相VSR在電網(wǎng)不平衡條件下的輸入輸出性能。
上傳時(shí)間: 2013-06-09
上傳用戶:偷心的海盜
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