基于ILC算法的PMSM模型参考自适应矢量控制

永磁同步电机(PMSM)在工业控制领域应用广泛,但由于PMSM转速转矩脉动大的缘故,仍很难应用于高精度运动控制领域。考虑到机械速度传感器的稳定性及系统成本问题,采用模型参考自适应系统(MRAS)控制估计电机转速,在PMSM矢量控制MRAS基础上,结合传统比例积分(PI)控制,在速度调节环上引入一种新颖的闭环PI型迭代学习控制(ILC)算法。通过ILC算法不断学习调节电机实际转速与给定转速的差值,达到对电机q轴给定电流的在线补偿,从而抑制电机运行时的周期性转速脉动,同时可提高转速跟踪精度。结果表明,引入ILC算法后,电机转速转矩脉动均得到了有效削弱,转速跟踪精度也得到了大大的提高。     

无速度传感器变结构直接转矩控制系统的研究

从通用变频器产品开发的角度出发,提出了一种基于变结构控制理论的无速度传感器直接转矩控制系统方案。磁链与转矩的控制策略算法简单、不需要转速信息、鲁棒性强;输出电压采用空间矢量脉宽调制方式,有效地抑制被控制变量的脉动;基于模型参考自适应方法实现无速度传感器的转速检测;通过死区时间补偿环节进一步提高低速运行特性。开发完成变频器样机,获得了较为理想的实验结果,验证了系统设计方案的可行性。     

数码印花机承印物运动控制系统仿真研究

承印物输送是数码喷墨印花机的主要组成部分,为了提高数码喷墨印花机的稳定运行,对承印物运动控制系统进行MATLAB/Simulink仿真。首先阐述了印花机承印物运动控制系统的基本原理,对伺服电机和步进电机的特点做出了对比分析;然后介绍了永磁同步电机伺服控制原理;最后对数码喷墨印花承印物运动控制系统进行了建模并对永磁同步电机驱动采用SVPWM控制系统运行进行了仿真分析,从而实现了承印物运动系统速度响应快、转速、转矩控制性能好。实验结果表明,该方法在一定程度上提高了数码喷墨印花承印物运动伺服系统印花的精度和稳定性。     

永磁同步电机滑模变结构转速直接观测器

提出一种基于滑模变结构的永磁同步电机(PMSM)转速直接观测器(DSMSO),在直接转矩控制(DTC)系统中,利用观测器估算得到的转速实现电机无速度传感器控制。根据李亚普诺夫稳定性原理,推导出PMSM滑模观测模型的收敛条件,从而可直接估算出电机转速,去掉了转速间接观测器常用的低通滤波器和位置微分环节。仿真和实验结果表明,提出的DSMSO与现有转速间接观测器相比,在中高速和低速稳态运行情况下转速稳态观测精度有所提高,同时变速阶段的转速动态观测精度和误差收敛速度均有所提高。     

基于FPGA的脉冲控制发生器设计与研究

脉冲控制需要运动控制系统根据输入的速度值,对输出的控制脉冲进行均匀分配,以保证电机转速的稳定。在对比了一种脉冲均匀分配算法后,该文采用了直接数字频率合成(DDS)算法,在运动控制系统的FPGA芯片中用Verilog HDL语言完成了脉冲发生器的设计。该脉冲发生器具有速度与位置两种控制模式,并可以根据电机驱动器的工作模式输出4种不同的脉冲。测试表明该发生器的输出脉冲均匀稳定,分辨率高,频率范围完全覆盖宽,完全可以满足步进控制的需求。同时根据脉冲发生与接收测试的结果,对运动控制系统中的相关问题进行了分析研究。     

基于软计算的感应电机无速度传感器控制

文章提出了一种基于软计算的感应电机无速度传感器控制方案，用以提高无速度传感器控制的低速性能，采用T－S模糊估计器，通过定子电流和定子频率估计定子电阻，以Elman网络为电流转速模型，采用模型参考自适应的方法估计转速和暂态时的转子电阻。令稳态运行的转子电阻以估计的定子电阻同比率变化。文末仿真了采用文章提出的控制方案竽转子磁场定向的无速度传感器控制的低速较长时间运行的情况。说明了这种控制方案可以在一定程度上提高系统的低速性能。     

