永磁无刷直流电机及其微机测控伺服系统研究

设计并实现了基于微机测控技术的无刷直流电机及其控制系统。针对无刷直流电机转矩波动过大的缺陷,首先根据现场的实际测控要求设计了合适的电机结构,并在此基础上利用改进多生境遗传算法对电机方案进行优化。之后确定了以TMS320F28335为控制核心的伺服系统的总体设计方案,并对伺服系统硬件进行了设计。为进一步抑制电机的换相转矩波动,提出混合分段式换相策略。在此基础上,设计了一套针对全数字无刷直流电机变频调速控制平台的主从分布式通信系统,使得主控计算机实现分散控制、集中处理的最优控制效果。通过有限元联合仿真及实验对无刷直流电机及伺服系统进行验证。所设计的基于微机测控技术的无刷直流电机控制系统在精密控制领域有着广泛的应用前景。     

无刷直流电机控制应用实验箱的设计

直流电机按照电刷和换向器的有无可以划分为直流有刷电机和无刷直流电机两种,特别是无刷直流电机因具有结构简单、控制容易以及出色的工作特性等优势,在人们的日常生活和工业生产中已经得到了广泛的应用。本文针对电机学习的初学者,提出了一种基于单片机控制驱动无刷直流电机控制应用实验箱的设计思路。     

双余度无刷直流电机控制系统的研究

针对机电执行机构可靠性的问题,将具有高功率密度,高可靠性,高容错性的双余度无刷直流电机应用其中,对双余度无刷直流电机控制系统进行了研究。开展了双余度无刷直流电机的基本结构及其控制原理的分析,根据电机的电感矩阵、电压平衡方程和机械运动方程建立了电机的数学模型,并利用Matlab/Simulink仿真软件,采用模块化的设计方法,详细地搭建了双余度无刷直流电机本体及其伺服控制系统的仿真模型,提出了一种基于DSPIC30F2010单片机的双余度无刷直流电机控制系统实验平台。采用双闭环均流控制方法,在单、双通道两种运行模式下进行了仿真分析和实验验证。研究结果表明,该双余度无刷直流电机控制系统可以实现单、双通道两种运行模式,也验证了其闭环控制算法的有效性和准确性。     

基于单片机和CPLD的无刷直流电机系统

基于高速单片机和复杂可编程逻辑器件(CPLD)设计了一种具有霍尔位置传感器接口电路、电流采样电路以及编码器接口电路的无刷直流电机伺服控制器.该控制器可以实现无刷直流电机的有位置传感器控制和无位置传感器控制.以霍尔位置传感器的位置信号作为电机的换向信号并对该信号进行六倍频处理作为速度反馈,从而实现对电机的转速控制,给出了该控制系统的硬件结构设计和软件流程设计.试验结果表明:该无刷直流电机控制系统能够较好地实现电机的转速控制,为电机控制系统的设计提供了新思路.     

基于KV31的无刷直流电机控制系统设计

为提高港口机电设备的能源利用率,提出以无刷直流电机作为驱动机构,替代目前广泛使用的三相异步电机。控制系统作为无刷直流电机的重要组成部分,对于电机性能表现至关重要。系统以 NXP的 KV31 微控制器作为控制核心,按照模块化思想,对无刷直流电机的软硬件进行设计,其中包括核心控制电路、功率驱动电路和转子位置信号检测电路等;根据港口机械中的电机存在的实际工况,设计阶跃负载实验等多组实验进行测试。实验结果表明,所设计的无刷直流电机控制系统运行稳定可靠,能够满足性能要求。     

基于软件观测器的无刷直流电机控制策略研究和实验

论文提出了一种基于软件观测器实现无刷直流电机的正弦波控制的策略。在无刷直流电机正弦波控制系统中,需要准确的检测电机的位置和速度,但仅仅依靠电机自带的霍尔传感器无法获得电机位置和转速的精确值。论文提出的软件观测器以无刷直流电机自带的开关型霍尔传感器输出信号为参考,通过软件对电机模型进行重构,从而计算出精确的电机转角和电机速度的观测值,实现无刷直流电机的正弦波控制。实验结果表明,该策略有效地提高了无刷直流电机控制系统的性能。     

