基于DSP和CPLD的四相容错电机控制系统硬件设计

主要完成了一个以DSP2808为控制核心,结合CPLD进行组合逻辑控制的四相容错电机控制系统的硬件设计;系统通过CPLD发出控制信号控制H桥来驱动电机,通过霍尔电流、位置传感器来进行电机驱动电流、转子位置、电机转速信号的采集,将采集信号送入CPLD和DSP进行闭环控制;对280V供电电压条件下,IGBT的栅极电压和电机的相电压进行了测试,电压波形符合要求,电机运行良好;实际测试结果表明基于此硬件系统的控制电机具有功率大、运行可靠、带负载能力强等优点.     

开关磁阻电机的工作原理分析

对开关磁阻电机的工作原理进行了阐述,包括对电机的电感曲线、三种工作状态的分析,对电机的线性模型进行了分析,并且给出了电压、电流、磁链、转矩等物理量的计算方法。     

基于IMM的永磁电机无速度传感器技术

提出一种新颖的基于IMM算法的电机转速、转子位置观测器,用于永磁电机无速度传感器矢量控制系统的转速等参数辨识。以期削弱滑模观测器的抖动,提高模型参考自适应观测器的动态性能。该方法基于交互式多模型算法的核心思想,在永磁同步电机Id=0的双闭环电压矢量控制系统运行时缺少直接速度测量手段的情况下,用滑模观测器（SMO）和模型参考自适应观测器（MARS）对电机的即时转速、转子位置进行并行估测,计算出两组不同的SVPWM电压输入uα、uβ值,再赋予权值进行交互输出电压值。通过分析和仿真结果表明,所提出的永磁电机无速度传感器矢量控制系统的转速辨识方法具有较强的鲁棒性和令人满意的动静态性能。     

霍尔角度传感器及其在电机自动调速系统中的应用

本文详细介绍霍尔角度传感器的工作原理及在电机调速系统中的应用。HJC231W 型霍尔角度传感器的线性误差和温度稳定性均优于西门子公司同类产品SAS231。该类传感器应用广泛。     

基于零磁通的双隔离高电压传感器设计与实现

传统霍尔电压传感器测量千伏级电压采用外接电阻转换成电流的方式,存在输入功率大和测量隔离度低的问题。基于此,设计了一种基于零磁通的双隔离高电压传感器。设计电阻阵列、仪表放大和运放双跟随匹配的U/I转换电路,降低输入功耗并精确传送测量电压;引入特殊耐高压设计的霍尔模块,对原次级磁场建立零磁通反馈,实现测量和输出隔离以及高精度线性转换;设计宽电压式DC-DC电源对内部高低压模块隔离供电。测试结果表明,传感器线性度优于0.1%,精度优于0.2%,耐压达到2 000 V,具有重要的工程价值。     

感应电机矢量控制系统的神经网络转速辨识

为解决感应电机无速度传感器矢量控制系统的转速辨识问题,在给定的无速度传感器感应电机间接矢量控制系统中,根据感应电机的数学模型,经过一定的变换,利用电机易于检测到的定子电压和电流,以及基于BP算法的两层神经网络,用期望状态与实际状态之间的偏差来调整神经网络模型的权值,达到实时辨识电机转速的目的。该方法简单、直观,不仅利用了神经网络的优点,又能适应感应电机调速系统实时控制的要求。仿真结果验证了该方法的有效性。     

汽车电子燃油泵中无刷无位置传感器直流电机控制研究

针对现有汽车电子燃油泵电机油品适应性差、噪声大、寿命短等问题,设计了一种无刷无位置传感器电机控制系统,并应用于电子燃油泵中.在分析无刷电机旋转原理的基础上,利用反电动势法在控制程序中构造虚拟中性点电压来确定反电动势过零点信号,并结合预定位启动法进行启动,从而实现了无刷无位置传感器电机的控制.实验表明:该系统能够准确判断电机反电动势过零点信号,电机运行平稳,且输出油量满足实际需求.     

优化电磁式角位移传感器线性度

理论上分析了影响角位移传感器线性度的关键因素:角位移传感器径向磁场磁感应强度.通过对影响角位移传感器径向磁场磁感应强度的各个因素:初级线圈长度和半径、偏心圆盘偏心矩和半径、初级激励电压的分析.提出了各个因素优化来提高角位移传感器线性度的方法,得出了角位移传感器最佳线性度的性能参数.依据柴油机电子调速系统模拟实验装置平台,优化后的角位移传感器进行了电子调速器系统内、外环模拟实验.结果表明:电子调速系统的动态响应达0.25秒,线性度为0.4%.完全满足柴油机正常调速要求.     

电动自行车直流电机调速

过去电动自行车直流电机调速一般采用电阻降压,或串联调整管的线性调压方式。欲降低电机转速时,通过串联电阻或调整管降低供电电压,使电机低压供电低速运转。但电机电压降低后其机械转矩减小,电机带载启动时延长了启动时间,极大的启动电流对电源和电机本身都不利且电机速度越低调速电路的功耗越大。以电动自行车为例,采用降压法调速,必然缩短蓄电池的使用寿命,并使自行车一次充电后的行驶里程缩短。     

传感器系统的非线性校正

通常传感器的输入与输出呈非线性关系,本文采用多项式拟合法列出其反非线性特性拟合方程,并用MATLAB求出方程系数;在压力传感器系统中,压力经导电橡胶传感器转换为电压,电压数据被送到LabVEW软件中的公式节点,经过节点中拟合方程的计算,使传感器系统的输入-输出呈线性,即通过软件实现传感器系统的非线性自动校正.     

