永磁同步電機(Permanent Magnet Synchronous Motor)因功率密度大、效率高、過載能力強、控制性能優良等優點,在中小容量調速系統和高精度調速場合發展迅速。但由于永磁同步電機的磁場具有獨特的交叉耦合和交叉飽和現象,且其控制系統是一個強非線性、時變和多變量系統,要實現高精度調速就需對其控制策略進行深入研究。 永磁同步電機調速系統中,位置傳感器的存在使得系統成本增加、結構復雜、可靠性降低,所以永磁同步電機的無位置傳感器控制成為一個新的研究熱點。本文擬借助于神經網絡良好的逼近能力,實現永磁同步電機的無位置傳感器控制。 人工神經網絡(Neural Network)可以逼近任意復雜非線性映射,具有很強的自學習自適應能力,十分適合于解決復雜的非線性控制問題。其中,BP神經網絡是目前廣泛應用的神經網絡之一,得到了較為深入的研究,其結構簡單,需要離線確定的參數少、泛化能力強、逼近精度高、實時性強,采用BP神經網絡實現永磁同步電機的調速控制具有重要意義。 文中提出了基于BP神經網絡的永磁同步電機自適應調速控制策略,建立了一種包含辨識網絡和控制網絡的雙神經網絡結構控制系統。辨識網絡在線動態辨識系統輸出并對控制網絡參數進行調整,控制網絡與PI控制方法相結合實現永磁同步電機自適應轉速控制。仿真結果表明,該系統動態響應快、實時性較強、精度較高。 文中提出了一種基于混合訓練算法的BP神經網絡永磁同步電機無位置傳感器控制方法。采用混沌優化和梯度下降法相結合的混合算法對BP神經網絡進行離線訓練后,將其用于永磁同步電機的轉子位置角在線估計。結果表明,該訓練算法可以有效地加快神經網絡收斂速度,且估計的轉子位置角誤差較小、精度較高。 文中建立了以TMS320F2812芯片為核心的永磁同步電機調速控制系統,并進行了相應的軟硬件設計,為實現永磁同步電機的各種控制策略奠定了實驗基礎。DSP控制系統為神經網絡訓練提供樣本,為研究永磁同步電機的自適應調速控制和轉子位置角估計創造了條件。
上傳時間: 2013-07-03
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本課題來源于企業委托開發項目:大功率兩電平矢量控制變頻器的開發。課題以感應電動機變頻調速系統的產品化開發為目標,對感應電動機參數離線辨識技術和控制器進行了研究和試驗。本人除了參加整體系統的設計和制作任務外,獨立完成了參數離線辨識工作。文章介紹了一種實用的參數離線辨識方法,在綜合各種控制策略基礎上給出了一套基于DSP的數字化解決方案,通過整機進行了軟硬件調試,實現了設計目標。為產品化打下一定的基礎。 論文第1章介紹了矢量控制以及坐標變換,分析了電動機參數對矢量控制的影響,通過Matlab仿真了電動機參數變化對變頻器輸出的影響。 第2章對辨識主要介紹了參數辨識的算法,對感應電機靜態數學模型進行了化簡,得到各個參數與電壓電流之間的關系方程。通過單相直流試驗和單相交流試驗辨識電動機參數。采用迭代算法計算出非線性方程的數值,還介紹了一種基于電壓電流瞬時值計算電動機功率因數的方法。 第3章對控制器進行了研究,對當前比較先進的自抗擾控制,自適應控制,基于非線性的逆控制等控制策略進行了綜述。最后對基于PI轉速調節器的間接矢量控制系統進行了仿真,并給出了仿真結果。 第4章介紹了實驗室自主開發的基于TI公司DSP TMS320F2812的通用交流調速試驗裝置。根據通用試驗裝置的設計要求設計了控制板電路,電源板電路,功率板電路等電路,進行了調試,并應用到試驗之中,性能達到要求。 第5章介紹了整個系統的功能軟件設計和功能試驗結果,給出了部分程序流程圖和裝置的基本功能試驗波形。 最后就課題的研究進行了整體總結,為將來的后續研究提出建議。
上傳時間: 2013-06-25
