计算机控制多个微型步进电动机的原理

在一种自动测量调整系统中有5个供调速用的微型步进电动机,每个电动机有7种状态。在任一时间内每个电动机必须取7种状态中的一种,因而共有16807种组合,在指定时间内5个电动机的状态取何种组合,取决于测量系统所测到的数据,测量系统的数据由计算机进行采集、分析处理以确定各个电动机当时应选择的状态,然后由计算机控制使各电动机按要求的状态运作,各个电动机不同状态的运作,将改变所测到的数据。数据的改变又将反馈使电动机状态的改变,直至最后将参数调整致规定的范围内。文章介绍了计算机接口和步进电动机运转的控制线路及有关软件核心编程的要点。     

基于小波脊线的刮水器电动机机械特性测试

论述了无转速转矩传感器的刮水器电动机机械特性测试基本原理;分析了小波脊线与信号瞬时频率的关系, 提出了基于小波脊线的刮水器电动机机械特性测试新方法。对实测数据进行处理的结果表明,该方法能够实现无传感器的刮水器电动机机械特性快速准确测试。同时由于小波基函数具有良好的时频局部特性,该方法具有很强的抗干扰性能。     

基于MTi惯性测量的偏航角检测

针对当前一些交通工具及军用飞行器的姿态测量开发难度大和周期长的问题,提出了基于惯性姿态参考系统(Motion Tracker Instrument,MTi)惯性测量的偏航角检测方法。该方法利用MTi及步进电动机等构成一个测试平台,通过获取系统实时采集当前的偏航角,并通过单片机进行姿态解算,从而判断系统是否按照设定路线前进,然后输出控制信号给电动机的驱动电路,驱动电动机向相应的方向转动。实验表明:测量结果和姿态解算的值基本一致,测试平台的运行路线正确。     

超声电动机测试系统的研究

超声电动机技术参数的测量对其研究有重大意义,分析目前超声电动机测量的研究现状和存在问题,提出一种基于LabVIEW的测试系统构架,将是未来超声电动机测试技术发展的一个趋势和方向.     

提高电动机使用寿命的新方法、新工艺

本文采用封装电动机定子绕组的制修新方法,并对电动机定子绕组封装前后的性能测试结果分析比较表明,该技术可提高电动机使用寿命2～3倍。     

滚珠丝杠激光动态测量系统设计与实现

介绍了滚珠丝杠激光动态测量系统的设计,包括动态测量原理,激光测量系统的布局,主轴伺服电动机的控制等;并制定了滚珠丝杠激光动态测量仪的检定规程,对该测量仪进行动态测量,给出了测量数据与结果统计分析。该系统检测效率高,操作性强,性能可靠,已在陕西汉江机床有限公司稳定运行。     

电动机转矩转速的计算机测试系统

介绍了一种采用JN388A数字式转矩传感器及PC－6503光电隔离脉冲计数／定时接口卡构成的计算机转矩转速测量系统。该系统采用PC机做上位机，并使用MCGS组态软件生成精美的测试界面，可完成电动机的转速、转矩、轴输出功率等参数的显示及实时、历史曲线绘制，实时数据及历史数据的显示、查询、打印。     

三相异步电动机效率特性快速量化方法

综合考虑电动机在能量转换过程中的各种损耗,从三相异步电动机的功率损失分析出发,基于电动机在d-q坐标系的损耗模型,建立了三相异步电动机的负载率-效率通用模型。该方法仅需测量电动机在三点不同工况下的负载率和与之对应的效率,应用负载率-效率模型,即可获得该电机的效率曲线;应用电动机效率测试系统及相应测试方法进行试验测试,将该方法所得电动机负载率-效率理论曲线与采用传统离散点方法测试所获得的试验曲线进行对比,试验结果表明该方法所得电动机效率特性曲线与试验测试结果相吻合,且误差在1%以内,从而验证了该模型的准确性与精度。     

力矩电动机驱动的砂轮自动更换系统试验台调试和检测

提出了一种适用于力矩电动机的伺服优化方法,通过添加低通滤波器的方式实现电动机性能的优化.首先分析了力矩电动机的幅频特性与相频特性,然后根据分析结果添加低通滤波器并调节相应参数.重复上述调试过程,从而获得合理的优化参数和理想的电动机性能曲线,达到了消除噪声、增大力矩电动机的速度增益及位置增益的效果,提高了力矩电动机的精度和刚度.最后利用激光干涉仪测量系统对试验台进行检测,证明定位精度和重复定位精度指标均满足.     

