一种基于FPGA的开关磁阻电动机无位置传感器调速系统实验研究

针对开关磁阻电动机(SRM)的电感模型,提出了一种新的无位置传感技术;能在较宽调速范围内准确地估计电动机转子位置.构建了以Spartan-3A DSP FPGA为核心的纯硬件无位置传感器控制电路;给出了基于Xilinx FPGA/CPLD开发平台和Matlab/Simulink仿真环境进行DSP功能实现的方法和设计流程.实验结果表明该控制电路简化了系统结构,增加了系统的可靠性,提高了系统的实时性.     

基于DSP和CPLD的开关磁阻电动机数字控制器

在分析了开关磁阻电动机的调速系统和控制模式的基础上,提出了基于数字信号处理器(DSP)和复杂可编程逻辑器件(CPLD)的开关磁阻电动机全数字控制器,对DSP和CPLD的功能进行了分配.部分逻辑的仿真结果表明,该控制器可以有效实现开关磁阻电动机的控制,满足高速电动机对实时性的要求.     

基于DSP和CPLD的开关磁阻电动机数字控制

为实现对开关磁阻电动机的实时有效控制,在分析了开关磁阻电动机的调速系统和现有控制模式的基础上,设计了基于数字信号处理器(DSP)和复杂可编程逻辑器件(CPLD)的开关磁阻电动机全数字控制器。对DSP和CPLD的功能进行了分配,并进行了二者之间的时序仿真分析,采用分段变参数PID控制方法,有效实现开关磁阻电动机的转速电流双闭环控制,取得预期的实验结果,满足高速电机对实时性的要求。     

异步电动机矢量控制系统仿真与应用

无速度传感器感应电机具有价格低和高可靠性等优点,为取代有速度编码传感器,提出了一种基于TMS320LF2812 DSP的无位置传感器异步电机矢量控制系统。介绍了矢量控制的基本方程,并根据这些方程建立模型参考自适应系统(MRAS)来估计转子磁链,最后通过Matlab/Simulink仿真与基于DSP的无速度传感器异步电动机矢量控制实验进行对比分析,验证了该仿真和实际电机控制系统的调试都具有足够辨识精度,高动静态性能和高控制效果。     

异步电机矢量控制系统仿真与应用

无速度传感器感应电机具有价格低和高可靠性等优点,为取代速度传感器,提出了一种基于TMS320LF2812 DSP的无位置传感器异步电机矢量控制系统。文章主要介绍了矢量控制的基本方程,并根据这些方程建立模型参考自适应系统(MRAS)来估计转子磁链,最后通过Matlab/Simulink仿真与基于DSP的无速度传感器异步电动机矢量控制实验进行对比分析,验证了该仿真和实际电机控制系统的调试都具有足够辨识精度,高动静态性能和高控制效果。     

基于DSP和CPLD的开关磁阻电动机数字控制

为实现对开关磁阻电动机的实时有效控制,在分析了开关磁阻电动机的调速系统和现有控制模式的基础上,设计了基于数字信号处理器(TMS320-LF2407)和复杂可编程逻辑器件(EPM3064)的开关磁阻电动机全数字控制器.对DSP和CPLD的功能进行了分配,并进行了二者之间的时序仿真分析,采用分段变参数PID控制方法,有效实现开关磁阻电动机的转速电流双闭环控制,取得预期的实验结果,满足高速电机对实时性的要求.     

基于DSP的六相永磁同步电动机调速系统

根据多相永磁同步电动机(PMSM)的调速系统特性建立数学模型,并搭建了基于dq坐标系的六相PMSM磁场定向控制的双闭环调速系统仿真模型.在仿真模型基础上,设计实现了基于数字信号处理器(DSP TMS320LF2407A)的六相PMSM调速系统控制器,并且对工程实现的若干问题进行了阐述,详细地设计了相关硬件电路和软件部分...     

