磁电式双路输出转速传感器的研制

磁电式转速传感器是对电机转速进行检测的重要传感器,为保证传感器高可靠性地完成检测工作,研制出具有双路信号输出、波形近似正弦波的磁电式转速传感器。在一个骨架上,绕制出两组线圈,两组线圈同时检测电机旋转,输出信号具有高度的一致性,准确反应出电机转速。当其中一组输出信号发生故障时,另外一组输出还可以正常工作。通过对双路输出转速传感器的实际测试,这种双路输出转速传感器完全满足采集系统的需要。     

基于弹性联轴器形变量检测的电机扭矩测试系统

针对电机的动态扭矩和静态扭矩的实时测量问题,以开关磁阻电机为研究对象,提出了一种用于测量电机动、静态扭矩的实时测量方案,并设计了电机扭矩测试系统.该方案利用两个旋转变压器检测弹性联轴器因受扭矩作用产生形变量的原理,设计FPGA+ ARM控制架构,达到实时、准确检测电机的动态扭矩和静态扭矩的要求.静态扭矩按JJG 2047-2006《扭矩计量器具检定系统表》方法测试,静态扭矩最大相对误差为0.73％.动态扭矩由精密动态扭矩装置进行验证,动态扭矩最大相对误差为0.68％.     

基于JCZ型传感器的扭矩和转速测量方法

讨论了基于JCZ型扭矩转速传感器的扭矩和转速测量方法;介绍了相位差检测电路,对相位差检测电路中各结点的信号波形和检测电路输出波形进行了分析;提出了基于P89LPC932单片机的等精度测量的信号处理方法,该方法有效地消除转速对扭矩检测的影响,提高了测量精度。     

基于DSP和CPLD的四相容错电机控制系统硬件设计

主要完成了一个以DSP2808为控制核心,结合CPLD进行组合逻辑控制的四相容错电机控制系统的硬件设计;系统通过CPLD发出控制信号控制H桥来驱动电机,通过霍尔电流、位置传感器来进行电机驱动电流、转子位置、电机转速信号的采集,将采集信号送入CPLD和DSP进行闭环控制;对280V供电电压条件下,IGBT的栅极电压和电机的相电压进行了测试,电压波形符合要求,电机运行良好;实际测试结果表明基于此硬件系统的控制电机具有功率大、运行可靠、带负载能力强等优点.     

机车速度传感器在线校验仪的研制

针对机车转速传感器的现场检测,介绍了一种机车速度传感器在线校验仪的研制.该系统采用直流电机拖动所要校验的转速传感器并采用双闭环反馈控制直流电机调速.该系统采用电流和转速负反馈,利用IGBT对驱动转速传感器的直流电机进行双闭环的PWM调速控制,使系统调速范围宽,低速性能好,能满足机车转速传感器的在线检测要求.     

基于虚拟仪器的动态扭矩测试系统的研究

针对目前国内动态扭矩测试存在的问题,提出了一种新的测试动态扭矩的方法：介绍了一动态扭矩加载器装置的结构原理,用其对扭矩传感器进行了在线实时校定,基于LabVIEW测试平台,采用虚拟仪器的思想,用校定后的传感器对动态扭矩进行实时测试.这种测量方法提高了系统的可靠性和测试精度,而LabVIEW软件测试平台则减少了复杂的硬件设备,实现了对信号的实时采集显示.测量实例的应用证实了此方法的可行性和实用性.     

轮毂电机再生制动LabView测试平台设计

轮毂电机电制动试验是再生制动控制策略研究的前期基础;该研究独立设计了轮毂电机再生制动实验台架,以NI的虚拟仪器系统为平台,基于LabView开发了测控系统软件环境;介绍了该试验台的物理组成结构、台架信号采集硬件和测控系统工作原理;试验台可测试轮毂电机的扭矩、转速等信号,可进行电机性能测试及再生制动等实验;通过该试验台的实验测试,进行了空载滑行与电制动实验,实验表明,该台架设计合理,测控系统控制方式可行,可为今后研究再生制动控制策略及电机性能测试提供重要参考依据.     

