杂散电流产生装置及其控制系统设计

设计了一种可以在实验室产生可靠杂散电流信号的装置.采用增强型单片机STC12C5410AD作为系统的控制核心,根据人机接口电路给定的幅值范围,在合适的时刻给予双向晶闸管触发信号,在整流器的输出端即可得到这种杂散电流信号.系统带有大容量存储器,用于记录每个时刻输出的电压、电流的幅值和被测试样的输出,形成测试数据库,为试验结果的分析提供了依据.整个系统的稳定性和可靠性由硬件保护电路和软件的散转、实时检测来保证.     

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.     

霍尔传感器在柴油机低温起动中的应用

基于霍尔传感器工作原理,设计了柴油机低温起动系统的霍尔型起动电压、电流、转速传感器及其信号处理电路;利用新型的柴油机低温起动试验方案,进行了低温起动电压、起动电流、起动转速的性能试验,结果表明：最大低温起动电流达到680 A,起动电压大于8.6 V,起动平均转速为280 rad/min,性能完全满足柴油机低温起动系统要求。同时也验证了霍尔传感器能够准确测试柴油机低温起动系统的起动电压、电流和转速信号。     

光斑位置检测系统中自动增益控制电路的设计与实现

文中设计了一种应用于激光通信光斑位置检测系统的自动增益控制(AGC)电路。该电路采用数字式增益控制、两级放大实现,第一级为可变增益放大电路,用于实现对放大电路增益的控制并将电流信号转换为电压信号,第二级为固定增益的反向放大电路,实现对电压信号的反向,以满足A/D转换对模拟输入信号的要求。实验结果表明,该放大电路可以实现对9 n A~90μA的输入电流的线性放大,总增益可控动态范围为94~154 d B,在增益为154 d B时,输出总噪声为85.2μV,满足光斑位置检测系统对放大电路低噪声、高增益、宽动态范围的需求。     

浅谈丰田卡罗拉曲轴位置传感器的工作原理及检测方法

曲轴位置传感器能检测上止点信号、曲轴转角信号和发动机转速信号,是电控单元计算点火时刻与喷油时刻的最主要依据之一。以丰田卡罗拉轿车曲轴位置传感器为例,分析了电磁式曲轴位置传感器的工作原理及检测方法,为诊断电磁式曲轴位置传感器的故障提供了一套全面、系统的检测方法。     

啮合式电动机调速系统设计

针对新型啮合式电动机的特点,以TMS320F2407为控制器设计了一种高效可靠的调速系统。文章介绍了系统的整体结构和工作方式,该系统主要由DSP控制器及外围电路、功率变换电路、电流电压检测电路、过压过流保护电路及位置速度检测电路等模块组成。     

有机磷农药检测电路的设计与实现

为了检测农作物中有机磷农药的残余量,采用恒电位仪和信号放大器设计了一个微电流检测电路,可以有效地将微电流信号放大输出为模数转换器能够识别的电压信号.该电路检测电流精度达到0 25%,灵敏度达到10-8 A/V.     

无刷双馈风力发电系统电压电流采样设计

为了实现在无刷双馈风力发电系统中,精确、及时地对电压电流信号进行采样,以及解决控制板上各路信号采样电路通用性的问题,采用了直流采样方法。将高速线性光耦HCNR201以被测电路和控制电路电气隔离的方法应用到所设计的采样电路中;通过开展所设计电路的理论分析,建立了电压电流霍尔传感器采集数据与单片机采样数据之间的关系;在理论分析的基础上,在无刷双馈风力发电系统实验平台上进行了试验,得到了电压电流霍尔传感器采集数据与单片机采样数据之间的实际传递函数;最后,对传递函数理论拟合曲线和实际拟合曲线进行了比较。试验结果表明,所设计的无刷双馈风力发电系统电压电流信号检测方法误差小、可靠性强,为下一步研究提供了参考。     