新型行波压电电动机的结构研究及理论分析

环型和圆盘型行波压电电动机小直径条件下,输出性能逐渐失去低速大力矩的特点。由于结构限制,其定转子的动态点接触导致电动机运转不平稳、磨损大和驱动力矩小等不足。针对这些不足提出一种新型行波柱面驱动压电电动机,将传统的点接触改进成现在的线接触,即环型或圆盘型定子改进成圆柱型定子。阐述了行波压电电动机的运行机理以及电动机驱动系统原理。通过对压电电动机定子结构的振动理论分析,证明此新型结构电动机符合一般压电电动机形成驱动及正常工作的基本条件。利用ANSYS有限元软件分析电动机定子的振动模态, 给出选取振动模态的理论依据。制作了直径为20 mm的柱面驱动压电电动机,并对其输出特性进行测试,得到测试结果为输出力矩／质量比是0．426。     

电机综合性能测试系统的研究与设计

针对直流电机的检验,设计一套电机综合性能测试平台,实现对电机性能测试过程的控制,测试数据的处理,该电机综合性能测试平台采用主从式结构,以PC机作为上位机,C8051 F020单片机作为下位机。测试平台采用PWM技术可实现测试的自动,采用TL494和NE555芯片得到脉冲信号,可分别控制电机的电枢电压和磁粉制动器的输入电压,实现电机运行状态的控制。     

基于虚拟仪器的电动汽车牵引电机性能测试系统

为了满足电动汽车牵引电机系统性能测试的需要,本文基于牵引电机驱动系统的受力分析和工作特点,建立了牵引电机系统的实物实验台架,利用虚拟仪器技术设计了实验测试系统,建立了基于PX I总线的硬件结构,以及基于项目管理和层次结构的测试软件,实现了多路并行、高速数据采集的电机测试系统。测试系统充分发挥了虚拟仪器技术灵活性、兼容性强和可重用度高的特点,在实际应用中提高了测试过程的客观性和自动化程度,具有较好的科研价值和应用前景。     

液压泵、液压马达高低温试验平台的设计

设计了一套液压泵、液压马达高低温试验台,完成了配套测试处理软件的开发。该试验由由高/低温试验箱、高/低温油源、试验驱动装置、测控系统、循环及冷却系统等五部分组成。试验台最大流量为360 L/min,最高压力等级为40 MPa,液压油油温的控制范围为(-25~100)℃,环境控制温度为(-25~100)℃,油温和环境温度控制稳定性为±2℃,基本能够满足中、小流量液压泵、液压马达的高、低温测试需求。目前,该试验台已用于液压泵、液压马达高、低温性能的第三方检验检测。     

动压气浮马达轴承间隙测量设备

动压气浮陀螺马达轴承间隙尺寸是决定其运转性能的重要指标。为提高轴承间隙测量的精度和自动化程度,并实现快速批量测量,研制了一台动压气浮陀螺马达轴承间隙自动测量设备。采用外部加力方式,使转子体与定子产生相对位移,从而将内部气膜间隙转化为外部微位移。设备整体结构采用模块化设计理念,包括夹持模块、自动施力模块和位移测量模块。夹持摸块实现被测动压马达定子在两轴端的固定,采用柔性支撑方式有利于保护被测件和保证施加力的平顺性;自动施力模块主要由三维精密位移平台集成三轴测力传感器构成,测量时转子体与力传感器通过夹指连接,位移平台使转子体与定子产生相对位移,三轴测力传感器则实现施加力的精确控制和定子的调中心控制;测量模块由二维精密位移平台集成双电感测头构成,基于相对测量原理实现微小位移测量。实验表明:设备测量精度在0.3μm以内。该设备可以实现外力的可控连续加载,适用于批量测量。     