电机实验测试系统的软硬件设计

介绍了一种新型电机测试系统的设计,该系统能自动完成三相异步电机及直流电机的常规参数如空裁转速、负载(电流、电压、功率、效率、扭矩、转速)、堵转扭矩的测试,软件在Visual C 6.0环境下开发,结合计算机能够采集数据绘制曲线并供用户处理(数据采集处理、彩色图像显示、数据表格打印、数据存储等功能).     

直流无刷伺服电机调速系统设计

针对传感器对直流无刷伺服电机直接进行模拟控制时,存在调速精度不高、电压不匹配及转速波动大等问题,设计了一种PWM变频调速系统;该系统通过ADS8365将来自传感器的模拟信号转换为数字信号,应用TMS320F2812对采集到的数字信号进行相应处理,并通过计算输出相应频率的PWM信号,PWM信号经过光电耦合器进行电平转换后作为电机的控制信号,控制电机的转速;以MEMS陀螺仪为传感器的调速试验证明,该系统结构简单,能够准确控制电机的转速,并能有效减小转速波动.     

开关磁阻电机测试分析设计与应用

设计了测试分析系统,包括硬件和软件设计。其中硬件设计包含传感器电路设计、信号调理电路设计、单片机最小系统设计以及串行通信设计。软件设计包括通信采集模块、数据处理模块及数据管理模块。该测试系统分别对转速在电压PWM控制方式和角度位置控制方式下进行了测试,并与数字示波器进行了比较。实践表明,该系统具有较高的测试精度,能较客观地反映实际数据和波形。     

基于LabVIEW的柴油机高速数据采集系统

为了验证船舶动力系统故障诊断系统的数据处理、故障诊断等功能,搭建智能机舱故障诊断试验平台,开展动力系统故障模拟试验,采集瞬时转速、柴油机气缸缸内压力等关键参数。由于瞬时转速与柴油机缸压信号的采集速率不同,为满足各信号采集的高速性和同步性,提出通过LabVIEW建立高速数据采集系统,结合运用光电编码器和磁电式转速传感器,以光电编码器Z相输出信号触发各信号同步开始采集,以光电编码器B相输出信号和磁电式转速传感器输出信号分别触发采集曲轴转角信号,作为各信号对应基准的方法。试验证明,此高速采集系统可实现各信号周期对应,并能够保证数据采集的高速性和同步性,有利于故障诊断服务平台提取和分析故障特征参数。     

采煤机牵引系统双电机功率平衡控制策略

随着采煤机装机功率和开采能力的提升,牵引系统控制效果及动态性能已成为影响采煤机工作稳定性的重要因素.目前,采煤机电牵引系统双电机控制策略多采用传统的主从控制,其同步性能存在滞后问题,容易导致牵引电机偏载.此外,系统在控制算法方面多采用传统PI控制,对于容易发生参数摄动及负载变化频繁的牵引系统而言,传统PI控制的控制性能不佳.为提高采煤机牵引系统驱动性能并实现牵引电机功率平衡,根据采煤机牵引系统结构,本文提出了一种基于自抗扰控制的转速主从、转矩交叉耦合控制的双电机控制策略,并对控制策略进行了仿真分析和实验研究.结果表明,本文所提出控制策略实现了牵引系统功率平衡并提升了系统的控制性能.     

基于GA+BP网络速度辨识的直接转矩控制

针对传统直接转矩控制中存在电流、磁链和转矩脉动较大及速度传感器的使用降低了系统的可靠性,增加了系统的成本等问题,提出了利用遗传算法(GA)优化的BP网络电机速度辨识方法,实现了异步电机无速度传感器直接转矩控制。该方法保持了直接转矩控制固有的转矩响应快和系统鲁棒性强的优点,降低了磁链、转矩脉动,加快了系统的响应速度,并对负载的扰动具有较强的鲁棒性,有效地改善了系统的动、静态性能,实验结果证实了该方法的可行性和有效性。     

基于碰撞检测的护理型操作臂的安全性设计与实现

针对与人近距离交互的护理型操作臂的安全性问题,提出并实现了一种基于碰撞检测的安全性设计方法,它根据由动力学模型计算获得的参考输出力矩与力矩传感器测得的实际输出力矩间的偏差实现碰撞检测.在关节力矩传感器设计中,采用有限元分析方法来优化应变片的位置布置,并开发了高抗干扰能力的信号处理电路.根据护理型操作臂的低速特点,提出了...     

