交流永磁同步电机控制器的设计与实现

介绍了矢量控制的原理,并运用TI公司的高性能数字信号处理器TMS320F2811进行三相永磁同步电机空间矢量控制器的设计;设计方案分为硬件设计和软件设计两个部分,硬件设计部分详细介绍了硬件系统设计方案,并提供了编码器电路、电流检测电路、过流保护电路;软件设计部分介绍空间矢量控制算法的设计与实现,对电流环和转速环的控制算法进行了详细说明;通过实践检验,该系统符合设计要求,具有控制精度高、反应速度快等优点.     

基于XMC4800的EtherCAT总线伺服控制系统设计

在研究实时工业以太网的基础上,设计了一套支持工业以太网EtherCAT总线通讯的伺服驱动系统。采用英飞凌公司ARM Cortex-M4架构且集成EtherCAT从站控制器功能的XMC4800单片机,搭建了一种EtherCAT总线型伺服驱动器。设计了EtherCAT从站伺服驱动电路,包括网络通讯电路、电机驱动电路、电流与电压检测电路、编码器检测电路等。利用倍福SSC_Tool软件配置生成从站协议代码和设备描述XML文件,按照CIA402运动控制协议添加适用于本系统的对象字典;在英飞凌的编程软件Dave上配置ECAT_SSC和SVPWM控制的APP,生成底层代码;设计了ADC转换结束中断服务子程序,包含伺服驱动的位置环、速度环、力矩环和电流环控制算法。基于精密滚珠丝杆模组搭建一个单轴伺服实验装置,利用TwinCAT软件验证设计的EtherCAT从站伺服驱动系统的可行性。     

基于DSP的矢量控制变频调速系统

论文以TMS320F2812为控制核心,功率主回路采用的是智能功率模块IPM,通过电流检测电路和转速检测电路构成闭环控制系统,用TMS320F2812汇编语言编译了系统程序.最后使用Matlab/Simulink仿真平台建立仿真模块,并结合矢量控制的基本原理对模型进行了仿真.     

基于DSP的矢量控制系统中感应电机参数自检测方法研究

无速度传感器矢量控制的系统中，参数的检测精度很大程度上决定系统的控制精度。文章从异步电机的数学模型出发．从电路分析的角度提出了一种简单易行的参数辨识算法，实践结果表明它能为无速度传感器矢量控制系统提供较高精度的电机参数。     

多微机全数字式同步电动机矢量控制系统研究

本文介绍了作者自行设计的多微机全数字式交交变频器同步电动机矢量控制系统。该系统采用高性能、快速性好的16位单片机组成硬件电路，采用目前流行的可读性好、可靠性高的PLM高级语言编程，系统软、硬件保护功能较全，各种检测电路尽量采用先进的光电检测装置。该系统是为了适应国产挖掘机低速、大转矩的特点而设计的，这一理论的不断完善必将揭开我国挖掘机交流传动取代直流传动的序幕。     

正弦空间电压矢量的磁链分析及其在软起动器中的实现

针对调压软起动器降低电流效果差且转矩不足,变频器昂贵且旁路困难等电机起动问题,打破直流供电局限,分析正弦供电下的空间电压矢量变频原理及磁链轨迹,将其应用于反并联晶闸管调压主电路,设计多级分频切换的软起动策略,研制了一种具有有级变频功能的正弦空间电压矢量软起动器。MATLAB系统仿真验证了其原理的正确性与方案的可行性,实验结果表明该软起动器可以起动带有额定负载的异步电机并且将起动电流限制在额定电流4倍以下。     

基于DSP的能量回馈调速系统

介绍了基于最新电机专用控制DSP控制器0TMS320C240控制的IGBT能量回馈变频调速系统,主电路由变频器和有源逆变装置组成,其中对有源逆变装置采用电压和电流内环相结合的双闭环串级的控制方式,对功率因数进行校正,而变频器则采用闭环矢量控制方式进行调速。     

采用12矢量的直接力矩控制交流调速系统

提出一种采用１２矢量逼近圆形磁场的方法，在不增加开关频率的情况下，仅对主电路做一些改变，即可使圆形磁场的逼近程度得到改善，进而使系统的性能得到提高。文中提出了这种控制方法的基本思想。     