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本文主要的研究為對轉永磁無刷直流電動機控制問題,對轉永磁無刷直流電動機在艦船、水下航行器等對轉推進系統中有著廣泛的應用前景。它具有無刷直流電動機的一切優點:功率密度大、調速性能好、運行效率高、結構簡單、運行可靠、維護方便等等。其與普通的永磁無刷直流電動機的差別僅僅在于原來靜止的電樞部分和旋轉的永磁體部分都可以相對于靜止部分旋轉,即有兩個轉子,根據作用力與反作用力的原理,兩個轉子受到的電磁轉矩在任意時刻都是大小相等、方向相反的。因此兩個轉子必將沿著相反的方向旋轉。 論文主要工作和創新點如下: 1)介紹了對轉永磁無刷直流電機與普通永磁無刷直流電機的區別、優點及應用,詳細分析了其工作原理,并建立對轉永磁無刷直流電機本體的數學模型,接著利用MATLAB/Simulink建立對轉永磁無刷直流電機的仿真模型。 2)研究了無位置傳感器對轉永磁無刷直流電機的控制方法。采用基于DSP的三次諧波過零點檢測方法來檢測電機轉子的位置與轉速,采用數字鎖相環對三次諧波過零點進行90°延遲: 3)控制系統采用雙閉環控制,即速度環與電流環來組成調速控制系統,其中速度環采用了基于改進的BP神經網絡PID自適應控制,電流環采用滯環控制,并對整個系統進行仿真。 4)在仿真研究的基礎上,本文進行了以TMS320I~F2407A的DSP芯片為控制核心的無位置傳感器對轉永磁無刷直流電機數字控制系統的軟硬件設計。
上傳時間: 2013-04-24
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電動助力轉向系統(EPS)是集節能、環保、安全為一體的前沿技術,是未來車輛轉向系統的發展方向。本文研究了電動助力轉向系統的構成和工作原理,自主研發設計了一套電動助力轉向控制系統,并進行實車試驗。 控制系統中采用了基于ARM7TDMI—S內核的高性能芯片LPC2131芯片(EasyARM2131開發板)進行控制器設計,分析和選擇了系統的控制策略,完成了控制器的硬件和軟件設計。系統的控制策略中采用了折線改進型助力曲線助力方式和模糊與數字PID相結合的控制方法,并進行相關補償控制的分析;硬件設計過程中采用了抗干擾技術進行優化設計,完成了信號采集和處理電路、電機驅動電路、電源電路以及故障診斷等電路設計;軟件設計采用了結構化的沒計思想,完成了包括控制系統主程序、A/D采集子程序、車速和發動機信號的采集子程序、電機PWM控制驅動子程序以及故障診斷和信息顯示子程序的設計,并在扭矩信號處理程序中應用容錯技術進行了軟件冗余優化設計。 本文對自主開發設計的EPS控制系統進行了實車試驗和結果分析,試驗結果表明,本文所設計的基于ARM的汽車電動助力轉向控制系統在轉向輕便性、穩定性和可靠性等方面性能良好,完全滿足設計要求。
上傳時間: 2013-07-21
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永磁無刷直流電動機是一種性能優越、應用前景廣闊的電動機,傳統的理論分析及設計方法已比較成熟,它的進一步推廣應用,在很大程度上有賴于對控制策略的研究.該文提出了一套基于DSP的全數字無刷直流電動機模糊神經網絡雙??刂葡到y,將模糊控制和神經網絡分別引入到無刷直流電動機的控制中來.充分利用模糊控制對參數變化不敏感,能夠提高系統的快速性的特點,構造適用于調節較大速度偏差的模糊調節器,加快系統的調節速度;由于神經網絡既具有非線性映射的能力,可逼近任何線性和非線性模型,又具有自學習、自收斂性,對被控對象無須精確建模,對參數變化有較強的魯棒性的特點,構造三層BP神經網絡調節器,來實現消除穩態偏差的精確控制.以速度偏差率為判斷依據,實現模糊和神經網絡兩種控制模式的切換,使系統在不同速度偏差段快速調整、平滑運行.此外充分利用系統硬件構成的特點,采用適當的PWM輸出切換策略,最大限度的抑制逆變橋換相死區;通過換相瞬時轉矩公式推導和分析,得出在換相過程中保持導通相功率器件為恒通,即令PWM輸出占空比D=1,來抑制定子電感對換相電流影響的控制策略.上述抑制換相死區和采用恒通電壓的控制方法,減小了換相引起的轉矩波動,使系統電流保持平滑、轉矩脈動大幅度減小、系統響應更快、并具有較強的魯棒性和實時性.在這種設計下,系統不僅能實現更精確的定位和更準確的速度調節,而且可以使無刷直流電動機長期工作在低速、大轉矩、頻繁起動的狀態下.該文選用TMS320LF2407作為微控制器,將系統的參數自調整模糊控制算法,BP神經網絡控制算法以及PWM輸出,轉子位置、速度、相電流檢測計算等功能模塊編程存儲于DSP的E2PROM,實現了對無刷直流電動機的全數字實時控制,并得到了良好的實驗結果的結果.