基于转子电流的双馈感应电机无速度传感器控制

提出一种基于转子电流的模型参考自适应系统(MRAS)的双馈感应电机(DFIM)无速度传感器控制方法.首先建立了基于定子磁链定向的DFIM矢量控制模型,实现了电机转速/转矩控制和有功/无功功率解耦控制,然后采用基于MRAS的转速辨识方法,将测量得到的转子电流作为参考模型,通过定子电压和电流估测得到的转子电流作为自适应模型,用PI闭环控制构造转子位置和转速信息.为验证理论分析的正确性,以50 kW的DFIM为例设计了一套控制系统.通过电动机运行工况下的空载变速实验和发电机运行工况下的功率控制实验,估测转子位置和转速在不同转速和功率工况下都能准确跟踪实际值.仿真和实验结果表明系统能实现对DFIM无速度传感器控制,证明了所提出的方案的可行性.     

基于Profibus的过程自动化网络系统

本文以基于企业信息化网络为基础的工厂管控一体化的控制网络为背景，介绍了广东南方制碱有限公司的企业网络及基于网络的生产过程监控系统。该系统采用三层网络结构，通过Profibus总线连接所有受控制的车间。从目前运行的效果看，完成了系统的网络控制，实现了管控一体化。     

装甲装备发电系统综合检测调试平台设计与开发

针对传统测试装甲装备发电系统手段通用性差、自动化程度低、控制精度低的现状,设计并开发了由工控机、组态软件、编码器和数据采集卡组成的发电系统综合检测调试平台来完成自动检测工作,从根本上解决了人工测试方法所带来的不便,实现了在一台测试设备上完成对多种车型发电系统的检测;分析了基于组态软件的神经网络PID控制器的实现和组成、控制策略和实现算法。该系统可视化地控制电机的运行并实时显示和保存实验数据,能完成多种装甲装备发电机系统的检测与调试工作;实验数据表明：发电机在不同转速下,其转速误差均小于±0.1%,电压、电流误差均小于±0.5%。     

基于多伺服控制模式的运动控制系统研究与应用

基于多伺服控制模式的运动控制系统能够实现高性能的运动控制和多样化的运动功能。首先分析永磁同步电机及其驱动器的位置/速度伺服控制模式,然后提出在同一个运动控制系统中应用多伺服控制模式的概念,最后,基于位置/速度伺服控制模式,实现了坐标平台的精确往返运动控制和滚筒的连续匀速旋转运动控制,同时介绍了系统的构成,并对系统参数作了详细分析。该系统为各种机电一体化设备提供了最佳解决方案,在运动控制和过程控制领域有良好的应用前景。     

交流伺服运动系统的两种控制结构

交流伺服运动系统的概念从系统集成的角度提出了加快永磁交流伺服电机系统的开发策略.本文遵循这一概念,将交流伺服运动系统的控制结构划分为集中控制式和分布控制式,然后阐述并比较控制器和驱动器在两种控制结构中的功能,基于数字信号处理器(DSP),介绍两种控制结构的设计方案.     

A wavelet-based multiresolution PID controller

A novel controller based on multiresolution decomposition using wavelets is presented. The controller is similar to a proportional-integral-derivative (PID) controller in principle and application. The output from a motion control system represents the cumulative effect of uncertainties such as measurement noise, frictional variation, and external torque disturbances, which manifest at different scales. The wavelet is used to decompose the error signal into signals at different scales. These signals are then used to compensate for the uncertainties in the plant. This approach provides greater expanse over the degree of control applied to the system. Through hardware and simulation results on motion control systems, this controller is shown to perform better than a PID in terms of its ability to provide smooth control signal, better disturbance, and noise rejection.     