用于光离子化检测器的微弱电流检测电路设计

文中设计一种可用于光离子化检测器的微弱电流信号检测电路。分析了前置放大电路中反馈电阻和反馈电容的选择,对比了跨阻式和T型电阻反馈网络两种前置放大电路结构的输出端噪声大小,设计了能够消除输入端共模电压干扰,并可有效消除环境温差等外界干扰影响的差分输入前置放大电路。所设计微电流检测系统还包括二阶有源低通滤波器、次级电压放大电路及运放双极性供电电源电路。搭建了微电流发生电路测试所设计检测电路,输出电压与输入电流呈现良好的线性关系。将所设计微电流检测电路应用于光离子化检测平台,通入异丁烯气体进行测试,发现在异丁烯浓度为0～178.5 ppm范围内,输出电压与气体浓度间成良好的线性关系,拟合优度为0.983。通过测试酒精和丙酮挥发物证明,该系统可以推广到用于其他挥发性有机物检测。     

基于Proteus的模拟三相交流信号源设计

为合成高性能三相低频正弦波信号,以降低研究成本,提出了一种基于集成运放及电阻、电容元件的工频三相交流信号源设计方法。通过正弦波发生器、电压幅值调节电路、移相网络、输出电路及电压—电流转换电路产生的对称三相电压及三相电流分别在0~1 V、0~5 mA之间同步精确可调。在星形连接对称电阻负载时,Proteus对三相交流电压源及电流源的仿真结果表明,电路性能指标达到了设计要求,具有成本低、精度高、性能稳定、输出波形无失真等优点,可应用于自动控制系统及仪表检测系统。     

空间高精度扫描伺服系统的驱动控制

研究了空间飞行器扫描伺服系统的高精度驱动控制技术。针对有效载荷对地面目标进行扫描时多要求其伺服系统提供高精度的低速性能,本文提出采用交流永磁同步电机直接驱动伺服系统,省去中间的减速器传动环节来提高伺服系统的驱动控制精度。伺服驱动控制系统用现场可编程门阵列(FPGA)作为高速信号处理芯片,提高信号的处理速度和控制精度;用高精度的绝对式光电编码器检测转动位置,提高位置检测和速度的精度;主电路采用功率线性放大技术,得到光滑,力矩脉动小的驱动波形。系统实验表明,由于该方法采用模拟正弦信号驱动,在低速时避免了脉宽调制(PWM)驱动信号开关和死区造成的速度波动,实现了高精度的速度控制,速度波动范围在1%以内;得到的电压、电流测试曲线光滑,无高次谐波干扰。该扫描伺服系统满足动态和静态要求,为实现空间低速高精度扫描提供了一种新的方法。     

基于Mlx90316的电-机械转换器角位移测控系统

为提高电液伺服控制系统的响应速度和精度,将角位移测控技术应用到电-机械转换器控制闭环中,增加步进电机位置信号作为控制参数,实现了位置闭环控制。开展了基于霍尔技术位移测量技术的研究及其解码原理的分析;根据Mlx90316芯片的时序要求,设计了一种电-机械转换器角位移测控系统,实现了角位移的非接触式测量;测控系统以TMS320F2812 DSP作为主控器,开发了相关功能模块,进行了位移闭环PID控制策略的研究,以及软硬件的设计与测试,实现了步进电机的位置反馈与闭环控制。测试结果表明,该系统测量速度可达2 800 fp/s,精度可达12 bit,系统具有测速范围宽、控制精度高等特点。     

汽车大灯调节器加载测试系统的设计

为实现对汽车大灯调节器模拟负载以及夹爪位置的精确控制,设计了一种直线式力加载的测试系统。该系统以STM32F103微处理器为控制核心,交流伺服电机作为加载装置,设计了机械结构,信号调理电路,RS232、RS485通讯电路,伺服电机驱动电路等硬件部分。在加载系统中,采用模糊PID算法解决加载过程中多余力和位置干扰等因素的影响,以及调节速度快、超调小难以兼得的问题。实验结果表明:该加载系统能够精确控制模拟负载大小以及夹爪位置,在设置负载(10~100)N,夹爪位置(0~10)cm,满足负载精度5%,夹爪位置精度0.5%。     

无刷直流电机自适应模糊控制系统建模与仿真

建立无刷直流电机（BLDCM）数学模型,并利用Matlab／Simulink中的无刷直流电机模块搭建了仿真模型,实现了电流环、转速环和位置模糊自适应控制环的三闭环位置伺服系统的仿真。分析了无刷直流电机系统的动、静态性能,得到了电机运行时的位置和转速响应、相电流和相电动势的仿真波形曲线。仿真结果表明位置控制器采用模糊白适应控制算法,响应快,位置、转速响应无超调,具有较强的自适应和鲁棒性。该模型准确易实现,便于修改和替换,仿真结果为BLDCM控制系统的实现提供参考。     

