基于模拟闭环的步进电机位置控制系统设计

设计了一种基于模拟闭环的步进电机位置控制系统,采用电压输出式位移传感器直接测量位移,同时利用ATmega8L单片机的快速PWM模式产生可以实时修改频率的方波信号,控制步进电机以线性速度进行位置跟随.不仅保证控制精度不受电机失步的影响,而且使控制系统设计简单合理,改善了系统控制性能.     

晶闸管弧焊整流数字控制设计

针对大功率弧焊电源的工作环境和工作特点,对电焊机输出电压和电流进行取样,并进行数字控制的PI运算,适时控制电焊机输出的电压和电流。其实现方法是采用DSP芯片实现整个控制系统的功能,由FPGA实现晶闸管的触发导通,同时通过采样负载电压和电流进行双闭环PI控制,从而控制输出电压和电流的大小。通过理论分析,最后实验验证了该控制系统能根据焊接工件的不同输出不同的电压、电流值,同时系统运行稳定、可靠。     

逆变弧焊电源峰值电流模式双闭环控制系统

采用电压模式单闭环控制系统的逆变弧焊电源，系统动态响应速度慢，不能对主电路功率器件进行实时电流控制，中频变压器无抗偏磁能力，因此可靠性较差。所研制的逆变弧焊电源采用双闭环控制系统，内环实现了在每个开关周期对功率器件的峰值电流进行实时控制，提高了系统动态响应速度，消除了中频变压器偏磁现象；外环控制输出的平均电流，提高了输出电流的精度和系统的可靠性。     

熔化极气体保护焊送丝速度的模糊控制

焊接电流在干伸长变化时波动较大,针对传统晶闸管焊机无法调节送丝速度来稳定焊接电流,利用模糊控制适合非线性、时变、滞后系统的特点,研究了熔化极气体保护焊(GMAW)送丝速度模糊控制的方法,使焊接电流趋于稳定。首先设计了送丝速度控制的硬件结构,实现了送丝电机的启动、制动和调速功能;以送丝速度给定值的增量为控制输出,建立了双输入、单输出的模糊控制系统。试验结果表明,送丝速度控制效果好,达到了干伸长变化较大时焊接电流的稳定,实现了恒定熔深的焊接。     

PC线路设计中易犯的一个错误

尽管PC控制系统的外接线路非常简单，但我们在设计时也必须十分注意，不然就可能带来意想不到的后果。下面就是我们在PC控制线路设计中一个非常易犯的错误。如图1，是利用PC控制一电机的外接线路，主电路省略。控制程序梯形图为图2。该电路是电机控制中最简单的情况，按下SB，电机启动；按SB。，则电机停止，FR为过载保护。从表面看，该电路似乎无什么问题，但当电机过载时，就会出现下面的问题。由于电机过载，使FR断开，电机停转，实现了过载保护。但由于FR接在PC的输出端，FR断开的信号并未输入给PC，对PC的运行状态不产生影响…     

工业机器无刷电机的过热保护

提出了用电路原理来模拟无刷电机的发热机理以及传热过程,建立电机发热计算模型,并构造了以DSP为控制芯片的电机控制系统,根据电机的热容量常数和实时电枢电流、转子速度来预测电机的发热趋势,通过控制电机电流有效防止电机过热,实现电机的过热保护。     

基于三相整流焊机的数字控制研究

针对大功率直流电焊机的工作环境和工作特点,对电焊机输出的电压和电流取样,并进行数字控制的PI运算,适时控制电焊机输出的电压和电流。实现方法是采用DSP芯片处理器控制整个电焊机的性能和功能,同时通过对负载电压和电流的采样进行双闭环的PI控制,由DSP计算并确定SCR导通角的大小,从而控制输出电压和电流的大小,通过理论分析,实验验证该控制系统运行稳定、可靠。     

舞台升降液压泵控缸同步控制系统研究

研究重型升降舞台同步控制系统,该闭环同步控制系统以比例变量泵作为控制元件,以非对称液压缸为输出元件,以位移传感器作为反馈元件,实现对输出位移的同步控制.建立该泵控缸系统的数学模型,以MATLAB/SIMULINK为开发工具,建立仿真模型并进行仿真分析.结果表明该控制系统能满足重型舞台同步升降控制的要求,系统简单且节能.     

