一种新的基于FPGA的多路SPWM波形发生器

多电平技术的发展,要求高性能的多路SPWM控制器.有学者提出用DSP和FPGA联合产生多路SPWM的方法,但其过分地依赖DSP,并且整个系统复杂,工作效率低.针对这一情况,提出一种完全由FPGA产生多路SPWM波形的方法,并在Altera的FPGA中得以实现.通过对存储在FPGA中的正弦波数据和三角波数据的比较,产生24路SPWM波形,通过改变时钟频率,来实时调节SPWM波形的输出频率,利用内部分频器,方便调节死区时间和载波频率.该发生器可独立工作,也可和DSP等上位机协同工作,还可作为IP核嵌入到其他系统中.设计中采用优化的思想,既节省了芯片的资源,又提高了芯片的效率.实验与仿真证明,该控制器简单、高效,易于实现,方便产生任意个数的SPWM波形.     

磁动势法五相永磁力矩电机转矩分析

五相永磁力矩电机由于极数与槽数相近,含有丰富的磁动势谐波,磁动势谐波会影响电机的转矩性能。为此,采用磁动势法分析电机的电磁转矩,通过磁能和虚位移原理推导出了电机电磁转矩的解析表达式,揭示了具有相同空间次数的定子和转子磁动势谐波相互作用才能产生电磁转矩的规律。通过对五相永磁力矩电机的定、转子磁动势谐波与电磁转矩关系的分析,指出与与主波转速一致的定子和转子磁动势谐波相互作用能提高五相永磁力矩电机的平均电磁转矩。利用Ansoft有限元软件仿真分析了电机在正弦波、梯形波和方波供电下的定子磁动势、转子磁动势以及转矩性能。结果表明,非正弦供电能够增加电机的电磁转矩,但也带来了转矩脉动,验证了磁动势法分析五相永磁力矩电机转矩的有效性和正确性。     

减小法向力波动永磁同步直线电动机优化设计

高速高精度机床直线进给系统用永磁直线同步电机(PMLSM)存在法向力波动的问题,法向力波动会造成进给工作台振动,影响精密机床的加工精度和定位精度.分析表明,磁阻力波动是产生法向力波动的主要原因.采用初级齿槽两次倒角优化和次级斜极相结合的方法来减小磁阻力波动.应用有限元方法对齿槽结构和斜极角度进行优化,计算优化后的电动机参数,并使用分层有限元分析方法进行仿真计算.仿真结果表明,采用该优化方法的永磁直线同步电机可在推力损失较小的情况下有效抑制法向力的波动幅值.     

基于液压圆锥破碎机动、定锥衬板的磨损分析与优化设计

腔型曲线设计和衬板选材是液压圆锥破碎机动、定锥衬板磨损的最主要因素。河卵石制砂时,衬板使用600h,制砂54000t后,对动、定锥衬板的磨损情况进行分析,找出磨损量最大区位和形成原因,通过优化设计和改进选材,提高了动、定锥衬板的使用寿命和液压圆锥破碎机的生产效率。     

高性能永磁同步电机主轴伺服系统设计研究

讨论了永磁同步电机主轴伺服系统的工作特性,并对不同形式转子结构的弱磁能力、抗不可逆法磁能力等问题进行了深入分析和研究。分析了电机关键参数Ｘｄ、Ｘｑ和Ｅｏ对系统运行性能的影响。建立了电机数学模型,提出了相应的最优控制策略,同时,阐述了永磁同步主轴电机弱磁子结构选择和电磁方案设计原则。实际样机的实验结果验证了所提出的设计原则和方法和正确性和可行性。     

基于DSP的永磁同步电动机智能速度控制器研究

在讨论模糊神经网络控制原理的基础上,按照永磁同步电动机控制系统的要求,在完全解耦前提下对模糊神经网络速度控制器进行了分析与设计．采用数字信号处理器（DSP）TMS320F240作为数字单元,利用其优越的运算能力和方便的外围硬件设备组成永磁同步电动机数字控制系统．     

辨识补偿技术在永磁直线同步电机伺服系统中的应用

针对抑制永磁体磁链谐波、电流时滞谐波所造成的推力纹波,提出了一种新型的在线辨识技术．然后,结合ＩＰ控制策略与传统的观测补偿技术,给出了一种高性能永磁直线同步电机（ＰＭＬＳＭ）速度伺服系统的设计方案．仿真实验表明,系统具有优良的伺服性能．     

直驱式螺杆泵无刷直流电机的模糊自适应PID控制

针对传统螺杆泵驱动的弊端,提出采用直接驱动螺杆泵的方式省去电机和光轩之间的传动机构,提高传动效率.但在省去中间传动机构后.光杆上所受到的各种扰动无缓冲的作用在电机轴上.为了克服传统PID控制器在采油系统中存在的缺点,在控制系统中引入模糊自适应PID控制以增强系统的鲁棒性.仿真结果表明.模糊自适应PID控制方法在这种非线性、时变的采油系统中.具有更强的鲁棒性.     

不等齿顶宽间隔绕组对直接驱动转台电机转矩特性的影响

为了满足直接驱动数控转台对低速大转矩电机的要求,研究并设计了一种基于极槽数相近结构的不等齿顶宽间隔绕组多极永磁同步电机。多极电机保证了转台具有较低的额定转速。极槽数相近结构不仅可以提高绕组短距系数,更能有效地降低电机的齿槽转矩波动。间隔绕组和不等齿顶宽结构的配合设计最大化了定子齿磁链和绕组系数,从而有效地提高了电机的转矩密度。另外,还采用解析计算方法分析了不等齿顶宽结构对齿槽转矩波动和谐波绕组系数的影响。从有限元软件ANSYS计算结果和实验结果可以看出,样机的齿槽转矩波动小于额定转矩的1%;与等齿宽电机相比,不等齿顶宽结构有效地提高了电机的平均转矩,证明了所提出设计方法的正确性和有效性。     

基于DSP Builder的BPSK调制解调器设计

根据BPSK调制解调器的基本理论,采用DDS（直接数字合成）技术在不同频率信号的切换时能保持相位连续的优点来设计BPSK调制模型,用Matlab/Simulink下的Altera DSP Builder工具箱内的模块对直接数字频率合成器DDS（Direct Digital Synthesizer）进行建模;并基于该DDS模块实现BPSK（二进制相移键控）调制器和解调器的设计,在Simulink下对此模型进行仿真,验证了模型的正确性。此设计简化了系统的设计过程,提高了BPSK调制解调系统的可靠性与灵活性,而且修改方便、成本低,对硬件理论知识要求不高,实现起来容易,加快了开发速度。