Consideration of theoretical equation for output voltage of linear displacement sensor using meander coil and pattern guide

This paper discusses the development and derivation of theoretical equation for output voltage on a displacement sensor based on inductive concept. A linear displacement sensor is used to detect the displacement of moving part on linear machines. It consists of a sensor head and a pattern guide. The sensor head is made from copper meander coil while the pattern guide is made from a soft iron (SS400). The mathematical equation of the sensor output voltage is derived using magnetic coupling method. The effect of input frequency on the output voltage is analyzed and has been compared with the measurement data.     

同心圆柱环型电容式肥液浓度传感器设计与试验

设计了一种同心圆柱环型电容式肥液浓度传感器,主要由稳压器、10MHz有源晶振、施密特触发器、电容传感器和真有效值检测器组成,检测结果以直流电压形式输出.在8×10 -1~1×10 -3mol/L浓度范围内,配置一系列待测肥液对传感器进行了试验:1)标定试验结果表明传感器输出电压与浓度对数呈线性负相关,决定系数R2>0.987;2)温度变异性试验结果表明传感器输出电压与肥液温度呈线性正相关,其决定系数R2=0.98417;3)稳定性试验结果表明同一浓度下连续测量10 h内测量最大差值为0.0003 mol/L,传感器稳定性良好;4)验证试验结果表明最大检测误差为9.8%.满足在线检测的实际应用要求.     

微电机粗糙表面粘附仿真分析

针对粘附现象严重影响微电机性能的问题,建立了微电机粗糙表面"截球型"粘附物理模型;根据Hamaker微观连续介质修正理论,推导出微电机粘附力数学模型,仿真出相当表面光洁度等级分别为10级、11级和12级的微电机粘附力数值结果,从而为微电机的结构设计提供了理论依据。     

基于平衡PZT法解调的FBG传感器

提出了一种基于压电陶瓷叠堆驱动参考光纤Bragg光栅(FBG)扫描滤波的FBG传感器波长解调机构,设计了对称结构U型金属支架结构,并采用两侧粘贴光纤光栅的方式,同时对光纤光栅施加相等的预应力,这种结构扩展了解调光栅的扫描范围,平衡了压电陶瓷叠堆所受的拉力,增强了其运行可靠性,提高了扫描线性度.实验结果显示:在0-200...     

一种新型的电离式MEMS气体传感器

本文实现了一种新型的电离式MEMS气体传感器,即线性阻抗电离式MEMS气体传感器。该电离式气体传感器创新地采用了电导率而不是常用的击穿电压来检测不同的气体成分,这样可以避免高电压对器件的影响,提高器件工作状态的可重复性和稳定性。该器件在低压条件下不同气体组分中进行气体放电实验,测出了不同的伏安特性曲线和电导率值,从而证实了该器件的气体传感特性。     

一种涡流传感器恒流驱动电路设计

针对现有涡流传感器采用开环恒压驱动方式驱动,存在驱动电流受电路温漂和负载变化影响的问题,设计了一种应用线性控制理论的涡流传感器恒流驱动电路。详细介绍了该电路的各模块及多输入单输出反馈控制系统应用电路的设计。仿真和电路试验结果表明,相比于传统的涡流传感器开环恒压驱动电路,该电路不仅能提供恒定驱动电流,还具有较小的温漂及较强的负载变化能力。     

中国微米纳米_基于电场的快速暂态过电压测量

提出了一种基于电场的VFTO测量方法,以实现气体绝缘变电站(Gas Insulated Substations GIS)开关操作引起的快速暂态过电压(Very Fast Transient Overvoltage VFTO)的测量.通过MEMS电场传感器测量GIS母线周围的电场,进行大量试验确定电场强度与母线电压的线性关系,并对传感器进行标定,实现VFTO的测量.从理论上对GIS变电站不同负载的VFTO建模并进行仿真数值计算;使用扫频法、方波响应法对电场传感器的响应特征进行了测试,高频截止频率>134 MHz;在实验室内进行了高幅值电压测量实验,在云南电网公司超高压试验研究基地进行GIS变电站现场VFTO测量实验,结果表明利用电场传感器能够进行快速暂态过电压的测量.     

载体催化型瓦斯传感器输出电压与瓦斯体积分数函数关系研究

针对载体催化型瓦斯传感器的近似直线形的输出曲线存在非线性误差较大、准确度低的问题,提出了一种采用最小二乘法建立载体催化型瓦斯传感器输出电压与瓦斯体积分数函数关系的方法。以MJC4/2.9J型载体催化元件为实验对象,结合相应的实验数据得到输出电压与瓦斯体积分数的拟合曲线,该拟合曲线的结果表明,采用最小二乘法建立的瓦斯传感器输出电压与瓦斯体积分数函数关系非线性误差较小、准确度高,并将该函数关系应用到瓦斯检测仪的设计中。实际应用结果表明,该瓦斯检测仪具有较高的精度及稳定性。     

A resonant, dielectric micro-motor driven by low ac-voltages (<6V)

 An asynchronous, dielectric micro-motor consisting of an Al-SiO₂ rotor of 50 to 200 μm diameter was driven with 4 or 8 circularly arranged electrodes in water. The motor elements were fabricated by micromachining. Each electrode was designed to be an oscillatory circuit with a sharp resonance frequency in the upper kHz-range. The resonances at all electrode tips increase the voltage in the stator-rotor gap by a factor of up to 15. As a result, the dielectric rotor operates in a sharp frequency window at 5 V_pp excitation as if driven with more than 75 V_pp. With square wave pulses, the higher order Fourier-components induce several changes in rotor spin direction within two frequency decades. The micro-motor has been driven for hours without noticeable wear. It developed high starting torques and was useful for circular water pumping. The system has the advantage of very sensitive frequency dependence and the low drive voltages (below 10 V) can be produced by most electronic circuits. Received: 2 December 1996/Accepted: 15 January 1997