电动轮式小车控制系统设计与可靠性分析

针对电动轮式小车驱动控制及可靠性问题,建立了动力、转向驱动控制系统。设计了一种电动轮式小车的动力及转向系统,并对其可靠性进行了分析和实验验证。动力部分由STM32作为主控制器,通过基于全桥驱动芯片IR2136的驱动电路对4个无刷直流电机进行驱动控制,转向部分由基于半桥驱动芯片IR2103的驱动电路驱动2个有刷直流电机进行转向控制,控制系统采用速度环、电流环双闭环,算法上采用模糊自适应比例-积分-微分(proportion integration differentiation,简称PID)算法。对系统可靠性进行实验并分析的结果表明,能够很好地跟随负载以及降低启动电流,使小车可靠运行。此驱动控制系统负载能力良好,启动电流小,安全稳定,转向精确,满足设施农业作业需求。     

基于AVR电动助力车驱动系统的设计

以AVR单片机作为电动助力车电机驱动系统的控制芯片,介绍了电动助力车无刷直流电动机驱动系统的组成,通过调节PWM波的占空比实现电动机的速度控制。提出了电动机在起动、过载以及非正常运行时可能会出现的过流以及电池欠电压,而采用的过流检测及保护方法,用比较器的输出控制晶体管导通来触发AVR中断,执行中断保护程序。     

IGBT过流保护电路设计

为解决绝缘栅双极性晶体管(IGBT)在实际应用中经常出现的过流击穿问题,在分析了IGBT过流特性和过流检测方法的基础上,根据过流时IGBT集电极电流的大小分别设计了过载保护电路和短路保护电路。过载保护电路在检测到过载时立即关断IGBT,根据不同的过载保护要求可实现持续封锁、固定时间封锁及单周期封锁IGBT的驱动信号;短路保护电路通过检测IGBT通态压降判别短路故障,利用降栅压、软关断和降频综合保护技术降低短路电流并安全关断IGBT。详细阐述了保护电路的保护机制及电路原理,最后对设计的所有保护电路进行了对应的过流保护测试,给出了测试波形图。试验结果表明,IGBT保护电路能及时进行过流检测并准确动作,IGBT在不同的过流情况下都得到了可靠保护。     

基于AVR电动助力车驱动系统的设计

以AVR单片机作为电动助力车电机驱动系统的控制芯片，介绍了电动助力车无刷直流电动机驱动系统的组成，通过调节PWM波的占空比实现电动机的速度控制。提出了电动机在起动、过载以及非正常运行时可能会出现的过流以及电池欠电压，而采用的过流检测及保护方法．用比较器的输出控制晶体管导通来触发AVR中断，执行中断保护程序。     

四轮驱动电动小车的控制系统设计

设计了一个四轮驱动、前轮转向的电动小车的单片机控制系统,实现了四轮轮毂电机速度的闭环控制。分析电动小车运动学模型,制定出电动小车四轮的控制算法,实现电动小车的差速转向。运用Matlab软件进行仿真,并在样机上进行试验,通过大量的试验和仿真的数据及图形,验证了小车运行的稳定性。     

医用智能轨道物流小车嵌入式控制系统设计

设计了一种基于S3C6410处理器的医用智能轨道物流小车控制系统。该轨道小车采用轮毂电机驱动,基于RFID的路径识别技术作为定位方案,并且使用了Zig Bee无线技术来与中央控制器和系统中的其他对象进行交互。根据控制系统实时性和多任务划分的原则,合理划分了小车控制系统的任务组成结构。经试验验证该小车控制系统实时性好,可靠性高,能够高效率完成物流任务。     

电动代步车轮毂电机驱动控制系统的设计与实现

针对采用双轮毂电机独立驱动的新型电动代步车,以dsPIC30F6010A为主控单元设计其驱动控制系统,采用该DSC已有的一组电机控制专用模块并结合其输出比较模块产生双电机所需的两组三相PWM信号,实现左右轮毂电机的转速控制和PID闭环调节。通过硬件电路的设计与软件程序的开发调试,表明该驱动控制系统能够可靠平稳运行,满足新型电动代步车的控制要求,验证了上述设计方法的有效性和正确性。     

基于ARM和TMC262的步进电机运动控制系统

介绍了一种高精度高可靠步进电机驱动控制系统的设计。该运动控制系统主要采用了STM32F10ZET6微控制器、TMC262步进电机驱动芯片。系统具有256细分的高精度步进,并具有电机过载检测、堵转报警等功能。给出了硬件设计的框图,介绍了驱动电路的设计,分析了TMC262电流斩波原理和TMC262负载检测原理。在基于MODBUS通讯协议上设计了友好的PC上位机通信软件,测试结果表明所设计的控制系统达到了预期的设计效果和要求。     

基于DSP的交流电机双闭环控制系统设计

以TMS320F2407DSP为核心控制器,设计了一种性能优良的交流电机控制系统。其控制电路主要包括主控模块、电流检测模块、位置传感器模块、串口电路、故障检测和保护电路等;采用不对称桥式扑结构设计了功率变换器及其驱动电路模块;采用速度和电流双闭环的形式,完成对交流电机的控制。     

智能车控制系统设计

电动车系统主要由控制电路、检测电路、驱动电路等构成。车体由电动玩具车改造而成,系统采用AT89S52作为控制器,采用光电管来收集路况信息,L293芯片驱动直流电机构成驱动电路。控制器根据检测器件收集来的信息对小车进行控制,其中由单片机产生PWM波来控制驱动芯片实现速度的调节。显示电路由四个数码管构成,来显示小车运行的时间。通过硬件设计、器材选型、软件设计与调试能够实现对小车的方向和速度的控制。     

