基于STM32的电机振动信号采集检测系统

设计了一种电机振动信号采集检测系统,通过传感器将位移信号转换为电流信号,将电流信号转换为±4 V电压信号;并采用MAX295作为低通滤波器,滤除采集系统的高频分量; AD7606芯片将采集到的数据传给主控芯片STM32F429,并设计了系统软件。STM32可通过输出脉宽调制(PWM)波控制AD7606的采样频率,软件实现了数据的实时传输与保存,以及信号频谱与相关参数在屏幕上的实时显示。测试结果表明:设计的采集系统具有实时、可靠的优点,能够有效测量电机振动信号。     

基于DSP的四相步进电机控制系统设计

本系统拟采用DSP控制四相步进电机的设计。首先,系统主要控制器为TMS320F28335,采用DSP输出PWM脉冲波经过脉冲分配电路、光电隔离电路和功率放大电路来对步进电机进行驱动;其次,通过电流采样电路、A/D转换器和过电流保护电路控制步进电机,从而增强步进电机的稳定性、系统的可靠性和抗干扰能力;最后,无线控制模块控制步进电机的运行状态。对DSP 在步进电机控制系统中的进一步应用提供了借鉴。     

基于自适应滑模电流控制算法的仿真研究

针对永磁同步直线电机具有的非线性,扰动敏感的特点,提出基于自适应滑模电流控制算法的滑模控制.通过在电流环引入自适应律,进行在线估计系统内部参数摄动以及模型不确定性扰动,来改善永磁同步直线电机驱动系统中的电流环响应速度、追踪性能,并将正弦饱和函数代替常规sign函数,来削弱系统抖振,提高系统的鲁棒性和稳定性.同时设计二阶扩张观测器预测系统的负载扰动,二阶扩张观测器中利用提出的新型sigfal函数,改善了传统扩张观测器的预测精度和稳定性,然后将预测值前馈到电流环对其进行补偿,来减小滑模控制增益.仿真结果证明,所提出的方法可以提高永磁同步直线电机驱动系统的抗干扰性和动态响应性能.     

汽车电动助力转向系统电控单元的研究

设计了一款采用PIC16F877单片机为电子控制单元核心的汽车电动助力转向系统,全文详细介绍了该系统的工作原理和硬件组成,重点对各传感器信号的采集处理电路、电动机的驱动电路、离合器和继电器的控制电路、电机电流的采样电路等进行了研究设计.实验表明,该系统具有输出扭矩平稳、转向控制灵敏、抗干扰性强、稳定性高等优点.     

ARM平台的矢量和PID交流电机控制系统

交流电机具有结构简单、制造容易、成本低、容易控制等等特点,在许多场合中逐步取代直流电机,成为电机使用者的首选,但是交流电机的调速系统复杂,在使用上很难达到和直流电机相媲美.文章设计一套基于ARM平台的矢量控制和PID算法的交流电机控制系统,实现对交流电机的精确的控制.系统分为硬件、软件、和上位机界面三部分,硬件电路包括电流采集电流和IGBT电路,软件部分采用C语言开发,使用KEI MDK软件开发工具编程,上位机采用LabVIEW软件编写测试界面,运行PID程序,最终开发出一套用于交流电机调速系统的电机控制.     

基于扩张状态观测器的永磁同步电机PWM电流预测控制

针对传统永磁同步电机PWM电流预测控制中电机参数扰动偏差造成的输出电流静差及振荡问题,提出基于扩张状态观测器的新型PWM电流预测控制算法.分析电机参数扰动偏差对PWM电流预测控制系统的影响,构建相应的扩张状态观测器来观测参数偏差造成的系统扰动,为传统预测控制算法提供实时性扰动补偿,并通过极点配置验证新型算法的稳定性.仿真结果表明,新型算法能够快速无静差地观测系统扰动,有效避免电感参数扰动偏差对电流预测系统的影响.     

基于DSP和CPLD的四相容错电机控制系统硬件设计

主要完成了一个以DSP2808为控制核心,结合CPLD进行组合逻辑控制的四相容错电机控制系统的硬件设计;系统通过CPLD发出控制信号控制H桥来驱动电机,通过霍尔电流、位置传感器来进行电机驱动电流、转子位置、电机转速信号的采集,将采集信号送入CPLD和DSP进行闭环控制;对280V供电电压条件下,IGBT的栅极电压和电机的相电压进行了测试,电压波形符合要求,电机运行良好;实际测试结果表明基于此硬件系统的控制电机具有功率大、运行可靠、带负载能力强等优点.     

矿用绞车远程监控系统

该系统通过互联网,由监测模块远程采集绞车电机是否有电流通过,并且把信号反馈给与通讯总线连接的控制模块,由控制模块来控制绞车电机的启停,达到远程智能监测和控制的目的[1]。     

基于STM32的无刷直流电机控制系统

针对无刷直流(BLDC)电机稳定性和精确性需求的不断提高,设计了一种基于STM32微处理器的控制系统。该系统采用电流反馈、转子位置反馈实现对电机的双闭环控制,同时结合模糊比例—积分—微分(PID)控制算法,增加了系统的控制精度,降低了电机转动超调量。在电路设计中,采用IR2136驱动芯片,加入隔离电路,保证了系统运行稳定性和抗干扰性。通过实验分析验证,该系统运行稳定,对无刷直流电机控制精确度高,且响应速度快,超调量小。     

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。     

Self-organizing map approach for classification of mechanical and rotor faults on induction motors

Two neural network-based schemes for fault diagnosis and identification on induction motors are presented in this paper. Fault identification is performed using self-organizing maps neural networks. The first scheme uses the information of the motor phase current for feeding the network, in order to perform the diagnosis of load unbalance and shaft misalignment faults. The network is trained using data generated through the simulation of a motor-load system model, which allows including the effects of load unbalance and shaft misalignment. The second scheme is based on the motor’s active and reactive instantaneous powers, in order to detect and diagnose faults whose characteristic frequencies are very close each other, such as broken rotor bars and oscillating loads. This network is trained using data obtained through the experimental measurements. Additional experimental data are later applied to both networks in order to validate the proposal. It is demonstrated that the proposed strategies are able to correctly identify, both unbalanced and misaligned load, as well as broken bars and low-frequency oscillating loads, thus avoiding the need for an expert to perform the task.     

