隨著大功率開關器件、集成電路及高性能的磁性材料的進步,采用電子換相原理工作的無刷直流電機得到了長足的發展。無刷直流電動機既具有交流電動機的結構簡單、運行可靠維護方便等一系列優點,又具備直流電動機的運行效率高、無勵磁損耗及調速性能好等諸多優點,在當今國民經濟各個領域的應用同益普及。 普通無刷直流電機存在著轉子位置傳感器,當電機尺寸較小時轉子位置傳感器難于安裝并且維修困難,另外傳統的霍爾元件溫度特性不好,導致系統可靠性變差,所以在一些小型,輕載啟動條件下,無位置傳感器無刷直流電機就成為理想選擇,并具有廣闊的發展前景。 同時隨著微處理器技術的發展,微處理器越來越多的用在控制系統中。許多復雜但有效的算法越來越多的用于電機控制當中。但是在無位置傳感器無刷直流電機,應用時往往需要精確的速度控制,尤其在高速運行場合,對信號反饋控制靈敏度的要求更為嚴格,并且算法也比較復雜。傳統的微處理器如 5l、96系列在實現對其的控制時,由于本身指令功能不強,乘除法所用周期過多,外圍電路數據轉換速度慢,資源相對較少,使其不能很好的完成對無位置傳感器無刷直流電機的控制。美國TI公司專門為電機的數字化控制設計的16位定點DSP控制器 TMS320X240集DSP的信號高速處理能力及適用于電機控制的優化的外圍電路于一體,可以為高性能,復雜傳動控制提供可靠高效的信號處理與控制硬件。本論文所研究的無位置傳感器無刷直流電機DSP控制系統即為滿足這一需要而設計的。 本論文首先對無刷直流電動機及其無位置傳感器控制的基本原理以及DSP芯片 TMS320F240進行了必要的介紹,并且對基于反電勢檢測法的DSP實現作了詳細的分析,包括對反電勢檢測及其相位實時修正方法,電機換流的實現,速度、電流雙閉環控制算法,電機的啟動分析,正反轉控制,速度的調節,制動、保護等都做了——詳細論述。本論文還對控制系統的控制及功率部分硬件作了詳細的分析。最后本論文對軟件的具體實現作了具體的闡述。 根據本論文所述的設計方案設計的無刷電機無位置傳感器DSP控制系統,可以獲得良好的速度控制性能。而且,DSP技術不僅使系統獲得了高精度,高可靠性,還簡化了系統結構,增加了系統的可靠性。具有控制靈活,智能水平高,參數易改等優點。
標簽: DSP 無刷直流電機 無位置傳感器
上傳時間: 2013-05-28
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直線電動機直接驅動運動設備,省略了機械轉換機構,完全消除機械傳動元件的速度和加速度的物理極限,具有長行程、低慣量、高精度、快響應和高速度等特征,是先進加工中心的標志。90年代中期以后,直線驅動技術在超精密定位領域中得到了廣泛的應用,吸引了越來越多的研究機構和人員投入到這一領域中來。 永磁直線同步電機與普通的直線異步電機相比,具有效率高、輸出力矩大、體積小、易于控制等優點,極大地提高了進給系統的快速響應性和運動精度,成為新一代超精密機床中最具有代表的技術。永磁直線同步電機伺服控制系統將是當前和今后直線電機發展應用的一個方向。 本文以直線電機理論為依據,以現有的實驗設備及新的實驗方法為基礎,設計了永磁直線同步電動機控制系統,分析了永磁直線同步電機控制系統中存在的難點,并對直線電動機控制系統的控制性能進行了初步的實驗研究。 首先,介紹了永磁直線同步電機的結構、工作原理、相關控制策略,對直線電機控制難點進行了探討。在此基礎上,設計了永磁直線同步電機的控制系統的總體方案。 然后針對永磁直線同步電機控制系統的主要難點,分為位置檢測技術,硬件系統設計和軟件系統設計三個方面對控制系統進行分析。根據永磁直線同步電機的特點,提出一種簡易的初始位置檢測方法,并設計了檢測電路。該方法基于線性霍爾元件,基本上不增加控制系統成本,安裝簡便,效果良好。在普通的三相逆變電路的直流側添加DC/DC電力電子電路。這樣的做的好處是根據系統需求輸出直流電壓,減少諧波。由于傳統的基于前后臺工作機制的電機控制軟件存在響應不及時、不穩定等弊病,提出了基于嵌入式實時操作系統機制上編寫電機控制軟件。 最后基于樣機和控制器做了相應試驗,分析了試驗結果,并提出了存在的問題和下一步的工作展望。