电动自卸车轮边驱动电机输出转矩控制分析

电动自卸车采用电传动系统驱动轮边电机,实现短距离高效运输,轮边驱动电机的输出转矩非平稳而是存在一定波动,在某些工况下车身会出现抖动现象,对整车运行及其不利。根据电传动系统结构特点,基于驱动系统原理,搭建轮边双电机控制模型,对轮边电机输出转矩波动进行分析,并对控制方法进行设计分析,基于Simulink搭建动力传递系统模型,并对轮边电机驱动及转矩控制模块进行封装,基于Pharlap系统,利用NI PXI做目标机,对三种不同工况下通过调整相关参数对转矩波动幅度进行控制。结果表明:影响转矩波动的因素较多;通过调整脉冲发生器中误差宽度、转子磁链给定值等可有效控制波动幅度,波动幅度得到明显降低;基于Pharlap系统和NI PXI硬件对不同工况实时仿真大大缩短分析时间,提高了效率,表明了分析结果的可靠性,减小转矩波动对于后续研究以及减小部件的冲击有实际意义,为此类设计控制提供参考。     

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。     

四驱式直流无刷电机小车的设计

本文是针对于运输速度而设计可全地形快速运动的小车,以麦克纳姆轮式四驱小车的直流无刷电机为控制对象,采用CAN总线的通讯协议控制控制编码电机进行控制小车,以STM32F407单片机作为数据处理中心,通过PID调节电机的转速和工作状态,设计出可以灵活运动的四驱式直流无刷电机小车。安装小车成功后,小车运动速度比传统运输小车快而且可以全方位移动。     

平地机前轮驱动液压系统研究

该文对平地机液压驱动系统进行研究。在原平地机前轮驱动液压系统的基础上设计一套可调节前轮马达输出扭矩、前轮马达转速受控的液压系统,能够让平地机更好的适应各种不同的工作环境,减少轮胎磨损。     

轮毂电机驱动电动汽车的电制动特性研究

轮毂电机驱动电动汽车技术的关键点在于轮毂电机设计与驱动电动汽车的悬架设计,本文主要从轮毂电机驱动电动汽车的液压制动系统与轮毂电机电制动瞬态、稳态特性方面切入分析了其电制动特性内容,同时验证轮毂电机驱动电动汽车的电制动控制技术性与可行性.     

恒高拖靶舵机系统的设计

为了实现某型掠海恒高拖靶系统的高度控制功能,设计了舵机执行机构和舵回路控制电路。舵机执行机构由组合式螺杆驱动系统、滑动块、支撑架、摇臂及翼角反馈电位器等组成。舵回路控制电路由电流环和位置环组成的双闭环控制结构。针对具体性能指标要求,采用了螺旋滑动丝杠传动机构,确定了牙形角、公称直径和导程等参数,并计算了螺母和螺纹的长度,验证了机构自锁条件;通过对减速比的计算,选择了合适的减速箱型号;通过对电机功率及速度常数的计算,参照电机样本数据表资料,完成了电机的正确选型,并进行了指标验算;设计了以1292功放模块为直流电机驱动器的舵回路控制电路,并对位置反馈和电流反馈作了简要说明。实际使用结果表明,该设计合理、可靠,各项性能能够满足使用要求。     

基于复合电源恒流控制的电动车再生制动系统研究

超级电容具有功率密度大的特点,将其作为电动车的辅助电源,能够弥补动力电池功率密度低的缺陷。以电动车再生制动系统为研究对象,建立由直流无刷电动机和Buck-Boost型DC-DC变换器、超级电容组及控制器组成的复合电源的电动车再生制动系统的数学模型。为对电动车再生制动系统模型进行验证,设计开发再生制动模拟试验系统,采用小功率直流无刷轮毂电动机驱动系统模拟电动车驱动系统,采用飞轮惯性矩模拟电动车惯性负载。在此基础上对再生制动系统数学模型进行仿真计算和试验验证,结果表明所建立的数学模型准确有效。以制动过程中制动力矩波动范围小为目标,采用恒流控制策略对电枢电流进行控制。仿真结果表明,由动力电池和超级电容组成的电动车复合电源,能够有效吸收再生制动能量,所采用的恒流控制策略能够实现制动过程中的制动力矩稳定及较高的能量回收效率。     

智能电动车控制系统设计

基于AT89C51研究的跷跷板上行进的智能电动车系统,其硬件主要由AT89C51单片机最小系统板、小车左右前轮驱动电路、小车行进轨迹探测电路、角度方向检测电路、显示电路及报警电路等组成.通过软件产生PWM波控制小车速度,利用插补运算调整小车行进轨迹.经过反复分析、比较和调测,证明本系统达到了设计的要求.     

电机保护智能监测系统的设计

为减少电机的损坏次数及设备故障率，提高电机运行的可靠性，研制了一种以80C196KC单片机为控制核心的电机保护智能监测系统。应用A／D转换器可靠地采集电机工作电流和温度等参数，对电机三相电流过载、超限、漏电、不平衡、缺相、接地电阻、电机和环境温度进行测定，智能判断出各种工作产生的故障并及时排除，实现了电机缺相、过电流、欠电流、欠电压保护。实际运行显示，系统工作稳定可靠、操作方便及功能完善，满足了现场要求。