基于STM32-MAT的运动控制系统课程实验教学

针对运动控制系统课程在传统教学中,学生缺少实际控制单元设计与工程化实践训练的问题,探讨基于STM32-MAT/Target的交流电机矢量控制系统设计实践教学方法。采用STM32单片机开发交流电机驱动控制实验平台,利用Matlab/Simulink与STM32-MAT/Target代码生成技术,设计了从纯软件仿真、半实物仿真、到实物实验的交流电机矢量控制系统设计实践教学过程;Simulink图形化系统级设计方法简化了程序代码编写过程。通过仿真与实验结合,益于学生理解交流电机矢量控制原理、掌握交流电机驱动控制系统设计过程。     

虚实结合的“模拟电子技术”课程远程实验系统

本文介绍了一套基于B/S(浏览器/服务器)架构的“”模拟电子技术“”课程远程实验系统.系统同时提供虚拟仿真实验和硬件实物实验两种实验模式,其中虚拟仿真实验利用Muhisim和LabVIEW联合仿真技术实现,多种电子电路硬件实物实验平台利用STM32微控制器设计实现.虚实结合实验模式有助于优化实验安排,通过虚实结果对比,使学生认识到理论与实践的差异.     

基于Matlab与STM32的电机控制代码自动生成

基于Matlab与STM32的代码自动生成方法与无刷直流电机控制系统相结合,使得控制系统的设计与实现更为方便快捷。通过对无刷直流电机控制系统进行Matlab仿真模型设计,再利用针对STM32微型控制器的Simulink库STM32 MAT/Target与相关软件工具,实现可读、可移植的C代码工程文件的自动生成,并在STM32F103上实际运行,其运行状态与仿真结果基本一致。该方法既通过Matlab的仿真对控制系统进行精确的设计,又利用其自动生成代码的特点便于控制算法的实现,两者相互结合,在保证准确性的同时加快了从设计到实现的整个过程。     

Matlab／Simulink在“电机拖动与控制”中的应用

为了克服高职院校硬件实验设备不足，本文将Simulink仿真软件应用于“电机拖动与控制”教学中，介绍了Simulink的特点和仿真建模的方法，详细给出了建模与仿真实例。教学实践表明，在“电机拖动与控制”课程中使用Matlab／Simulink仿真工具，可以帮助学生理解课中的难点，使课程中许多抽象的概念形象化，既调动了学生学习的积极性，又可提高教学效果和质量。     

基于STM32的交流异步电机变频控制实验装置设计

文章提出一种基于STM32的交流异步电机控制实验装置的设计方法,通过嵌入式微控制器STM32的PWM输出模式控制输出SVPWM波形,三相SVPWM互补信号给三相逆变IPM模块,三相逆变IPM模块输出交流电控制交流异步电机的运转。实验结果证明,本方案可以实现交流异步电机的启动、停止、调速和电机过流保护。     

电机类课程虚拟仿真实验设计与实现

针对传统电机类课程实物实验存在危险性大、实验平台建设成本高等问题，基于Unity3D软件设计了虚拟仿真实验平台，以直流电机、异步电机、同步电机、变压器等为对象，构建了电机拆装、起动、并联等实验场景，建立了集“理论知识学习、虚拟仿真项目研习、仿真模型实操”于一体的综合实验方法，实现了“理论与实践、虚拟与现实、教学与创新”相结合。为学生提供了自主开放的实验条件，对激发学生学习兴趣，培养学生创新实践能力发挥了重要作用。     

ST推出无传感器磁场定向电机控制解决方案

意法半导体（ST）发布一套完整的基于STM32闪存微控制器的三相电机控制开发套件,包含用户评估这个32位微控制器解决方案以及自行开发无传感器电机控制应用所需的全部硬件和固件。STM微控制器在25ms内即可执行一整套无传感器三相无刷永磁同步电机（PMSM）矢量控制算法,大多数应用任务占用CPU资源比率小于30％,为CPU执行其它应用任务（如需要）预留了充足的处理能力。同一硬件平台可以用于永磁同步和交流感应两种电机。www．st．com     

基于Matlab的交流感应电机矢量控制系统研究

在分析感应电机数学模型的基础上,提出了一种改进的交流感应电机矢量控制系统.在Matlab/Simulink环境下,构建感应电机矢量控制系统的仿真模型.针对传统PID控制的缺点,引入单神经元PID控制.仿真结果验证了研究的矢量控制系统的可行性和有效性.     

快速永磁同步电机电流矢量闭环I/F控制方法

本文针对传统的开环I/F控制方法存在电流幅值固定、抗负载扰动能力弱、转速易波动的问题,提出了一种快速永磁同步电机电流矢量闭环I/F控制方法。该方法在PMSM开环I/F控制方法的基础上引入电机的瞬时有功功率的扰动量调节电流矢量的转速,增加电磁转矩中的阻尼转矩分量,加快电机的转速收敛过程;通过对I/F控制下的模型分析,计算得到电机的功率因数角,利用功率因数角调节电流矢量的幅值,使给定电流幅值跟随负载转矩。仿真和实验结果表明:提出的快速I/F控制方法能明显提高电机快速跟随负载的能力,改善电机转速动态收敛特性、稳定性。     

基于Matlab/Simulink的交流异步电机矢量控制系统

着眼于讨论交流异步电机的矢量控制方法,在了解以及分析了交流异步电机的数学模型和调频控制原理的基础上,设计了一种电机的矢量控制方法以及建立模型并进行仿真。利用Matlab/Simulink的强大建模仿真功能,设计了各个功能模块,如：ACR模块、ASR模块,PI调节模块、坐标转换模块、磁通计算模块等。并且整合这些独立的模块成为一个矢量控制调速系统。仿真实验结果证明了该模型设计的合理性有效性。实验图表数据表明该建模方法能达到准确控制调速系统的要求。     