车用无接触式扭矩传感器的信号采集与处理

扭矩传感器是汽车电动助力转向(EPS)系统中的关键部件之一,为了提高其工作性能,提出了一种针对EPS系统的非接触式扭矩传感器信号采集与处理方案。首先,对传感器的应用环境进行了介绍,给出了传感器探测电感元件的安装方法和电路的框图。接着,对电路的各个模块进行了说明,重点分析说明了基于运放的相敏检波模块和基于数字电位器的智能调整模块。然后,给出了智能调整模块的软件设计流程图。最后,介绍了所用的实验装置,进行了传感器性能测试试验,验证了各个模块的工作及关键点的波形.实验数据表明电路工作稳定,输出线性度较好,能满足汽车EPS系统使用的要求。由于探测部分采用了非接触的工作方式,其使用寿命和性能均优于传统的电阻式扭矩传感器。     

基于矢量线性组合的直接转矩控制系统仿真

针对传统直接转矩控制存在转矩脉动大和开关频率不固定的缺点,该文提出了一种采用矢量线性组合和SVPWM调制的新型直接转矩控制方法,即由空间矢量脉宽调制（SVPWM）技术产生六个基本的和六个线性组合的定子电压空间矢量,根据转矩偏差和磁链偏差优化选择定子电压空间矢量,实现对电机转矩的控制.将该控制方法应用到异步电动机调速系统,通过系统仿真实验验证,该控制方法的输出转矩脉动小、电流谐波低、开关频率固定,调速系统有着良好的动态性能和调速精度.     

移动式脉冲耦合振荡器实现动态WSN时间同步

针对无线传感器网络WSN（Wireless Sensor Network）中移动式传感器的广泛应用,考虑到传统时间同步模型受运动方向、速度和通信距离等因素的限制,提出将移动式脉冲耦合振荡器（MPCOs）模型应用到二维动态的相互交互平面WSN当中,研究一种动态WSN的时间同步方法。为提高时间同步方法的收敛速度,分析传感器节点数、耦合强度、速度、通信半径对所提时间同步方法收敛速度的影响,得出收敛速度与传感器节点数、耦合强度、速度、通信半径成正比的结论。通过得到最优参数实现网络最优化使同步收敛时间最快,达到降低能耗和信息损耗。通过数值仿真验证了所提方法的有效性。     

舵机自动测试系统的设计与实现

为更灵活准确的测试舵机性能和寿命,研制了基于工控机、力矩加载器、力矩传感器、角度传感器的舵机性能和寿命自动测试系统。测试系统采用NI公司生产的便携式一体化PXI机箱和高精度多功能采集卡,在测试过程中实时监测采集舵机控制器的电压电流和舵机位置信号;采用Lab VIEW编程平台开发了相应的测试软件,设计了友好的人机交互界面,实现了舵机产品的参数测量及合格性判断。通过实验比对新旧测试系统对同一舵机产品测试数据,证明新测试系统测试精度和测试效率都更高。     

基于IIR抗混叠干扰滤波器的相干跳频同步技术研究

无线通信波形设计中,扩频通信是常用的抗干扰设计体制。其中,相干跳频波形因为具有更好的抗干扰性能而受到广泛研究,相干跳频波形的抗干扰性能也与抗干扰滤波器的性能成正相关。受限于传统的FPGA资源和AD采样率,相干跳频波形研究方法是结合射频前端多频点下变频+软件无线电平台窄带同步的设计与实现架构,本文采取射频前端全带宽采样+软件无线电平台宽带同步的设计与实现架构。抗干扰滤波器通常设计基于FIR的低通滤波器结构,但是相比于IIR滤波器,其资源占用高。本文提出基于IIR的低通滤波器结构和作为抗干扰滤波器,采用相位非线性补偿,确保施加不同干扰情况下相干跳频波形的抗干扰性能保持不变。