基于GUI的网箱推进电机矢量控制系统仿真

在养鱼用网箱永磁电机调速优化控制的研究中,节能环保型自航式网箱采用永磁同步电机作为推进电机,对永磁电机调速功能进行了研究.传统的控制器受环境温度等影响较大,不适应在相对恶劣的水域环境中工作.为提高系统的柔性和精度,采用了集功率开关器件和驱动电路于一起的IPM作为主功率模块,高数字处理器DSP为控制器,采用速度电流双闭环控制,运用矢量控制思想,设计了一套数字化的控制系统.为更好地验证其调速性能并为设计提供更合理的设计参数,利用Matlab搭建了整个系统的仿真模型,建立了基于图形用户界面(GUI)的仿真平台,可以设置仿真参数,实时查看仿真结果波形图.仿真结果显示调速性能良好,在GUI上可以设定转速并显示实际的转速、转矩波形图.     

PWM整流器电流控制策略仿真比较

通过分析三相电压型PWM整流器的数学模型,建立了PWM整流器的数学模型,根据同步电动机励磁系统主回路中PWM整流电路不同的调制方法,介绍了SPWM电流控制,滞环电流控制和空间矢量控制的基本原理和三种不同控制方法下的触发方式。在MATLAB的SIUMLINK环境下对三种控制方法建立仿真模型,并对仿真结果进行了分析比较,结果表明,在空间矢量控制方法下整流器直流侧电压利用率高,降低了谐波污染,使系统更接近单位功率因数运行,从而使电机运行更加稳定,运行精度更高。     

异步感应电机转速自适应控制系统

为解决传统电机转速控制系统存在的噪声控制不理想、电流电压采样精度低、故障检测不准确等问题,设计了异步感应电机转速自适应控制系统。选用DSP-LF2407为系统硬件主控制芯片,通过对功率主电路和功率驱动电路进行优化,加强硬件部分的噪声控制;接入高精度采样电阻,对电压信号进行RC滤波,依据FAULT管脚电平在系统故障时会被拉低的特点,提高系统软件电流电压采集和故障检测的精度。通过对硬件和软件部分进行优化,实现异步感应电机转速自适应控制系统的设计。实验结果表明,该系统噪声控制效果好、电流电压采用精度高、故障检测精度高。     

电磁干扰下变频器调速装置智能维护系统设计

由于以往系统只能在无干扰条件下,对变频器调速装置进行维护,无法保障系统在有干扰条件下是否能够正常运行,避免以往系统出现的问题,提出了电磁干扰下智能维护系统设计。采用AT89C51ED2型号芯片作为单片机主控制器,设计电源箱控制电路,经过该电路可将二次侧电压信号传递到VIN+移动端,二次侧电流信号传递到IIN+接信号源端。利用RS485总线构成变频调速传感网络,在该网络环境下选择应用功率较大的晶闸管作为开关器件,在维护电路中增加继电器,保证系统在正常情况下和外界干扰条件下都能智能切换变频调速模式。设计单片机应用程序,计算电池剩余容量关键词在不同参数中的重要程度,以此作为系统维护初始输入值,使用图形化语言编程开发软件,根据硬件结构中的UPS放电维护原理,实现维护功能设计。通过实验对比结果可知,该系统最高维护效率可达到98%,为自动化设备的高效运行奠定基础。     

基于无感检测技术的流量控制器研制

利用无流量检测技术,研制出一种基于空间矢量的PWM算法的全数字化流量控制器,将变频调速功能和流体的计量功能有机融合在一起.该控制器主要由主电路和控制电路2部分组成,采用DSP实现SVPWM波的输出,有效控制了智能功率模块IPM,使输出电流波形的正弦度很高,并且流量计量精度控制在1％以下.研制成功后已在多家化工企业使用,运行效果很好.实践证明:该控制器设计理念新颖、运行稳定可靠,市场应用前景广阔.     