基于双闭环迭代学习控制的PMSM转矩脉动抑制

针对永磁同步电机(PMSM)低速运行时转矩脉动大的问题,在迭代学习控制的基础上提出一种基于双闭环迭代学习的控制方法。仿真实验结果表明:与经典PI控制相比,所提控制策略能有效抑制电机低速运转时出现的输出转矩脉动,保证电机的平稳运行,提高永磁同步电动机在不同情况下的驱动性能。     

一款电流取样电机保护器的研究

本文对电流取样型电机保护器进行了较详细介绍,并对NE556双时基电路构成的保护器以工作原理,断相保护、过载保护均作了介绍.     

电涡流位移传感器在压缩机中的应用

根据电涡流位移传感器高频响和高可靠性等优势,提出将电涡流位移传感器与工装相结合,分析其在压缩机曲轴运转角度、转子系统轴向振动以及阀片升程等试验中的效果。试验结果表明:电涡流传感器能满足压缩机内部复杂恶劣的工作环境要求,实现各位置位移的全面检测,适用于压缩机内部机械运动特性的评估测量。     

静液压传动的自适应模糊逻辑控制

静液压传动系统具有高度非线性特性,且易受模型变化的影响.若使用工作点设计构成模糊控制器,将使控制器比较复杂,规则选择过程不直观,失去了模糊控制简单的优点.本文提出将自适应模糊逻辑控制应用于液压马达的转速控制,除设定的规则外,自适应模糊逻辑控制能根据液压马达转速的变化特性自动调整规则来适应马达转速特性变化所要求的控制规律.仿真实验结果显示,采用自适应模糊逻辑控制能改善马达的整个运行过程的速度特性.     

电动振动台输出力跟随控制的仿真和实验研究

为实现电动振动台振动输出力的高精度跟随控制,对交流伺服电机驱动的振动台输出力跟随控制策略进行研究。采用基于输出力、位移和速度的三参量控制器作为控制算法,在Matlab/Simulink平台上运用实数编码遗传算法对三参量前馈控制器参数优化整定,并进行正弦输出力跟随控制仿真;构建以TwinCAT实时控制软件为基础的振动输出力跟随控制实验系统,对四组振动输出力信号进行跟随实验研究。实验结果证明了电动振动测试装置和振动输出力跟随控制策略的有效性和正确性。     

基于STC12C5608AD的高精度激光雕刻平台控制系统的设计

为了提高激光雕刻系统的精度,提出一种基于STC12C5608AD的高精度激光雕刻平台控制系统。以STC12C5608AD为系统的主控制器,采用带转换器的微步进驱动芯片A3967SLB作为步进电机的驱动器,两组电机运行状态依靠不同频率的PWM控制驱动器来实现步进电机细分控制。通过系统控制,系统可以在X向和Y向精确自动移动进行雕刻设计,根据电机的圈数,通过一定的数据分析处理可以计算出滑台的实时位移量,并反馈给控制器由显示设备输出。实验结果证明:该激光雕刻控制系统运行平稳,精度较高,可达0.01 mm以上,有一定的实际应用价值。     

基于PID与前馈相结合的泵控马达恒速输出系统研究

针对泵控马达系统存在转速和外接负载扰动的问题,以变量泵-定量马达恒速控制系统为研究对象,阐明了系统的控制原理,建立相应液压系统的数学模型;采用了优化后的增量式PID与前馈相结合的复合方式对系统进行控制。通过Matlab的Simulink模块对系统的响应情况进行仿真,仿真结果表明:控制系统在两种扰动下反应迅速,马达输出转速能保持在较理想的状态。采用负载箱来模拟负载变化,变频器控制来模拟转速变化,进行了试验台的搭建。在输入转速为800、1 500 r/min时,当突变转速和负载时,马达输出转速能在2 s内恢复到稳定值,稳态转速偏差为0.5%,瞬时转速偏差为5.33%。分析实验结果表明该系统调速能力较好,为车载发电系统的实现提供了借鉴意义。     