面向dSPACE教学的应用实验单元设计与实践

dSPACE实时仿真系统是目前被广泛使用的计算机辅助控制系统设计支撑平台。本文面向dSPACE教学,设计了"基于dSPACE的步进电机控制系统快速原型设计"应用实验。旨在使学生能够综合运用已经掌握的控制理论与dSPACE设计方法,递进地完成步进电机开环与闭环控制系统的快速原型设计与硬件在回路仿真,巩固与深化对dSPACE设计理念与方法的理解,掌握基于dSPACE的实际应用技能。本文详细介绍了该实验各环节的设计思路与方法。教学实践表明,该应用实验内容安排合理、难易适中,知识点涵盖全面,能够达到预期教学目的。     

转速/磁链双闭环矢量控制系统的建模仿真

主要研究的是基于矢量控制的转速/磁链双闭环控制对三相交流异步电机进行调速,系统通过交-直-交变频为电机提供三相交流电源。首先对电机的数学模型进行了分析,并在此基础上建立了基于MATLAB/SIMULINK的模块化仿真模型。该系统采用双闭环控制,分别是速度环和电流环。根据仿真结果可看出该方法是可行有效的,这可为电机控制的实际设计提供很好的思想。     

异步电机参数的离线辨识实现

近年来,矢量控制在交流调速领域应用越来越广泛,但其控制性能受电机参数的准确性影响。本文旨在提出一套完整的离线辨识方案,检测电机参数,将其运用到交流调速实验平台。仿真和物理实验证明,该方法辨识速度快、精度高、实用性强。     

基于xPC Target的无人机飞行控制系统实时仿真

无人机飞行控制系统的实时仿真是无人机研制中不可缺少的一个过程。本文详细论述了基于xPC Target的实时仿真系统设计。首先介绍了xPC Target的工作原理,其后设计了无人机飞行控制实时仿真系统,最后给出了基于该系统的仿真实例。     

从矢量的角度讲解交流电机矢量控制

为适合于少学时交流调速系统课程教学的需要,使学生容易理解矢量控制在交流电机调速以外的应用,本文提出了从矢量的角度讲解交流电机矢量控制的思路。从电磁转矩关于定、转子电流和转子位置角的瞬时值表达式入手,推导出了电磁转矩关于定子电流矢量和三个磁链矢量的表达式。利用这些表达式和矢量图,直观阐释了经磁场定向后定子电流转矩分量与励磁分量实现解耦的机理。     

基于MATLAB／SIMULINK异步电机矢量控制系统的仿真

本文根据交流电机矢量控制理论及异步电动机在同步坐标系下仿真结构图的建模设想，构成了异步电动机矢量控制系统的仿真模型，对其进行仿真分析，结果表明系统的稳，动态性能有很好的优越性。     

基于 RTW 的控制系统一体化设计平台

本文提出了一套全新的计算机控制系统设计、仿真、实验一体化方案。使得系统设计、数字仿真和目标实现的全部过程都可在Matlab的环境下完成。其中的关键部分——实时控制采用Matlab/Simulink/RTW,使控制系统在理论设计与Matlab数字仿真后无需编程即可快速进入实物仿真实验阶段。文中探讨了其中关键技术问题的解决方法,并通过吊车控制系统设计和实物仿真的过程,可以体现该方法具有的效率高、费用低、界面友好以及具有实时监测系统的动态过程和在线实时修改参数功能的优点。     

基于PoWer Systems Blockset的电路与电机仿真分析

介绍了基于Power Systems Blockset电路与电机的仿真分析法，建立了电路模型并进行了正弦稳态仿真分析，又建立了电机仿真模型并获得了电机的工作特性，另外对绕线式异步电机转子回路串电阻的启动过程进行了仿真。仿真结果与理论分析—致，且建摸与仿真过程非常简洁，说明该方法非常适于电路的正弦稳态分析和异步电机及其拖动系统的动态仿真。该方法不仅可使学生加探概念的理解且可替代部分实物实验。     

交直流电机控制教学实验平台的开发

直流调速与交流调速是电机控制类课程教学中的重要内容，实验教学是巩固加深学生对理论知识理解的有效手段。本文基于TMS320F28069型微控制器和MATLAB/Simulink开发了一种交直流电机控制线上线下混合教学实验平台，可实现有刷直流电机、永磁无刷直流电机和永磁同步电机的各类控制实验，可满足从控制理论实践到电机控制算法开发等不同学习目标。该平台还支持线下实际动手操作和线上远程控制，不受疫情、地域和时间上的限制，大大提高了实验装置的利用率，在教学实践中取得了较好的应用效果。     

数控机床中的步进电机高精度控制模块设计

传统的数控机床步进电机控制模块无法有效协调步进电机速度参数间的关系,导致其控制精度不高。为此,设计数控机床步进电机高精度控制模块。模块中的STM32F103微控制器根据综合线性速度控制函数,给出步进电机运行流程的控制指令。FPGA根据控制指令生成控制信号,传输给步进电机驱动器。步进电机驱动器根据控制信号中控制位置的排序,依次将控制电流导入步进电机,实现模块对被控对象的准确控制。光栅传感器对步进电机的运行流程进行采集,FPGA通过分析采集信息,给出步进电机的具体运行成果并传输给STM32F103微控制器,实现STM32F103微控制器对步进电机运行流程的实时监控和修正。实验结果表明,所设计的模块具有优良的响应效果、控制误差和控制成果,可实现高精度控制。