直线电机系统的开发研究与应用

由清华大学完成的"直线电机系统的开发研究与应用"课题,在控制系统方面,构建了专用高推力永磁交流直线电机全数字伺服驱动控制的软硬件平台,实现包括位置环、速度环和电流环在内的全数字闭环控制,实践推力波动及伺服控制系统相关参数的辨识算法,探索克服高推力永磁交流直线电机固有的端部效应和齿槽力的补偿控制算法,最终完成高推力永磁交流直线电机的高精度全数字伺服驱动控制器的实验平台和原型样机.     

直线电机系统的开发研究与应用

由清华大学完成的“直线电机系统的开发研究与应用”课题，在控制系统方面，构建了专用高推力永磁交流直线电机全数字伺服驱动控制的软硬件平台，实现包括位置环、速度环和电流环在内的全数字闭环控制，实践推力波动及伺服控制系统相关参数的辨识算法，探索克服高推力永磁交流直线电机固有的端部效应和齿槽力的补偿控制算法，最终完成高推力永磁交流直线电机的高精度全数字伺服驱动控制器的实验平台和原型样机。     

单片机控制的全数字锁相直流调速系统的研制

本文阐述了利用数字锁相原理应用于直流电动机速度控制上,实现了以８０３１单片机为基础构成的微机控制全数字锁相调速系统。提出并实现了三闭环（相位环,速度环,电流环）的变结构控制方案,并通过实验证明了该系统具有稳速精度高,控制方式简单等优点,还利用单片机实现了转速频率给定,晶闸管触发,三闭环ＰＩ算法,数字Ｍ／Ｔ测速及速度实时显示等功能。     

抓斗卸船机电气传动系统改造方案

介绍了抓斗卸船机电气传动的控制特点,分析了对早期投产的抓斗卸船机直流调速系统进行全数字直流调速系统升级改造或交流变频调速系统换型改造的优缺点。     

永磁同步电机速度控制器的全数字化集成

基于现场可编程门阵列(FPGA)设计了具有Anti-windup策略的速度控制器用于永磁同步电机伺服控制系统,并给出了相应的集成设计方法。该方法通过单片FPGA实现永磁同步电机的全数字集成控制。采用FPGA的嵌入式Nios II核完成速度环控制策略,通过FPGA的并行硬件电路实现了高速电流环控制器。为了解决速度给定较大时产生的控制器积分饱和问题,设计了具有Anti-windup策略的PI速度控制器用于有效地减小转速超调量,缩短调节时间。实验结果表明:与PI控制器相比,使用这种速度控制方法可使永磁同步电机最大转速跟踪精度提高10r/min,且具有良好的动态性能和稳态精度。提出的设计方法满足永磁同步电机伺服控制系统的设计需要。     

井下直驱螺杆泵潜油伺服系统的设计

潜油螺杆泵采油系统中通常采用减速器减速,并应用变频技术实现开环控制,系统调速性能较差,效率较低,电能损耗大。针对此问题,提出将具有低速大转矩和调速范围宽等特性的交流伺服技术应用于潜油螺杆泵采油系统,分别设计了永磁同步潜油电机以及能适应井下恶劣环境的磁电式编码器与伺服控制器,并在控制程序中加入压力环,通过调整电机转速使系统工作特性与油井产能相匹配。系统井下试验表明该系统在井下工作良好,从而验证了可行性。     

基于DSP的交流永磁同步电动机运动控制系统研究

为了提高交流永磁同步电动机运动控制系统的控制精度,讨论了基于DSP的永磁同步伺服控制系统的软硬件组成及设计方案,采用转子磁场定向矢量控制和TMS320LF2812数字信号处理器,实现了对永磁同步伺服电动机的矢量控制。采用高速、高精度的DSP芯片以及矢量控制的永磁同步电动机伺服控制系统具有良好的动态响应性能和静态性能,并具有结构紧凑、设计合理和控制灵活等优点。     

一种自动送料机的机械结构设计与伺服驱动控制

所设计的一种自动送料机采用了液压传动和滚珠丝杠传动等多种传动结构,整机采用松下MHMD022G1U永磁同步交流伺服电机及MADHT1507E全数字交流永磁同步伺服驱动装置作为运动控制装置,利用西门子226PLC作为程序控制设备,可以实现设备的良好运行控制。     

基于DSP的全数字交流伺服驱动器设计

首先简要叙述了永磁同步电动机(PMSM)的矢量控制原理，然后介绍了一种全数字交流永磁同步电机伺服驱动器的软硬件组成及设计方案，系统采用专用电机控制的TMS320LF2407数字信号处理器为核心的控制电路，以智能功率模块构成主电路，具有结构紧凑、设计简单合理、控制灵活等特点。     

用直流调速装置改造龙门刨床

龙门刨床属于大型机加工设备,多为20世纪60年代产品,我们采用西门子全数字直流伺服装置进行改造,取得较好效果。 改造的对象是B2010A龙门刨床,直流调速单元为旋转变流机组供电的直流调整系统。它由交流电动机拖动直流发电机实现交流,再由发电机给需要调速的直流电动机供电。调节发电机的励磁电流,即可改变其输出电压,从而调节电动机的转速,为了供给直流发电机和电动机励磁,还专门设置一台直流励磁发电机。由于该系统需要旋转变流机组,至少包含两台与调整电动机容量相当的旋转     