基于DSP和CPLD的开关磁阻电动机数字控制

为实现对开关磁阻电动机的实时有效控制，在分析了开关磁阻电动机的调速系统和现有控制模式的基础上，设计了基于数字信号处理器（DSP）和复杂可编程逻辑器件（CPLD）的开关磁阻电动机全数字控制器。对DSP和CPLD的功能进行了分配，并进行了二者之间的时序仿真分析，采用分段变参数PID控制方法，有效实现开关磁阻电动机的转速电流双闭环控制，取得预期的实验结果，满足高速电机对实时性的要求。     

开关磁阻电动机调速系统建模与仿真研究

在分析开关磁阻电动机(SRM)数学模型的基础上,使用Matlab/Simulink建立了电动机调速系统的非线性仿真模型.模型低速阶段采用电流斩波控制方式,高速阶段采用角度位置控制方式.据此模型,针对一台四相8/6结构样机进行了仿真.仿真结果证明该模型为分析和设计SRM控制系统提供了一种有用的工具.     

光纤声发射信号采集与处理系统设计研究

针对数字式光纤声发射检测要求,本文设计了一种以DSP和CPLD为核心的信号采集与处理系统.该设计将DSP的高速信号处理能力与CPLD较强的控制能力相结合,利用DSP的DMA通道使数据采集与处理并行工作,实现信号的实时采集与处理.本文给出了系统硬件原理电路和主要的软件设计方案,讨论了CPLD时序控制设计及DSP处理系统中的关键技术问题.调试及仿真结果表明,系统具有设计简明、程序便于修改、CPU执行效率高等优点.     

基于MRAS的永磁同步电机无位置传感器控制策略研究

针对机械式传感器的使用会增加调速系统成本、故障率等问题,基于模型参考自适应系统(MRAS)设计了永磁同步电机(PMSM)无位置传感器矢量控制系统。推导了MRAS算法获取PMSM矢量调速系统转速与位置过程,给出了系统的自适应律选择,并证明了该系统满足Popov超稳定性条件,保证了系统渐进稳定。最后通过MATLAB/Simulink仿真软件搭建了仿真模型,仿真结果表明所设计的无位置传感器调速系统在负载突变以及转速动态变化等工况下具有良好的控制性能。     

直流电机伪微分反馈位置控制参数优化方法

针对电枢控制式直流电机的位置控制，依据伪微分反馈（PDF）控制理论设计控制系统结构形式。采用状态方程有约束最速下降法（CSDSE）对控制系统控制参数进行优化，建立了直流电机位置控制系统性能优化的数学模型，结合具体的位置控制系统推导CSDSE优化方法，并给出优化程序的编制步骤。伪微分反馈直流电机位置控制系统计算机仿真和实验结果表明，对阶跃参考输入其输出响应速度快、无超调、无振荡，控制性能对被控对象参数变化不敏感，并具有优越的负载性能或抗外界干扰能力。     

变参数PI控制双转永磁无刷直流电动机仿真研究

双转永磁无刷直流电动机作为螺旋桨推进电机,广泛应用于无人水下航行器.基于双转永磁无刷直流电动机工作原理,建立电机数学模型,采用变参数PI控制算法设计控制器,给出相对位置检测的换相控制方案,在Matlab平台上,建立电机调速系统仿真模型.仿真结果表明,仿真建模准确,控制算法精确、稳定、可靠.     

永磁同步电机位置伺服控制器及其Backstepping设计

基于永磁同步电机(PMSM)精确的数学模型，针对PMSM绕组相电流和转速强耦合特性，用Backstepping方法设计高性能PMSM位置跟踪控制器。根据Lyapunov定理证明所设计的控制系统具有全局稳定性。结果表明，用Backstepping方法设计的PMSM控制系统可以获得很好的跟踪效果，并且其滤波跟踪误差迅速以指数特性收敛到零，达到很好的位置伺服控制特性。     

