数字控制直流调速系统实验平台的研制与应用

基于MATLAB的Simulink仿真环境,设计实现了Windows操作系统下的直流电机数字实时控制系统,为数字控制直流调速系统提供了教学实验平台。硬件驱动程序作为Simulink的一个模块可以被任意调用,控制算法可以用Simulink提供的其它仿真模块或S函数来实现,整个系统开放灵活,可以实现各种算法的实际验证。系统调试结果充分验证了该数字控制系统稳定的运行特性。     

基于快速原型的永磁同步电机MTPA控制

本文对内嵌式永磁同步电机的最大扭矩电流比(MTPA)控制方法进行理论和仿真分析,利用Matlab/Simulink建立了电机矢量控制系统的仿真模型,并进行仿真验证。通过快速原型工具建立了控制模型,并搭建硬件控制系统,在目标电机上实现MTPA控制和id=0控制,对两种控制方法进行了对比分析,验证了软硬件系统的可行性。     

基于Simulink的绝对位置传感器的FPGA实现

针对传统图像处理FPGA设计的设计周期长,仿真验证复杂等问题,提出了采用Simulink的硬件设计方法。该方法以具有强大图像处理能力、操作简便、灵活性高,并以便于仿真的Simulink为基础,进行了功能模型的设计,再将其转换为定点模型及HDL模型。该方法由于前期图像可视化的仿真,大幅缩减了功能模型设计周期,并在允许误差范围内(0.01 mm)完成了对绝对位置传感器的FPGA实现。     

基于DDE和Socket技术的网络控制系统仿真平台

文章从控制系统与实际网络相结合构成网络控制系统出发,应用动态数据交换（DDE,Dynamic Data Exchange）协议和Socket网络通信技术,构建了基于Matlab／Simulink的网络控制系统仿真平台。以起重机为网络远程被控对象,通过仿真平台将实际网络引入起重机控制系统,揭示了网络延迟对该系统的影响。     

基于MATLAB/Simulink的异步电机控制系统建模与仿真

本文在基于转子磁链定向的异步电机矢量控制理论基础上,针对磁链闭环的矢量控制系统中转子磁链易受电机参数影响的不足,提出了转子磁链开环的矢量控制方案。利用模块化思想,在MATLAB/Simulink建立磁链开环的矢量控制系统的各个功能模块,然后对各个功能模块进行有机的整合,构成矢量控制系统的仿真模型;仿真结果表明该系统具有良好的动态性能和抗干扰能力,进而验证了该控制系统设计的可行性和有效性,为实际电机控制系统的设计和调试奠定了理论基础。     

异步电动机自适应反步控制

针对负载的不确定,将自适应反步控制理论应用到异步电动机的矢量控制系统中,替换传统的磁链和转速外环PI控制器,通过Lyapunov能量函数得到反步控制器和未知负载的自适应率,从而实现异步电动机的高性能调速。在Matlab/Simulink软件上完成了控制平台的建模和实时仿真实验,仿真结果表明自适应反步控制器对负载和转速变化比PI控制器的适应能力更强,具有更好的鲁棒稳定性,动静态性能更优,从而验证了该控制器的有效性。     

基于STM32-MAT的运动控制系统课程实验教学

针对运动控制系统课程在传统教学中,学生缺少实际控制单元设计与工程化实践训练的问题,探讨基于STM32-MAT/Target的交流电机矢量控制系统设计实践教学方法。采用STM32单片机开发交流电机驱动控制实验平台,利用Matlab/Simulink与STM32-MAT/Target代码生成技术,设计了从纯软件仿真、半实物仿真、到实物实验的交流电机矢量控制系统设计实践教学过程;Simulink图形化系统级设计方法简化了程序代码编写过程。通过仿真与实验结合,益于学生理解交流电机矢量控制原理、掌握交流电机驱动控制系统设计过程。     

柴油发电机组转速控制半物理仿真

通过Simulink建立MTU396柴油发电机组的仿真模型,然后采用Matlab实时工作间(RTW)将Simulink仿真模型转化成可移植的嵌入式C 代码,最后在Visual C 集成开发环境下开发柴油机发电机组转速控制半物理仿真系统。该方法充分利用Simulink丰富、便捷的建模环境同时发挥了VC强大的硬件控制功能和人机界面设计灵活的优点。详细介绍利用该方法开发半物理仿真系统的具体步骤和实现方法。     

基于Simulink的CMMB算法仿真平台的实现

介绍了一种在Simulink环境下搭建的CMMB算法仿真平台。该平台包括CMMB系统的信号发生模块、信道仿真模块、数据解调模块、同步和信道估计模块。通过仿真得到了该平台在AWGN信道不同信噪比环境下的误码率曲线,该曲线与理论相符。通过对仿真平台的研究,一方面验证了CMMB接收机算法的正确性,为研制CMMB硬件接收机提供了可参考的算法模型和硬件架构,另一方面也为搭建其他OFDM接收机仿真平台打下良好基础。     

三相异步电机直接转矩控制的圆形磁链研究

该文以异步电动机直接转矩控制基本原理为基础,利用Matlab/Simulink完成直接转矩控制系统近似圆形磁链控制方法的仿真。采用全速范围内的电机模型,利用S函数判断扇区位置,以离散型开关变量产生PWM波,并通过改变转速给定值,得出在不同给定条件下的仿真结果,并用滤波器对定子电流进行滤波,最后对仿真结果进行了具体分析。这对中小功率电机控制系统实际开发应用等方面有一定的实用价值。     