標簽: 直線 同步電機 控制技術
上傳時間: 2013-06-20
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無刷直流電機以體積小、重量輕、效率高、調速性能好、無換向火花及無勵磁損耗等諸多優點被大量應用于家電、交通、醫療器械、數控機床及機器人等領域,現代工業的快速發展對無刷直流電機控制系統的性能要求也越來越高。可以預見,隨著永磁材料和電力電子器件價格進一步的降低,無刷直流電機驅動理論的研究不斷深入,無刷直流電機的應用前景將更加廣泛。 本文通過閱讀大量文獻資料,介紹了無刷直流電機的發展現狀、研究動態及工作原理等。在控制策略上,采用了基于智能控制思想的模糊控制,其特點是不依賴于對象模型,利用制定的控制規則進行了模糊推理從而獲得合適的控制量。運用Matlab/Simulink對控制系統進行了建模和仿真,其中速度環采用模糊PI調節,電流環采用傳統的PI調節,為后面的實驗提供了理論分析的基礎。 結合無刷直流電機的結構,利用電機內部的霍爾元件檢測轉子位置。根據模糊控制器的設計方法,給出了模糊控制查詢表。采用TI公司的數字信號處理器TMS320F2812作為主控芯片,在硬件上設計了整流電路、逆變電路、驅動電路、調理及保護電路等;在DSP軟件開發環境CCS下,采用C語言和匯編語言進行了混合編程,實現了轉子位置信號的讀取、PWM波的產生、AD采樣、速度模糊PI調節及電流調節等功能。 通過對整個控制系統的軟硬件聯合調試,進行了相關實驗。相對傳統的控制系統,采用模糊PI控制的系統具有響應速度快、超調量小、穩定性好等優點。實驗結果表明了無刷直流電機模糊控制系統設計的正確性。最后對整個設計進行了總結,對后續的工作給出了自己的見解。
標簽: DSPF 2812 無刷直流電機
上傳時間: 2013-04-24
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開關電源具有體積小、重量輕、效率高、發熱量低、性能穩定等優點,廣泛應用于電子整機與設備中,在以往的AC-DC電路中,由二極管組成的不可控整流器與電力網相接,為在電網中會產生大量的電流諧波和無功功率而污染電網,使得功率因數較低。為了提高AC-DC電路輸入端的功率因數,采用了功率因數校正。 本文采用TMS320F2812實現開關電源的功率因數校正,分析了DSP實現功率因數校正的控制方法和具體實現,對于軟件中參數的標么值實現進行了理論推導,為了使輸出功率在輸入電壓變化的一定范圍內保持不變,采用了前饋電壓,對于數字PI調節環采用了抑制積分飽和的方法,以防止系統失控。 論文中通過對AC-DC整流電路和加入Boost功率因數校正后的電路進行了Matlab的仿真,通過輸入電壓和輸入電流波形的比較,可以很容易地看到功率因數的提高。 在具體的電路實現中,采用霍爾元件檢測輸入電感電流、輸入電壓和輸出電壓,經過DSP的A/D采樣后,在DSP內部經過程序計算,輸出PWM波形驅動MOSFET的開通與關斷,使輸入電感電流波形與輸入電壓波形一致。 本文實現了系統仿真,給出了仿真波形,分析了硬件設計電路并完成了電路的局部仿真,軟件編程方面給出了主程序和各個子程序的軟件流程圖,提出了以后研究的方向。
標簽: DSP PFC 控制
上傳時間: 2013-06-17
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本次設計的簡易智能電動車,采用AT89S52單片機作為小車的檢測和控制核心;采用金屬感應器TL-Q5MC來檢測路上感應到的鐵片,從而把反饋到的信號送單片機,使單片機按照預定的工作模式控制小車在各區域按預定的速度行駛,并且單片機選擇的工作模式不同也可控制小車順著S形鐵片行駛;采用霍爾元件A44E檢測小車行駛速度;采用1602LCD實時顯示小車行駛的時間,小車停止行駛后,輪流顯示小車行駛時間、行駛距離、平均速度以及各速度區行駛的時間。本設計結構簡單,較容易實現,但具有高度的智能化、人性化,一定程度體現了智能
