基于TMS320F2812的移动机器人控制系统设计

为了提高移动机器人控制系统的实时性和快速性,选用直流伺服电机作为驱动系统的动力源,以TI公司生产的TMS320F2812DSP芯片为核心,设计了基于DSP的移动机器人控制系统。对传统的PID控制算法进行了改进,采用了积分分离PID作为速度调节器的控制算法。电机的转速采用M/T测速法检测。利用Matlab/Simulink建立了电机控制系统的仿真模型。通过仿真得到了与理论分析相一致的结果,证明了所采用控制方案的可行性。     

一种基于LabWindows/CVI的速度和加速度测量方法及应用

介绍了一种基于虚拟仪器LabWindows/CVI的M测速法和加速度方法,并将其应用在某火炮随动系统负载模拟仿真半实物试验台被试电机的测速上。系统涵盖硬件和软件的设计,硬件选用了增量式光电编码器、光栅编码采集卡和伺服电机。测速过程中虚拟仪器Labwindows/CVI能够较准确地测出光栅编码采集卡在固定时间内所采集的脉冲个数,并以此脉冲数通过计算及平滑滤波得到准确的速度。通过试验证明测速的实时性和准确性较高,完全满足随动系统负载模拟仿真的高实时性和准确度的要求。     

步进电机速度饱和非线性特性分析

用描述函数法分析了步进电机跟踪控制的速度饱和非线性特性,研究表明：随着步进电机旋转激励磁场的幅值或频率的增大,电机输出将逐渐出现部分失真;当激励磁场的幅值与频率的乘积大于某个特定值时,输出表现为完全失真;失真程度越大,步进电机输出非线性越强,频率特性越差。步进电机数字伺服阀速度饱和非线性的仿真验证了分析的有效性。     

基于FPGA的速度动态估算方法

针对常规测速方法存在的精度差和测量滞后严重的问题,在通用的M／T法的基础之上,提出了一种基于可编程逻辑器件（FPGA）的速度动态估算方法。利用FPGA的高效的数字信号处理能力,将增量式光电编码器反馈信号进行了四倍频细分,通过~erilogHDL语言编程设计了时间阀门、计数等相关模块。利用小数估计不完整脉冲的思想,采用动态的速度估算方法估算了速度值,通过一阶低通滤波器滤波得到了结果。研究结果表明,该方法无论应用于低速还是高速情况下,测量的精度都有所提高,而且测量的滞后减小可以控制在一定范围内。     

传动系统驱动功率的影响因素分析

围绕钢铁企业生产中传动系统电机功率随产品及工况的变化,避免因生产参数不当所导致电机报警或电机功率剧烈波动的现象.运用功率平衡法、逆向路径法和机械传动等基本理论,建立了传动系统的驱动功率的数学解析式,通过正交试验策略,选取带材的规格尺寸、张力、速度、屈服强度作为研究因素,建立L16正交表并得到16组试验数值.分析各因素对...     

他励电机间接速度检测方法的研究

文章提出了一种他励电机间接速度检测方法,该方法只需采样控制电路中的母线电流、电机的电枢电流和励磁电流值,即可计算出当前电机的转速,有效地解决了无速度传感器时的速度检测问题。该方法简单,容易实现。文章最后给出了实验数据和结果。     

直流电机控制与速度检测系统

以STC89C52单片机作为控制器,采用L298N芯片作为电机控制芯片,选用S177霍尔元件传感器,并用T测量法,设计了直流电机控制和速度检测系统。该系统能对电机的转速和转向进行实时控制,能同步显示电机转速与转向。系统具有控制灵敏,速度检测准确,电路简单易行的特点。     

光学互相关测速系统设计与验证

针对两相流颗粒运动速度测量及基于互相关原理设计了双光路激光测速系统。采用搭建的变频电机带动绕丝产生已知旋转线速度的装置开展光学互相关测速验证实验。通过测量绕丝经双光路激光的光强衰减信号,再对两路信号进行互相关分析,从而得到测点绕丝旋转线速度。以电机转速计算的测点绕丝线速度作为参考值进行测量精度验证,得到光学互相关测速方法的测量相对误差在6%以内,验证了光学互相关测速方法的准确性。     