同步磁阻电机直接转矩控制系统研究

鉴于矢量控制对电机参数依赖性强的问题,借鉴现有永磁同步电机数学模型及其直接转矩控制的相关理论,分析同步磁阻电机的数学模型,提出了同步磁阻电机的直接转矩控制方法,包括空间电压矢量的计算、磁链和转矩的滞环控制等;并基于位置信息的估算,设计了速度的闭环控制器。构建了系统的仿真模型,并对电机的稳态和动态性能进行了仿真分析。由仿真结果可知,所提方法设计的系统能够在较宽的转速范围内变速运行。     

基于滑模观测器的PMSM变结构直接转矩控制

本文设计了一种新型控制系统,该控制系统由滑模观测器、基于Super-twisting算法的二阶滑模速度、磁链和转矩控制器组成。利用给定电流和实际电流间的误差来设计滑模观测器(SMO),通过反正切函数对转子位置进行估计。本文通过Matlab软件建立三相永磁同步电机矢量控制模型,将无传感器控制及二阶滑模控制模型引入进行仿真验证,电机的速度及转矩波形更加稳定,转子位置可以得到有效观测。结果表明此控制系统较传统控制系统得出的效果更加优越。     

基于PMSM的二阶滑模无位置传感器控制

在永磁同步电机传统滑模观测器(SMO)无位置传感器控制方案中,针对其因符号函数带来的抖振现象以及因一阶低通滤波器带来的相位滞后问题。根据Super-twisting算法设计了二阶滑模观测器(STASMO)无位置传感器控制方案,该方案不仅有效地抑制了抖振现象,而且取消了一阶低通滤波器的使用。当电机运行时,定子电阻会随着电机内部温度的升高而改变,故设计了合理的定子电阻观测器来实时观测定子电阻,从而避免了定子电阻对无位置传感器控制方案估计精度的影响。最后通过对所提方案进行系统模型搭建与仿真分析,从而证明了所提方案对电机位置和转速具有较高的估计精度。     

基于电流估算的永磁同步电机伺服控制系统设计

在有位置精度要求的伺服电机控制应用场合,为了降低电机控制系统的成本,设计了一种永磁同步电机(PMSM)的无电流传感器控制方法。基于矢量控制策略,通过电机定子电压方程对定子电流进行迭代估算,根据系统响应速度要求,对控制器参数进行了设计,利用Bode图分析了系统的带宽,在不使用电流传感器的情况下实现了PMSM位置环、速度环和电流环控制,通过仿真验证了该控制器参数的有效性。在表贴式永磁同步电机(SPMSM)上进行了位置控制实验,动态响应效果满足设计要求,验证了该方案的有效性和可行性。     

磁悬浮平面电机的解耦控制策略

用于光刻加工的磁悬浮平面电机的6个运动自由度之间存在着紧密的电磁和力学耦合。为实现各运动自由度的解耦控制,提出了直线电机型电磁执行器的电流控制模型、基于模式力的解耦动力学模型和平面电机解耦控制策略。模式力使各自由度的动力学模型不再存在耦合,且都为简单的2阶线性系统。设计了样机的X位置伺服控制器,仿真结果表明该控制器使解耦后的X位置控制达到了预期的动、静态性能,并具有良好的抗扰性和鲁棒性。     

模糊自抗扰控制的双音圈电机同步伺服系统

在双音圈电机同步系统中,由于音圈电机独特的分体式结构,其中一个电机的外部干扰对另一个电机的耦合作用尤为明显。针对该问题,提出了一种基于交叉耦合控制器(CCC)和模糊自抗扰控制器(Fuzzy-ADRC)的位置同步控制方案。利用自抗扰控制器(ADRC)对音圈电机伺服系统中的扰动总和进行估计与补偿;为进一步提高系统鲁棒性,设计Fuzzy-ADRC实现ADRC的参数自适应调整。此外,设计CCC消除双电机同步过程中的耦合现象,实现双电机伺服同步控制。仿真结果表明,所设计的控制系统能够明显提高各电机跟踪精度和同步精度,控制效果良好。