A rotor speed estimation algorithm in variable speed permanent magnet synchronous generator wind energy conversion system

A rotor speed estimation algorithm in a direct vector controlled permanent magnet synchronous generator wind energy conversion system is proposed. The proposed method is based on a simple equation obtained from the flux model of the machine and contains only stator flux and current. Constant gain recursive least squares estimator is used for implementing the speed estimation algorithm. Rotor position information used for coordinate transformation is computed using the estimated speed. Stator flux information required by the speed estimator is obtained using the stator voltage equation by implementing a programmable low pass filter. The estimated speed is used as the feedback signal for the speed control loop of the vector controlled machine side converter control system whose command speed is obtained from a wind speed sensorless maximum power point tracking controller, thus, we obtain a complete rotor speed and wind speed sensorless permanent magnet synchronous generator wind energy conversion system. Simulation is carried out to validate the performance of the proposed method. Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于STM32离子注入机剂量检测控制器的设计

设计了一种基于STM8S208MBT6的离子注入机剂量检测控制器,首先介绍了剂量控制器的整体设计和工作原理及如何实现离子束流精确检测、按设定的剂量均匀地注入到晶片表面；然后对控制器的电流/电压变换、峰值检测、校准电流源、模/数转换等硬件电路设计和控制软件设计作了详细的介绍；实验结果表明该控制器实现了大范围束流的快速量程切换,量程切换时间达到1ms以上,束流值测量精度最高达到0.01%,最小量程低至2uA；该控制器结构简单,工作稳定可靠,有广泛的应用前景。     

永磁同步电机自抗扰反步控制

为实现永磁同步电机的高性能控制,提出一种复合控制策略。在永磁同步电机矢量控制基础上,设计反步控制器用于电流环控制,得到同步旋转坐标系下定子电压,并能保证系统全局稳定。设计结构优化的线性自抗扰控制器用于速度环控制,提高系统抗干扰能力。采用二阶环节平滑速度指令,实现转速无超调。仿真结果表明该控制策略较传统PI控制具有转速适应范围广、无超调、抗扰动性能强等优点。     

异步电机矢量控制系统的设计及仿真研究

研究异步电机控制系统优化问题,系统要求稳定性和抗干扰性能。传统的矢量控制中速度调节器和电流调节器采用PI调节器,依据PI调节器特性,在控制过程中速度响应会出现超调。为了解决上述问题,提出了一种异步电机矢量控制中速度调节器的设计方法,以抑止异步电机矢量控制中速度响应的超调和增强抗扰性为目的。异步电机矢量控制采用转子磁场定向实现解耦,并采用速度环、电流环双环控制方法,根据内模控制原理,设计用一种速度调节器,取代常规的PI调节,成功解决了转速的超调和负载扰动对电机转速的影响。仿真结果表明,提高了响应特性,为优化设计提供了参考。     

一种无锁相环i_p-i_q检测新方法

针对常用的基于瞬时无功功率的谐波检测法计算量大、矢量变换复杂、实时性差、鲁棒性弱等问题,提出了一种基于反馈和高性能低通滤波器的无锁相环ip-iq检测新方法。该方法通过预设变换矩阵的频率实现谐波和基波电流的检测,无需坐标变换和锁相环;采用基波电流反馈技术,减小了检测误差及动态响应时间;采用低通滤波器和均值滤波器级联组成高性能低通滤波器,提高了谐波和基波检测的精度和响应速度。该方法适用于单相电路、三相三线制电力系统、三相四线制电力系统的谐波和基波电流检测。     

基于ATMEGA16的便携式瓦斯检测仪

针对目前常用瓦斯检测仪检测范围高时精度低,检测精度高时检测范围低等不足,设计了一种基于双检测回路的便携式瓦斯检测仪。该系统以ATMEGA16控制器为核心,利用催化燃烧式传感器和红外探测器组成双回路瓦斯检测电路,并将朗伯-比尔红外吸收定律运用到瓦斯检测原理中,提高了低瓦斯浓度时的测量精度,同时扩大了瓦斯浓度的测量范围。系统的无线收发模块可以和上位机通信实现信息共享,其开关机电路可以实现关机后仪器与电源完全断开,有效节约电池能量。实验表明该瓦斯浓度检测仪具有检测精度高,检测范围广,高效节能等特点,具有较高的应用价值。