三相异步电机机械特性测试系统研究

针对高校电机教学实验中三相异步电机机械特性不稳定区不易测试的难点,对转速基于闭环控制的三相异步电机特性测试系统进行新的设计。该设计运用模糊控制算法,来实现实验台转矩的数字化控制,从而完成感应电机特性不稳定区的人工智能化测试。实验表明,新测试系统符合异步电机实验要求,并为全新智能化电机测试平台的开发提供依据。     

回转式MRF阻尼器性能测试实验系统

针对回转式磁流变液（MRF）阻尼器研究的需要,以通用工控机为硬件平台,以LabVIEW为开发工具,研究开发了阻尼器性能测试实验系统。该系统综合应用计算机、虚拟仪器、传感检测、变频调速、自动控制等技术,实现了回转式MRF阻尼器测试实验过程的自动控制,包含电机转速自动调节,励磁电流自动扫描,阻尼器转速、转矩、温度信号的自动采集、显示、存储、分析等功能,具有人机界面友好、系统维护与功能扩充容易等特点。实际应用结果表明,该测试实验系统可以显著缩短测试实验时间,提高了测试实验精度和效率,为回转式MRF阻尼器的研究提供了有效的手段。     

轮毂电机网络化控制器研究

对四轮独立驱动汽车中轮毂电机的控制需求进行分析,设计了一种具有FlexRay总线接口的网络化轮毂电机控制器,给出了控制器的软硬件结构和通信协议; 采用广义预测控制策略对轮毂电机速度环控制参数进行校正,以消除负载扰动对轮毂电机控制过程的影响,通过对指令数据进行实时预测,补偿传输过程中的延迟和丢包带来的数据缺失;构建了测试平台,通过模拟指令突变、负载扰动及数据丢包等工况,对所设计的网络化轮毂电机控制器性能进行评估。实验结果表明,预测控制策略和指令实时预测能使轮毂电机控制系统获得准确稳定的控制性能。     

直线电机的发展及其磁阻力优化综述

针对传统间接驱动系统在自动化设备上的应用缺陷等问题,提出了直接驱动的概念,以直线电机为动力源直接推动运动台运动。在比较直接驱动与传统间接驱动性能的基础上,论述了直线电机在大行程、高速高精度自动化控制领域的应用趋势,并从驱动原理、驱动力和定位精度等方面介绍了国内外直线电机的研究现状。针对影响直线电机驱动性能的磁阻力参数,归纳了相关文献削弱磁端效应和减少齿槽力的原理和研究方法,并从电机本体设计与电机控制技术两个方面对直线电机磁阻力的优化方法进行了总结。研究结果表明：直线电机以其良好的运行性能将逐步取代传统旋转电机的市场地位,同时直线电机在工程应用上的深入推广必须解决制造工艺、电机热效应、电机驱动器设计等问题。     

基于E-SPCM的直线电机动子位置高精度测量方法研究

针对直线电机动子位置测量,引入一种基于扩展采样相位相关法(E-SPCM)的亚像素位移图像检测方法,以提高测量精度和抗干扰性。首先建立了直线电机位置检测系统,通过高速相机实时采集条纹图像序列;其次对条纹图像进行边缘特征提取,利用相位相关得到相邻条纹图像的互功率谱,即动子位置的整像素位移;进而对整像素邻域的互功率谱进行上采样相位相关计算,实现高精度的亚像素位移测量,进一步由系统标定得到实际位移值。对比传统相位相关算法,所采用的方法能够提高测量精度且有很好的噪声抑制性能,最后搭建了实验检测平台,验证了算法的有效性。     

LabVIEW在液压马达测试系统中的应用

设计了基于LabVIEW液压马达测试系统。使用西门子S7-200PLC作为控制器,对加载泵、电磁阀等执行原件进行控制操作;应用PCI6220数据采集卡对液压马达系统的温度、压力、转速、流量等数据进行采集;应用LabVIEW对数据进行处理并显示。用组态软件进行监控画面的编制,实现液压马达试验台的实时监控、数据采集与处理,系统结构简单,高效、稳定、易于扩展。