直流电机驱动控制器的技术改进

介绍了SSD直流调速系统 590序列电机速度控制器的特点 ,分析其控制原理 ,提出了对 540序列电机速度控制器的改进方法     

基于全速域混合控制的同步磁阻电机无传感器矢量控制系统

针织大圆机的特殊运动状态要求其驱动电机具有较大的启动和带载能力以及较高的稳态运行精度,同步磁阻电机是一种应用于针织大圆机的理想电机,但现有同步磁阻电机无传感器控制,存在转子位置估计误差大、速度切换不平滑等问题。对此,提出一种基于全速域混合控制的同步磁阻电机无传感器矢量控制系统,零速和低速时采用脉振高频电流注入法,通过在估计坐标系的d轴注入一个幅值恰当的高频电流信号,使用估计q轴的高频电压信号估计转子位置;中速和高速时采用模型参考自适应法,通过建立数学模型并对其进行稳定性分析来估计转子位置;为了实现零速和低速到中高速的速度切换,提出一种改进的过渡区域融合观测方案,采用正弦型饱和函数代替传统的线性切换函数进行位置融合。为了验证方案的有效性,搭建了平台进行测试。由结果表明,该方案启动过程带载能力强,切换过程平滑且稳定,稳态运行过程波动小,是一种较适合大圆机电机驱动的无传感器矢量控制方法。     

基于缓存频率信号的红外目标模拟器速度控制

红外目标模拟器的速度控制精度直接影响到光电测试设备的性能。本文根据红外目标模拟器的速度控制需求,提出一种基于缓存频率信号发生的速度控制方法,实现旋转电机的速度控制。论文首先介绍了红外目标模拟器的组成、测控系统模块以及电机控制存在的问题。在此基础上,论文阐述了基于缓存频率信号发生的旋转电机速度控制方法。最后,通过试验对所提方法的有效性进行了验证。     

步进电机速度控制的软件设计方法

介绍数控系统中步进电机速度控制的软件设计原理，并提出了使步进电机获得最高运行速度的软件设计方法。     

运行于真空环境下的超声电机的速度测试与控制

超声电机是一种新型作动器,在航空航天、半导体加工等领域中有着广阔的应用前景。由于超声电机是利用摩擦传动,随着电机运行的时间增加,其温度不断上升,谐振频率随之漂移导致电机速度波动。特别是在真空环境下,由于缺少空气传导与对流换热,超声电机的温升较常态下更为明显。本文研制了基于单片机的速度测试控制系统,根据超声电机运行速度与其驱动频率之间的关系,利用模糊PI方法控制超声电机以期望速度运行于真空环境。实验结果表明利用该系统,可控制超声电机长时间稳定运行于真空环境下（最高真空度可达0.003pa）,速度偏差控制在1转以内。     

宽幅双向拉伸薄膜生产线2台横拉电机主从速度控制研究

针对宽幅双向拉伸聚丙烯薄膜生产线横向拉伸机两边电机运行速度同步性不佳的问题,提出2台电机采用主从速度控制的解决方案。该方案实际应用改造一条德国布鲁克纳公司的幅宽8.7 m BOPP生产线,横向拉伸机两边电机运行速度同步性得到了较好地改善,产品质量有明显的提升。横向拉伸机的其中1台电机作为主传动,另1台作为从传动;2台电机的运行速度设定值取自同一速度给定值;电机带编码器反馈速度闭环控制,将主从电机的实际速度反馈值进行比较,两者速度差值叠加到从传动电机的速度给定值通道中,微调其速度给定值,达到2台电机运行速度同步的目的。     

基于RBF神经网络的教学机器人转角测量

以AS-UII教学机器人为研究对象,提出了一种间接测量机器人转角的方法.该方法利用RBF神经网络建立模型,以多组电机速度、运行时间为样本,解决了机器人转角与电机速度、运行时间的关系问题.实验证明,该方法是有效可行的.因此,可以根据电机的速度、时间来间接确定机器人的转角,为机器人的路径规划提供角度参数.     