上傳時間: 2013-06-01
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針對自己開發的液位控制系統參數難以調整的問題,本文提出了一種智能PID 的液位控制方法。智能PID 控制算法是在常規PID 控制算法的基礎上,根據前人和專家的經驗以及操作人員的實際經驗,針對具有大滯后
上傳時間: 2013-07-31
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闡述如何使用PID算法進行變頻控制,通過方程確定輸入電機的電壓和頻率,達到安全控制電機速度的目的
上傳時間: 2013-05-24
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四旋翼直升機具有4個呈交叉結構排列的螺旋槳,其獨特的構型能夠滿足復雜環境中的任務需求。文中設計了一種四旋翼直升機飛行控制系統軟硬件方案,通過傳感器實時采集四旋翼的姿態、高度、位置等信息,采用PID算法設計飛行控制律,以ARM Cortex-M3內核高性能單片機作為主控制器。最后采用CVI開發的地面站軟件實現在線數據采集與調參,并通過實際飛行驗證了本方案的可行性與穩定性。
上傳時間: 2013-11-04
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論文以Altera公司的Cyclone II系列EP2CSQ208為核心芯片,構建基于FPGA的SOPC嵌入式硬件平臺,并以此平臺為基礎深入研究SOPC嵌入式系統的硬件設計和軟件開發方法,詳細測試和驗證系統存儲模塊和外圍模塊。同時以嵌入式處理器IP核NioslI為核心,設計出基于NioslI的視覺控制軟件。在應用中引入pc/os.II實時操作系統,介紹了實時操作系統I_tc/OS.II的相關概念和移植方法,設計了相關底層軟件及軌跡圖像識別算法,將具體應用程序劃分成多個任務,最終實現了視覺圖像的實時處理及小車的實時控制。 在本設計中,圖像采集部分利用SAA7111A視頻解碼芯片完成視頻信號的采集,利用FPGA完成復雜高速的邏輯控制及時序設計,將采集的數字視頻信號存儲在外擴存儲器SRAM中,以供后續圖像處理。 在構建NioslI CPU時,自定制了SRAM控制器、irda紅外接口、OC i2c接口、PWM接口和VGA顯示接口等相關外設組件,提供了必要的人機及控制接口,方便系統的控制及調試。
上傳時間: 2013-11-13
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摘要: 溫度測控在日常生活、工業生產工程各領域均具有廣闊的應用前景。目前我國各類實際溫度控制系統 中主要以傳統控制方式為主,其控制效果不夠理想。本課題將模糊控制與PID 控制結合,研制出一種具有較 好跟蹤速度和魯棒性的控制系統,為工業控制提供一種新的技術儲備,具有較高的應用價值。 本文設計實現了一個多功能、適應多種環境的溫度測控系統。為適應不同環境下溫度控制要求,系統共 實現4 種溫度控制方式:上位機高精度浮點PID 溫度控制、上位機模糊控制、自定義功率控制、下位機獨立 PID 控制。試驗表明,通過計算機可以遠程控制監視溫度,下位機脫離計算機可以獨立進行PID 溫度控制。 PID 算法中采用功率補償,解決了小偏差下PID 算法輸出功率不夠的問題。軟件采用Visual BASIC 語言編寫。 該軟件基于Windows2000/XP 平臺,人機界面友好,易于用戶操作。具有在線修改采樣時間、控制算法、控 制參數、圖形顯示功能。 : PID RS-232 VB
上傳時間: 2016-06-29
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