数控机床伺服进给系统无传感器检测技术

提出一种基于光栅尺与编码器信号的机床伺服进给系统定位精度检测方法;深入研究电流、扭矩、润滑特性之间关系,获取伺服电动机电流并据此对机床润滑状态进行分析和监测.在全闭环和半闭环条件下进行单轴直线和两轴联动圆测试,实验表明位置、瞬时速度等光栅尺、编码器信息可以用于机床伺服进给系统精度评定和控制特性评估;进行了不同进给速度下的恒速、润滑特性测试,试验分析表明机床润滑特性符合Stribeck摩擦效应,能够实现对机床润滑和运行状态进行监测.     

风电变桨直流伺服驱动器的设计

基于风力发电变桨系统的需求,分析了永磁直流伺服电机的调速原理,提出了永磁直流电机控制策略,并研究建立了全数字直流伺服控制系统。选用TI公司的TMS320F2812 DSP作为控制核心,介绍了该伺服驱动器的主功率电路和控制电路硬件设计、实现方法以及整体软件架构和具体实现流程。通过旋变解码试验和动态调速试验,验证了全数字直流伺服控制系统的整体设计。     

基于前馈控制的交流伺服系统高速定位控制

在要求高速、快响应的交流伺服定位系统中,采用传统PID控制很难实现高速定位.为解决此问题.在设计出包括位置环、速度环和电流环的三闭环PID伺服控制系统的基础上,引入电流环和速度环的前馈控制来提高定位控制的性能.通过仿真验证了前馈控制在指令信号跟踪方面的良好效果,然后设计出实验系统,进行了与普通PID伺服控制系统的对比实验.结果表明,引入前馈控制的PID伺服控制系统可以实现交流伺服系统的高速定位控制.     

PCI-9846高速数字化仪在电火花放电特性测试中的应用

针对电火花放电间隙状态变化特性的检测与分析等问题,利用凌华PCI-9846四通道高速数字化仪建立了测量系统,讨论了电火花加工放电间隙放电特性测量方案,测量了不同加工状态下放电间隙两端的电压波形和电流波形,分析了空载、正常火花放电、过渡电弧放电和短路等不同加工状态下的电压波形特征及其特征参数。研究结果表明,正常火花放电、过渡电弧放电和短路等不同加工状态下间隙电压的阈值范围不同,且与加工电流有关;在设计伺服控制器时,应根据电源电压、加工电流、工件材料等来动态修正电压阈值。     

汽车空调风门耐久试验装置设计

设计一种用于空调风门耐久试验的装置,该装置使用STM32F103RCT6微控制器作为系统控制核心,包含ACS712电流传感器采集电路及全桥驱动电路模块RZ7899。采集电路采集与风门执行电机相连的实时电流,输出电压确定风门的位置情况,反馈控制系统,由驱动电路模块实现风门任意位置的启停,避免耐久试验过程中因风门故障被卡住,电流突然增加而损坏电机的危险;采用电驱RZ7899,基于H桥控制原理,实现电机正反转的功能。     

图像拼接技术在爬壁机器人位置伺服控制系统中的应用

针对传统爬壁机器人对裂缝图像拼接效果差而导致位置控制结果不精准、工作效率较差的问题,提出基于图像拼接的爬壁机器人位置伺服控制系统.选取 STM３２F１０３RCT６ 为主控芯片,采用气动方式设计机械气动结构,利用 PLC 位置伺服控制器实现故障电路检测.设计视觉控制平台,避免强电磁场影响.软件部分依据 CCD 相机实现机器人视觉监测,采用图像拼接技术删除相邻图像的边缘处重叠部分,实现对墙壁裂缝的准确监测,利用机器人运动速度及机器人预设位置轨迹计算爬壁机器人的位置伺服控制值,将该值传输至系统硬件,实现位置伺服控制.由实验结果可知,所设计系统对裂缝全景图像拼接的精准度较高,机器人的位置伺服控制准确率为 ９７．５％ .