超声电机速度与位置的高精度控制

由于超声电机压电材料、摩擦材料、接触界面的非线性,速度平稳性和位置控制精度不高,这在一定程度上制约了它在高端精密装备中的应用。本文介绍了一种实现超声电机速度、位置高精度控制的方法。从连续运动与步进运动两个维度分析了超声电机的速度调控机理,阐明了速度波动的误差来源,建立了以幅值、频率为输入量,融合稳态环节与动态环节的速度模型。为了准确预测步进位移量,建立并辨识了启动-关断两段式二阶速度模型;接着采用双环复合控制算法实现了高平稳性速度控制,并通过驱动参数优化实现了电机的高分辨率位置控制。最后,运用分段逼近策略实现了高精度定位。实验结果表明,在速度控制方面,采用双环复合方法控制的速度平稳性为0.44%,相比单速度环的控制效果提升了一倍;在位置控制方面,超声电机的开环位置分辨率达到了0.375μrad,定位精度达到了1.7μrad。本文提出的控制方法综合了不同参数及不同环路的调控特点,有效提高了超声电机的速度与位置控制精度,为超声电机在精密装备中的拓展应用奠定了基础。     

电机温升分析研究

电机内部各个部件的温度升高,直接影响到电机的寿命和运行可靠性,电机内部的热计算问题是电机设计中的特别是大型电机设计中的重要问题。本文介绍了目前电机温升计算的几种主要方法,根据其实际应用情况,分析了其优缺点,并指出了未来温升计算的发展方向。     

一种PMLSM的速度辨识控制方法

针对永磁同步直线电机的矢量控制问题,提出了基于模型参考自适应的速度辨识方法。通过分析永磁同步直线电机的数学模型,设计了并联模型参考自适应模型,并利用Popov超稳定性定理推导了模型参考自适应律,得到了速度辨识自适应算法,实现了对电机速度和位置的辨识。将速度辨识算法嵌入永磁同步直线电机的双闭环矢量控制模型中,建立了基于模型参考自适应速度辨识的双闭环矢量控制系统。在MATLAB中对电机及其控制系统进行建模,并在负载突变和速度突变两种工况条件下对系统模型进行了仿真,仿真结果表明,该方法能实现对速度和位置的高精度估算,稳定性较好。     

基于DBNs的轮毂电机机械故障在线诊断方法

为实现电动汽车用轮毂电机运行状态在线监测及其安全评估,提出一种基于动态贝叶斯网络(dynamic Bayesian networks,简称DBNs)的轮毂电机机械故障在线诊断方法。首先,以轮毂电机运行安全为目标,着重考虑车速对轮毂电机振动信号的影响程度,在时域和频域中提炼出多个敏感度高的特征参数来表征轮毂电机的运行状态,并将其作为DBNs的观测节点;其次,基于速度片构建轮毂电机机械故障诊断模型,解决其运行状态在相邻时间片之间无法构建转移概率分布的问题,根据不同速度片之间的转移概率分布,建立以二速度片展开的DBNs,实现对轮毂电机机械故障的在线诊断;最后,通过轮毂电机综合台架试验,验证了该方法对轮毂电机机械故障在线诊断的有效性。     

步进电机闭环控制系统的研究与应用

针对步进电机在实际开环运行过程中,由于惯性作用、速度突变或者突加负载的时候易发生失步的问题,对步进电机的数学模型和速度控制数学模型进行了分析研究,对步进电机控制方法和控制算法进行了归纳分析,提出了一种带有光电传感器检测角位置的步进电机闭环控制系统。算法方面采用模糊PID控制策略对步进电机的输出特性进行了优化控制,最大限度地复现了预设的角位移量运行;同时选用指数运行规律的速度控制方法对步进电机进行了有效控制,为了便于微控制器实时处理并对其速度控制规律进行了离散化操作。研究结果表明:闭环控制系统在速度和负载突变时能可靠地避免失步发生,提高系统的精度、可靠性、动态性能和鲁棒性。