无刷直流电动机无位置传感器控制技术

在无刷直流电动机系统中,转子的位置信号对于整个系统的正常工作是至关重要的.以往转子位置信号是通过位置传感器检测得到的,然而传感器检测有受环境影响较大等缺点.目前,无位置传感器控制技术成为研究的热点.本文针对使用反电势过零点检测转子位置的无传感器BLDCM系统,讨论了其换相策略、起动控制方案,并进行了仿真研究.     

变量泵驱动变量马达系统协调控制算法研究

为了克服变量泵控制变量马达系统中泵和马达独立控制而存在系统溢流损失大、调节速度慢和没有发挥系统潜能等缺点,提出变量泵控制变量马达系统协调控制算法。变量泵对马达转速进行主动闭环控制;变量马达根据变量泵排量和马达转速要求进行预测控制而实现变量泵和变量马达的协调控制。变量泵闭环控制是时变系统,采用单神经元自适应PID控制算法;而对于变量马达控制,首先根据马达转速要求和变量泵排量计算马达预测排量,而后根据马达转速误差和转速误差变化率运用模糊控制算法修正马达预测排量而得到马达实际控制排量。对比仿真和实验表明:协调控制算法提高了变量泵控制变量马达系统响应速度,减少了系统溢流损失,验证了协调控制算法的正确性和有效性。     

时变周期性参考输入的自适应重复控制系统设计

在凸轮研磨加工应用中,为符合特定加工条件,凸轮需要操作在变转速条件,这将使得输入信号变成所谓的时变周期信号,即是位置或角度的周期信号.因此,为降低时变周期信号的跟踪误差,提出了一种基于重复控制理论设计的具有线性时变特性的自适应重复控制器,使得角位移域内的时变周期信号得到衰减.采用自适应重复控制理论将定义在时域内的所有的控制信号转换成定义在角位移域内的信号,以使输入信号变成周期函数.针对直线伺服电机驱动的凸轮加工中心进行了仿真研究,结果表明所提出的控制方案是有效的,提高了系统跟踪精度,大大减小了跟踪误差.     

基于模糊PI控制器的异步电机DTC系统研究

传统的异步电机直接转矩控制系统采用滞环控制器,依据转矩误差、定子磁链幅值误差来选择逆变器的开关状态,属Band-Band控制,无法区分转矩误差、定子磁链误差的等级,开关频率不恒定,过扇区时电流与磁链畸变,导致低速时转矩脉动大,影响了系统的控制效果。针对这一问题,提出了一种基于模糊PI控制的异步电机直接转矩控制方案,介绍了系统的原理,应用模糊理论设计了控制器的参数,用TMS320F2812作为主控芯片,PM30CSJ060作为逆变器主电路搭建了全数字实验系统。实验结果表明系统控制动、静态性能好,低速时系统运行平稳,达到了预想的控制效果。     

燃料电池空压机气磁悬浮系统的协同控制研究

针对燃料电池空压机目前存在的驱动和支承问题,提出一种箔片动压轴承和动力磁轴承一体化的气磁悬浮型空压机。基于空压机的结构组成,建立空压机磁悬浮支承力、气悬浮支承力以及空压机转子动力学数学模型;基于燃料电池空压机转子系统动力学模型的状态空间方程,设计抗干扰强的协同控制器,并对它进行了转速、驱动转矩、转子悬浮位移以及电磁调节力等关键物理量的仿真分析。结果表明：协同控制在响应、抗干扰以及鲁棒性方面的控制优于PID控制。基于协同控制和PID控制建立了控制实验平台,并对空压机转子的气磁悬浮进行分析,进一步验证了协同控制具有优良的控制效果和良好的控制性能。