基于嵌入式MC206数控水火弯板机控制系统的设计

首先介绍了我国水火弯板机的发展现状,以及我国第一台水火弯板机的特点。介绍了一种基于嵌入式MC206数控水火弯板机控制系统的设计,着重介绍了MC206运动控制器和运动控制系统的特点;最后详细阐述了控制系统的软件设计,以及软件的优化设计,满足全自动控制与机电一体化的需求,提高弯板效率。     

高速高精度直流伺服运动控制器的设计

为满足数控伺服系统高速高精度的加工要求,提高数控雕刻机的性价比,提出了一种以TMS320C2812为控制核心、以L6203为功率驱动模块,以永磁直流伺服电机为控制对象的二维直流伺服实时运动控制系统.控制器采用先进的四模块结构,即摩擦补偿模块、速度环干扰观测器模块、位移环反馈控制模块和采用零相位误差跟踪控制技术的前馈控制器模块,有效提高了系统的跟踪精度和加工速度.实验结果证明该系统运行稳定、跟踪精度高、加工速度快,有望在数控加工行业中得到广泛应用.     

基于STM32单片机的多功能电液控制器的设计

电液控制器是电子技术、液压技术和计算机控制技术相结合的产物,对推广与发展电液控制技术、拓展液压技术的应用领域有着重要意义。在深入研究目前国内外已有的机电系统控制产品的设计和开发经验的基础上,并借鉴当前电液控制器的最新发展趋势,介绍了基于STM32单片机的电液控制器的设计。将32位单片机与CPLD器件相结合,确立了该电液控制器的硬件结构和软件组成。该电液控制器具有多种工作模式,不但能够驱动电液设备,也能够用于溶剂输液泵和超临界分析型仪器的控制,通过本控制器实现了高速、高精度的点位控制、往复运动控制和精确压力调节控制。并在超临界分析型系统的自动背压调节阀装置中进行了实验研究,获得了满意的控制精度和控制效果。     

基于LMC058的双电梯控制系统

以运动控制器为核心的电梯控制系统较以PLC为核心的控制系统更有优势。本文以运动控制器LMC058为核心,触摸屏HMIGX03501作为人机界面,伺服驱动器LXM32AU45M2及伺服电机BSH0551T01A2A作为执行机构,构建了双电梯控制模型。该模型资源配置合理,运行稳定。     

基于USB-DSP的开放式运动控制器开发

针对数控技术的发展对运动控制系统的开放性、实时性、加工速度、精确度等性能指标提出了越来越高要求，运用基于前馈补偿的PID控制算法和时间分割插补原理，研究开发了基于USB2．0协议和DSP核心处理芯片的四轴交直流伺服电机运动控制器，并提供了丰富的动态链接库函，支持NURBS插补功能。仿真和实验结果表明，系统设计合理，具有实时性好，跟随误差小，加工精确度高等优点。     

基于DSP管道机器人控制系统设计

实现了一个基于运动控制芯片TMS320F28335的管道机器人控制系统,该开放式运动控制系统以PC机＋DSP运动控制器为核心,通过RS-485串行通信完成两者之间的通信,较好地实现了机器人的实时控制和图像采集。介绍了机器人机械系统结构、控制系统硬件组成和软件设计。     

基于DSP+CPLD的多轴矢量运动控制器的设计

根据开放式运动控制的要求,以数字信号处理器（DSP）为核心,通过CPLD进行功能扩展,应用面向对象技术开发控制系统软件,设计了多轴运动控制器。实现了在单片DSP的情况下,对多个电机的全数字矢量控制。与传统的运动控制器相比,它不仅克服了系统结构固定的缺陷,而且缩短了开发周期,提高了系统的集成度。     

基于Micro Blaze的网络化运动控制器研究

分析了与运动控制器发展相关的新技术,并针对传统运动控制器存在的不足,提出了一种基于FP-GA的片上可重构网络化运动控制器新型体系结构,在此基础上利用Xilinx公司的Micro Blaze 32位微处理器IP Core进行了原型系统实现。