滑模变结构在AUV航向控制中的应用

针对自主式水下机器人的控制特点,建立了机器人的动力学数学模型。利用运动解耦的方法完成了水下机器人完备控制量的构建。在滑模变结构控制理论的基础上,设计了水下机器人的分布式滑模控制系统,并在Simulink下完成滑模控制器的建模。预先设定了仿真过程中机器人的运动轨迹跟踪,结果表明,滑模控制能有效地控制AUV的航向,对外部扰动具有较强的鲁棒性。     

基于DSP模型的快速代码的生成

TMS320F2812DSP是控制系统开发中很好的硬件设计平台,但传统的TI DSP代码开发方法周期较长,效率不高。为了在实际控制系统开发中缩短控制算法的设计周期,提高控制器的可靠性,并简化在调试过程中对控制算法的修改,设计与开发了基于DSP的快速原型控制系统。该系统包括基于TI F2812DSP的硬件控制器和基于Matlab/Simulink的软件开发环境。用户可以在Simulink环境中利用RTW功能直接从Simulink模型自动生成可执行代码并下载到目标板,直接运行程序,从而简化DSP系统开发过程,提高开发效率。通过闪烁灯实验实时控制实验,验证了系统的有效性。     

测试与测量

LabVIEW工具包轻松完成Simulink模型验证NI宣布推出LabVIEW仿真接口工具包2.0版。这一附加软件可以将NILabVIEW图形化开发环境与MathWorks公司的Simulink建模和仿真软件连接起来。利用该工具包,设计工程师们可以建立自定义的用户界面,以便交互式地验证Simulink模型,并轻松地将这些模型配置到实时硬件,进行控制原型设计和硬件在环测试,最终节省产品上市时间。www.ni.comKeithley推出KTEI5.0软件吉时利仪器公司(Keithley)发布基于4200-SCS型半导体特性系统的KTEI5.0软件。该软件简化了对设备的电流-电压测量,如晶体管、电阻以…     

基于DSP Builder的回波抵消器设计与实现

针对通信中的回波问题,基于自适应滤波的LMS算法,设计了自适应回波抵消器。并基于利用FPGA芯片,在DSP Builder平台上,有效结合MatLab／Simulink和Quartus II设计工具,根据模块化设计思想实现了LMS算法自适应回波抵消器硬件电路设计。软件仿真和系统FPGA硬件实测结果表明,该设计方法使回波抵消器的FPGA硬件实现更加简便快捷。     

基于DSP的无刷直流电机控制系统的研究与设计

在分析无刷直流电动机（BLDCM）的数学模型的基础上,以DSP芯片TMS320LF2407A为控制器,提出了一种无刷直流电机控制系统的设计方案。并针对该方案进行了电机控制系统的软硬件设计,最后在MATLAB上的Simulink进行了系统仿真。仿真结果表明,结合模糊控制算法对直流电机进行控制,其控制效果良好,适应性强。     

TI TM320C6000在数字信号处理教学中的应用

DSP课堂教学多使用Matlab进行仿真计算,而硬件实验通常使用汇编或C语言,系统平台也完全不同,结果给这门课程的理论与实验教学上带来困难。本文讨论了利用Matlab＼Simulink实时工作台将仿真模型链接到TI C6000 DSP芯片的基本原理,介绍了TMS320C6000系列评估板的基本结构、使用方法。通过数字语音回放系统设计实例对利用Simulink进行数字信号处理系统的建模方法以及从软件建模分析到硬件下载的流程进行了说明。这种方法使DSP开发过程在同一平台上完成,能够降低理论分析和硬件下载过程中编程的复杂性,为DSP课程的教学和DSP的应用开发提供一条便利的途径。     

基于Matlab的控制系统分析

通过Matlab软件处理和仿真,分析所建立的控制系统模型的可行性.利用Matlab平台分析对系统传递函数的稳定性,利用Matlab软件得出系统的单位阶跃响应和脉冲响应,并利用Simulink对其仿真验证.通过分析发现,系统的稳定性是可以实现的.利用Matlab分析控制系统既简单、快捷、高效,而且Matlab平台为分析控制系统提供了极大的方便.     

模糊自适应PID控制在太阳能集热发电控制系统中的应用

本文论述模糊自适应PID控制在太阳能集热发电控制系统的实际应用,给出了相关的设计思路,并以太阳能集热发电系统中传热回路出口的蒸汽压力为控制目标借助MATLAB/Simulink进行了系统建模仿真,仿真结果表明该控制策略对于这种非线性、大滞后系统有着良好的控制效果,能够很好的完成工作目标。     

亚轨道飞行器控制系统快速原型设计

为了实现对飞行器控制系统的快速、廉价、高效等设计需求,提出了一种基于快速控制原型技术的亚轨道飞行器控制系统设计方案,并完成系统的软硬件设计与实时仿真。该系统由总体控制计算机、两台实时数值仿真机、VMIC、硬件接口以及物理设备等组成,建立了亚轨道飞行器再入阶段六自由度运动模型,设计控制分配并采用经典控制方法进行姿态控制,通过Rt Fly平台进行分布式快速原型仿真。仿真结果表明,控制参数调节方便,系统实时性良好,快速控制原型技术可以有效应用于飞行器控制系统设计。     

发电机励磁控制教学实验平台的研制

同步发电机励磁控制实验是"电力系统自动化"课程的重要内容.针对我校现有实验装置存在的不足,研制了一种新的适用于教学实验的发电机励磁控制实验平台.该实验平台分为硬件实验平台和软件仿真平台两部分.硬件实验平台采用集成电路器件构成,为插件式结构设计.与硬件实验平台相对应,设计了基于Multisim的励磁控制系统软件仿真平台.通过硬件实验平台和软件仿真平台相结合,可以取得满意的教学实验效果.