基于ML4425的无传感器无刷直流电机控制电路设计

针对航模用无传感器无刷直流电机具有体积小、质量轻、效率高和可靠性好等特点,设计开发了它的专用调速控制系统。首先分析了无传感器无刷直流电机的电路原理。接着以无传感器无刷直流电机专用调速控制芯片ML4425与PIC单片机为核心设计了硬件电路。详细介绍了电机调速控制电路、电机保护电路和系统调速信号检测的软件实现方法。     

电动助力转向用无刷直流电机控制系统的开发

介绍了电动助力转向(EPS)的组成和工作原理,建立了EPS用无刷直流电机控制系统模型,并用Matlab对无刷直流电机进行仿真,比较了几种控制策略的优劣。给出了以无刷直流永磁电动机(BLDCM)为电机本体,以TMS320LF240x为核心的控制器的设计方案,包括系统硬件设计、电机控制策略和软件设计。     

基于浮点型DSP的三相无刷直流电机控制系统设计

为了精确地对无刷直流电机进行控制,提出了一种基于TMS320F28335的三相无刷直流电机控制系统方案.重点研究了系统的硬件设计,对软件和算法也做了相应的介绍并绘制了相应的流程图.该系统结构简单,能有效地实现对电机的闭环控制,具有较高的应用价值.     

基于PSpice的无刷直流电机控制系统仿真

从电机状态方程出发,详细地分析了无刷直流电机的PSpice模型.利用PSpice电压控制电压源生成逆变器功率管换流信号,建立了适合PSpice的无刷直流电机系统的等效电路仿真模型,进而对电机的控制系统驱动电路进行了仿真.仿真结果与理论分析一致,证明仿真可以帮助我们设计和调试无刷直流电机的控制系统.     

无刷直流电机矢量控制策略与实现

针对无刷直流电机采用传统驱动控制方式存在的电能利用率低、转矩脉动大、噪声高等问题,分析了电机出现这些现象的原因,给出了一种基于矢量控制正弦波驱动无刷直流电机的控制方法,并研制了磁场定向控制无刷直流电机控制系统。该系统以STM32F103VE控制器为核心,设计了逆变驱动、过压过流检测与保护等硬件电路,并给出了软件控制策略。实验结果表明,与传统的方波换相方式相比,矢量控制可使换相电流波动下降52%,降低了电机的转矩脉动和运行噪声,适用于如空调、抽油烟机等对运行噪声比较敏感的设备,有较高的应用价值。     

基于模糊PID的爬楼轮椅调速系统控制技术研究

目前社会老龄化的趋势日益严重,爬楼轮椅可以帮助广大老年人方便地出行,因此研究爬楼轮椅调速系统控制技术很有意义。爬楼轮椅驱动装置的核心为无刷直流电机,对爬楼轮椅调速系统的研究实质上就是对无刷直流电机调速系统的研究。现针对传统控制策略调速效果不佳的问题,建立了电机调速控制系统的数学模型,在此基础上设计了基于模糊PID的电机调速控制系统,并与传统PID控制进行了对比。仿真结果表明:在以无刷直流电机为驱动装置核心的爬楼轮椅调速系统中,模糊PID控制比传统PID控制响应速度更快、超调量更小、鲁棒性更强。     

机床无刷直流电机的混沌状态控制仿真研究

无刷直流电机在参数处于一些特定范围时会出现混沌现象,使得电机的性能变差.根据转子磁场定向坐标系上无刷直流电机状态方程,文中进行了无刷直流电机的混沌特性分析,采用Lyapunov稳定性理论设计了一种状态反馈控制器对无刷直流电机混沌状态进行控制,该控制方法可将系统的转速平衡点按要求进行设定.用Maltlab软件进行了仿真建模,结果表明了理论分析的正确性和控制方法的有效性.     