声表面波气体传感器振荡电路设计

基于反馈振荡器的工作原理,采用对振荡电路的开环增益和相位进行检测和调节的方法,设计制作了用于声表面波(SAW)气体传感器的振荡电路。根据开环测量的结果,通过改变匹配电感值来使得0°相位在增益峰值附近,以获得稳定的振荡和提高振荡器可承受的最大传感器插损。在印制电路板(PCB)版图设计中,采用50Ω特性阻抗和保证最短RF回流电流路径等措施以实现稳定的振荡。基于上述方法,分别制作了频率为315,433.92 MHz的振荡电路。后者的噪声幅度在20 Hz以内,标准方差约为3.92。该实验结果表明:此设计方法具有快速、便捷、可靠的优点,设计的振荡电路具有较高的稳定性,可广泛用于SAW传感器设计。     

一种直流电机系统的稳定裕度估计方法

随着工业设备自动化程度和复杂度的不断提高,系统稳定性和鲁棒性成为日益关键的指标。而稳定裕度便是衡量系统稳定程度的一个指标,并且在控制系统设计中起着重要的作用。因此,一种数据驱动的稳定裕度估计方法被提出,并且以直流电机系统为例进行了应用。利用电机输入输出测量数据和原本的控制器信息,通过子空间投影,估计出了系统的稳定裕度,并比较了在常见的电机故障中,对控制系统稳定裕度变化量的估计。仿真结果显示此方法在系统参数发生变化时较好地估计出了相应的稳定裕度。     

用于永磁同步电机周期性转速脉动抑制的重复控制

本文针对电流测量误差、逆变器死区效应等非理想因素造成永磁同步电机转速周期性脉动的问题,在转速外环设计插入式转速自适应重复控制器,实现对电机转速的平滑稳定控制.首先,分析各种非理想因素引起永磁同步电机稳态转速周期性脉动的机理.其次,为保证附加转速自适应重复控制器后的系统稳定性,设计零相位FIR低通滤波器、线性相位补偿器和...     

基于数字PI调速算法的直流力矩电机控制

为了适应某控制系统快速、灵活性的要求,提高速度稳定性,采用专门的运动控制芯片TMS320LF2407A、7200plus/r的编码器以及直流力矩电机J75LYX011,设计了一个将数字PI调速算法应用于直流力矩电机稳速控制的系统,根据实测值与给定值之间的偏差不断调整输出值,使直流电机迅速达到设定的速度或位置值.经过对数字PI调速算法参数的整定,使伺服系统可以达到无超调输出,且调节时间短,稳态误差小于万分之四的要求.运用Matlab软件对整个调速系统进行了仿真,结果证明了该调速系统的时域和频域性能指标均符合设计要求.     

永磁同步电机的高阶终端滑模控制方法

提出一种基于高阶终端滑模的永磁同步电机转速控制方法, 提高了系统的鲁棒性和响应速度. 根据矢量控制原理, 设计了非奇异终端滑模面, 使得电机转速、直轴电流、交轴电流在有限时间内达到给定值. 同时, 采用高阶滑模消除抖振, 保证系统的稳定性. 仿真结果表明, 和PI控制方法相比, 电机转速能够更快地跟踪给定值, 并且, 系统对于负载扰动具有较强的鲁棒性.     

失配参数在线矫正的永磁同步电机预测电流控制

针对永磁同步电机预测电流控制模型参数失配引起的系统性能下降问题,提出一种基于内模控制观测器的应对策略来矫正模型参数.首先,根据旋转坐标系下的永磁同步电机动态模型,设计了d, q轴电流内模控制观测器并进行稳定性推导证明,观测器可以无静差估计d, q轴电流变化率,进而在线估计电机参数;然后,由卡尔曼滤波减弱参数噪声得到最优参数估计,阈值化处理最优参数估计后在线更新失配参数.最后,在稳态和调速阶段两种不同工况中,将所提策略应用于参数失配的永磁同步电机三矢量预测电流控制;实验结果表明,与同类方法相比,所提策略能在线矫正失配参数,在改善电流波动系数及总谐波畸变率方面表现更好.     

ON STABILITY AND PERFORMANCE OF INDUCTION MOTOR SPEED DRIVES WITH SLIDING MODE CURRENT CONTROL

A novel inner loop sliding mode current control scheme for induction motor speed drives is proposed in this paper. The controller design is based on the nonlinear mathematical model of an induction motor in a coordinate system oriented along the rotor flux. The parameters of the PI speed controller are taken into consideration in the inner loop sliding mode current control. Rigorous stability verification for the overall system is provided in this paper. The chattering in sliding mode control is attenuated using the reaching law design method. The experimental results show that the proposed approach exhibits robust tracking performance in the presence of motor parameter variations and load disturbances.     

电流型脉宽调制在异步电动机转速控制中的应用

针对电压型PWM存在的缺点，提出一种电流型脉宽调制方法，并在此基础上对异步电动机的转速控制系统进行分析．仿真结果表明，这是一种电流跟随控制系统，其动静态特性好，转速闭环系统稳定性高，调速范围宽，最低转速可以为零．它允许对系统的所有参数包括速度调节器参数进行变动。