基于TMS320LF2812的永磁同步交流伺服系统

为实现永磁同步交流伺服系统的快速、准确的位置跟踪控制,在分析永磁同步电动机数学模型以及矢量控制原理的基础上,设计了基于数字信号处理器TMS320LF2812的三相永磁同步电机交流伺服系统,并详细论述了该系统的硬件电路构成和软件设计方法,最后根据上述硬件电路及软件编程,对永磁交流伺服系统进行了测试。研究结果表明,基于TMS320LF2812 DSP的三相永磁同步电机交流伺服系统硬件和软件设计合理,系统响应速度良好,可实现精确的位置跟踪。     

永磁同步电机全数字伺服系统硬件设计

分析了永磁同步电机伺服系统的原理，采用以TMS320LF2407A为核心的控制电路，智能功率模块PM20CSJ060的功率主回路等，给出了一种基于高性能DSP的全数字交流伺服系统的硬件电路的设计。     

基于ARM的空心杯直流电机伺服驱动器设计

应用ARM微处理器,设计了空心杯直流电机的伺服驱动器,探讨了积分分离PID控制算法在ARM处理器上的实现,同时研究了CAN总线技术在本伺服驱动器上的应用,提高了伺服控制的实时性、可靠性和信号传输距离。     

一种微型无刷直流电机控制器的设计

针对小功率无刷直流电动机对其控制器体积小、调试方便、性价比高方面的要求,设计了可实现电流、转度双闭环控制的稀土永磁无刷直流电机微型控制器电路。主要通过器件选型和速度采样电路设计的方法,对功率电路和速度闭环电路进行精简优化。该控制器结构简单紧凑,运行稳定,完全满足设计要求。     

基于VB的永磁同步电机设计及优化平台

为解决传统永磁同步电机由于设计计算和查表工作复杂、耗时长、计算修正参数过多而导致精确性较差等的问题,将禁忌算法和模糊控制应用到传统永磁同步电机设计中,利用Visual Basic编写程序,对永磁电机磁路法设计过程进行了编程,建立了动定子结构尺寸和电机工作特性曲线之间的关系,提出了一种优化电机效率和功率因素,调整电机结构尺寸的方法;利用有限元软件对永磁同步电机的电感、功率等几个重要参数加以验证,并进行了瞬态仿真试验。仿真试验结果表明,该优化方法可提高电机的功率因素和效率,减小定子的电流密度,并可有效地优化永磁同步电机。     

全永磁驱动带式输送机控制策略及动力学行为

针对传统异步电机驱动和液压绞车张紧带式输送机存在的传动效率低、运行维护困难、张紧响应慢等问题,设计了一种集永磁电机直驱与永磁张紧于一体的全永磁驱动带式输送机,制定了全永磁驱动系统矢量控制策略与机-电耦合动力学模型;利用Matlab/Simulink建模仿真与煤矿井下现场试验相结合的方法,研究了全永磁驱动带式输送机在空载启动、满载启动、变载运行等工况下的矢量控制策略与机-电耦合动力学行为。结果表明：全永磁驱动带式输送机在多种工况下均能实现转矩与转速的快速响应和动态调节,具有良好的动态特性;多台电机间可维持功率平衡与同步传动,具有较强的抗干扰能力;永磁张紧装置可以实现张紧力动态调节,有利于提高带式输送机驱动效率、张紧响应速度以及整机协调可控性;全永磁驱动系统可实现对带式输送机的智能驱动与动态张紧,在机-电耦合动力学行为仿真试验与现场试验中得到的电机动态特性规律基本一致,表明其可满足煤矿井下带式输送机实际工况需求,具有较高的推广应用价值。     

直线电机伺服驱动特性研究

本文将直线电机用于中凸变椭圆活塞数控车削的X轴进给,设计了永磁直线电机伺服系统结构,建立了永磁直线电机的数学模型,采用PMAC的PID 速度/加速度前馈控制算法作为直线电机位置控制算法,将一弹簧阻尼施力装置加载于直线电机进给平台,用来模拟直线电机在加工中凸变椭圆活塞时所受切削力,试验结果验证了系统控制算法的合理性和可行性.     

基于DSP对永磁同步电机直接转矩控制技术的研究

首先讨论了永磁同步电机的结构、3个坐标系下的数学模型及其变换方法,实现交流电机多变量及其相互作用的解耦,将交流电机化简并等效成直流电机来进行分析.然后基于TMS320F2812,对永磁同步电机直接转矩控制系统的软硬件平台进行了设计,最后对控制效果进行了实验验证.     

高速数字信号处理器控制的电主轴永磁同步电机交流伺服驱动系统

介绍一种用高速数字信号处理器（DSP）控制的全数字化电主轴永磁同步电机交流伺服驱动系统。根据矢量变换理论和弱磁控制理论，提出一种高效精确的定子电流矢量控制策略。通过对电主轴各种运行情况进行计算机仿真研究，得出一些重要结论。