基于FPGA的无刷直流电机控制器研究

无刷直流电机因其具有体积小、效率高、惯量小及调速性能好等优点,在工业控制领域尤其是高端伺服领域得到了越来越广泛的应用。针对无刷直流电机控制器的计算量和速度需求不断增加的问题,本文基于FPGA控制芯片设计了一套带有位置传感器的无刷直流电机控制器,对其硬件电路和软件程序进行了设计,同时搭建了无刷直流电机系统的仿真平台,仿真结果表明所设计的FPGA无刷直流电机控制器可以达到预期的性能。     

基于自抗扰控制器的无刷直流电机调速系统的建模与仿真

在分析自抗扰控制器和无刷直流电机数学模型的基础上，基于simulink软件建立了无刷直流电机控制系统的仿真模型。采用单环调速系统进行仿真。仿真结果证明了该方法的有效性．为实际电机控制系统的设计提供了新的思路。     

一种宽幅喷印机的字车伺服电机控制方案的研究

以飞思卡尔S12单片机为控制核心,构建新型稀土永磁无刷直流电机控制系统,提出了系统的硬件构成及软件设计方案。系统省去了电机专用控制芯片,结构简单,对无刷直流电机控制效率高;采用光耦器件,保证了信号的传输稳定与正确。电机的速度控制采用了增量式PID算法,并采用电流、速度双闭环控制,使电机的运行更加平稳。实验证明,该控制方案应用于大型彩色喷印机的字车伺服控制系统后,提高了无刷直流电机的启动与制动响应速度,增强了喷印过程中电机的恒速及平稳性．且鲁棒性好。     

无位置传感器无刷直流电机驱动系统设计

传统的永磁直流无刷电机往往采用位置传感器来确定转子的位置,不仅增大了电机的安装体积,增加了成本,而且降低了电机的可靠性。无位置传感器无刷直流电机控制技术可以解决安装位置传感器给系统带来的工艺复杂、受工作环境限制等诸多问题,同时可以提高系统可靠性和抗干扰性能。因此,在小型轻载条件下,无位置传感器无刷直流电机成为理想的选择并具有广泛的发展前景。针对一种小型三相无位置传感器无刷直流电机,设计驱动控制系统,能够实时调节并反馈被控电机转速。同时系统提供隔离串口通信功能,方便与外部控制器或相关设备连接通信,实现系统的扩展与应用功能。设计系统具有体积小,成本低,电路稳定可靠,发热损耗低等方面优点。     

无槽无刷直流电机设计

目前,国产无槽电机大多为小功率无槽电机,而且技术水平较低,效率低,成本高,性能差。在一些高精尖机电系统中,一直依赖于进口国外无槽电机。因此,针对高端机电产品对无槽无刷直流电机的需求开展研制工作,采用理论计算与仿真分析相结合的方法进行设计,制作了样机,并完成了性能测试。结果表明,该无槽无刷直流电机性能优越,达到国际先进技术水平。相关工作具有理论意义与实际应用价值,为国产无槽无刷直流电机的研制提供了参考和依据,并且对提高国内机电产品的技术竞争力具有积极意义,同时相关研究工作填补了大功率国产无槽无刷直流电机的空白。     

基于神经网络PID的直流电机速度控制策略研究

以无刷直流电机为研究对象,对控制系统进行合理设计,保证电机稳定运行,减少运行过程中产生的噪音。同时对神经网络PID在无刷直流电机速度控制中应用情况进行仿真研究,对控制算法进行计算,并对普通PID控制策略与神经网络PID控制策略进行对比,最终得知神经网络PID控制策略比普通PID控制性能更好。     

无刷直流电机无线组网控制系统研究与设计

针对无刷直流电机控制中组网和布线难的问题,研制了一种采用TI公司的无线收发芯片CC1101进行无线数据传输、以微芯公司的MCU作为核心处理器的无线组网控制系统,该系统集串口通信、数据无线收发、无刷直流电机控制于一体.介绍了无刷直流电机无线组网控制系统的工作原理,给出了电机调速使用的模糊PID算法和系统软、硬件设计方法,并给出了系统工作的软件流程图.研究结果表明:该系统结构简单、能耗低、无线通信稳定可靠,可以实现在PC机上对多台无刷直流电机进行无线组网控制,并省去不必要的布线环节.