標簽: 單片機 智能小車 論文
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特長 3相無刷電機控制用預驅動IC。采用高耐壓CMOS制程位置檢出可與3個霍爾元件或霍爾IC連接120度通電驅動PWM控制方式(上側驅動)功率限制回路內藏電流限制回路內藏升壓動作時的初期充電控制可能。回轉數為3脈沖/360度。
標簽: PM-T STF 200 120
上傳時間: 2013-10-26
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全國電子設計大賽:智能電動車的設計.實現功能:以AT89C52單片機為核心,用雙CPU實現電動小車的實時智能控制。CPU對各個傳感器檢測到的信號進行綜合判斷處理,然后發出控制信號給電機驅動電路控制小車運行。系統采用PWM動態控制電動機轉速,采用紅外光電傳感器檢測引導線,矯正行車路線,超強糾偏。采用霍爾元件檢測車輪轉動,測速計算距離。用看門狗X5045實現數據存儲;采用接近開關準確的探測出金屬片的位置、長度;采用光電傳感器檢測障礙物。采用光電傳感器和TLC2543采樣比較光源強度引導小車進入車庫。系統根據基于優化的模糊控制算法,實現小車智能化的自動控制,定位精確。
標簽: 89C C52 AT 89
上傳時間: 2014-01-11
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偉福LAB2000單片機仿真系統直流電機控制:利用實驗儀上的D/A變換電路,輸出-8V至+8V電壓,控制直流電機。改變輸出電.壓值,改變電機轉速,用8255 的PB.0 讀回脈沖計數,計算電機轉速。在電壓允許范圍內,直流電機的轉速隨著電壓的升高而加快,若加上的電壓為負電壓,則電機會反向旋轉。本實驗儀的D/A變換可輸出-8V到+8V的電壓,將電壓經驅動后加在直流電機上,使其運轉。通過單片機輸出數據到D/A變換電路,控制電壓的高低和正負,觀察電機的旋轉情況。 在電機轉盤上安裝一個小磁芯,用霍爾元件感應電機轉速,用單片機控制8255讀回感應脈沖,從而測算出電機的轉速。
標簽: 2000 LAB 單片機 仿真系統
上傳時間: 2016-10-11
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介紹了一種以MCS 51單片機為主控器,以ADC0809為核心,以氣壓、油壓、溫度、霍爾元件等傳感器為主要外圍元件的車用數字儀表(VDI)的設計與實現。該儀表系統具有顯示直觀、準確,使用方便可靠等優點,代表了車用儀表的最新發展趨勢。
標簽: MCS 51單片機 主控
上傳時間: 2014-12-02
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本次設計的簡易智能電動車,采用AT89S52單片機作為小車的檢測和控制核心;采用金屬感應器TL-Q5MC來檢測路上感應到的鐵片,從而把反饋到的信號送單片機,使單片機按照預定的工作模式控制小車在各區域按預定的速度行駛,并且單片機選擇的工作模式不同也可控制小車順著S形鐵片行駛;采用霍爾元件A44E檢測小車行駛速度;采用1602LCD實時顯示小車行駛的時間,小車停止行駛后,輪流顯示小車行駛時間、行駛距離、平均速度以及各速度區行駛的時間
標簽: 智能電動車
上傳時間: 2014-01-21
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