基于网络的嵌入式无刷直流电机调速系统的研究

针对网络化电机远程闭环控制系统的实时性问题,提出了一种基于以太网的嵌入式无刷直流电机远程控制系统设计方案.系统包括双控制器、无刷直流电机远程控制器及现场控制器.远程控制器实现无刷直流电机双闭环控制.本地控制器作为执行器,控制电机运行,并实时采集无刷直流电机运行状态参数,通过以太网传输给远程控制器.控制器采用嵌入式操作系统μC/OS-Ⅱ作为系统管理软件,以实现可靠的多任务运行.电机控制系统采用双闭环控制,速度调节器为PI控制和模糊控制相结合,电流环为PID控制.仿真结果表明,模糊自适应PI控制算法的引入能够补偿网络延时对系统控制性能的影响,改善系统的动态特性.     

基于双DSP的四象限变频调速系统设计与实现

设计了一种基于双DSP的感应电机四象限变频调速系统.将基于电压定向矢量控制策略的PWM整流器与传统变频器相结合,通过实时控制输入电流,使变频器的输入电流具有较好的正弦性,其相位与电网电压相同,并自动实现能量双向传递,进而实现了变频调速系统的四象限运行.采用双DSP芯片控制方案实现系统功能,给出了具体的软、硬件设计方法,并进行了实验研究,实验结果证明了所提出系统及其实现方法的正确性与可行性.     

电流滞环跟踪控制的永磁无刷直流电机回馈制动的研究

对电流环采用电流滞环跟踪控制技术的无刷直流电机控制系统进行了研究,提出了电流反相控制回馈制动方式,即通过控制电机相反电势和相电流的相位关系来控制电机运行状态的控制方法,将电机在正向电动、正向制动、反向电动、反向制动四种运行状态下的控制算法统一起来.仿真实验表明,该系统动态响应性能好,其控制策略具有实现简便、可靠性高的特...     

电动汽车能量控制系统的动态建模与仿真

在异步电动机驱动的电动汽车运行过程中,驱动系统的直流侧电压和电流随着运行状态的不同而发生变化,从而会造成电动机控制性能的恶化.根据电动汽车驱动时直流侧电压需保持恒定,能量回馈时直流侧电流需保持恒定的要求,使用双向直流-直流变换器对直流侧电压和电流进行调整,正向工作时采用电压反馈并使用PI控制器镇定系统,反向工作时采用电流反馈并使用基于补偿环节的平均电流法镇定系统.分别建立了正向电压控制和反向电流控制的动态数学模型,利用输入电压和负载的阶跃扰动考验了系统的抗扰能力.通过MATLAB仿真证明了该控制方法的有效性和正确性.     

嵌入式无刷直流电机网络控制系统

针对电机远程闭环控制的实时性问题,提出一种基于以太网的嵌入式无刷直流电机远程控制系统设计方案;设置远程控制器作为主控制器,采用双闭环控制策略;由微控制器C8051F020和网络控制器CP2200构成嵌人式以太网接口,控制电机运行,并实时采集无刷直流电机运行状态参数,通过以太网传输给远程控制器,并根据控制器的控制指令改变电机的运行状态;仿真结果表明,该系统设计合理、性能良好.     

三相双PWM四象限交流传动系统控制与仿真

三相双PWM四象限交流传动系统是一种较为新颖的传动控制系统,由两个全控型器件为基础的电压源型变流器(Voltage Source Rectifier,VSR)背靠背连接构成.传统的功率变换器由于整流环节不可控,因而会存在网侧功率因数低,谐波含量高等缺点,因而应用范围有限,而且控制系统的电机的转速稳定性与精确性较差,且不能四象限运行.为解决上述问题,利用MATLAB \simulink建立起了双PWM变换器的系统模型并进行了仿真,仿真结果表明:通过对PWM整流器网侧输入的交流电流和直流电压进行有效控制,可以使二者的相位基本一致.同时针对两个变流器所需要实现的不同功能分别设计了控制器,利用矢量控制方法让电机四象限运行.仿真波形表明,系统的动态特性和静态特性都较好,改善了网侧功率因数低,谐波含量高等缺点,电机的转速稳定性与精确性很好,验证了控制策略的可用性和控制器的有效性.     

H桥式电路驱动无刷直流电机的设计

无刷直流电机是广泛应用于电动汽车、数控机床和家电等领域的重要器件。采用MOS管和专用栅极驱动芯片搭建H桥式驱动电路,主控电路基于ARM微处理器,利用PWM方波通过控制电枢电压的大小占空比从而调节电机速度,以及利用霍尔电流传感器检测电机电流大小监测电机运行情况,从而达到稳定、精细、准确地控制无刷直流电机的正常运行。经实验表明,H桥式电路可以实现无刷直流电机正反运转,并且工作稳定、功耗小、效率高,实现了无刷直流电机稳定可靠软启动和平稳精细调速控制。     

基于滑模控制的独立光伏发电系统控制策略

针对独立运行的光伏发电系统,提出了基于滑模控制的最大功率跟踪(MPPT)策略;针对光伏微源输出功率随机性引起的逆变器输入侧直流母线电压波动,通过储能控制实现电压稳定;针对负载变化引起的系统输出电压波动,设计了系统输出电压电流双闭环控制器。通过MatLab/Simulink对提出控制策略进行了仿真验证。分析结果表明,所提出滑模控制策略可实现光伏电池的MPPT;储能控制策略可有效抑制光伏微源输出功率波动引起的直流母线电压波动;输出电压控制策略能稳定系统电压,确保安全可靠运行。     

车用冷却风扇的BLDC控制系统设计

目前,汽车引擎冷却风扇已由简单的继电器控制发展到了复杂的MCU及软件算法控制,与普通直流电机相比,无刷直流电机(BLDC)具有较高的功率密度、体积小及控制精度高等特征,可用于实现对冷却风扇的驱动.在研究四相双线绕组无刷直流电机机理的基础上,研制了一种车用冷却风扇的BLDC控制系统,选择合适的主控芯片XE162实现控制器对四相电机的控制.现场实验表明,该控制器性能稳定,运行可靠.     

基于CAN总线的测试用无刷直流电机控制器设计

设计了一种基于DSP TMS320F2812的测试系统用无刷直流电机控制器,研究了控制器的CAN总线通信和智能化控制技术。控制器通过CAN总线实现与上位机的高速通信,可实时接收控制命令,实现对多种机构在多种运行模式下的高精度控制,并将测得的速度、位置、电压、电流等数据传递给上位机。驱动、逆变电路使用主、备份设计,可靠性高。设计了旋转变压器的解算电路,控制器同时具有处理霍尔和旋变两种信号的能力。试验结果表明,该控制器设计合理,完成了与上位机的高速通信和对电机的智能控制,达到了设计要求。     

Sliding mode 4-quadrant DCDC converter for a flywheel application

A sliding mode control system for a 4-quadrant DCDC converter was designed and a low voltage prototype was constructed. The target application is a flywheel based all-electric driveline. Important qualities are current and voltage control, bidirectionality, and stability for a broad input voltage range, focusing on a smooth transition between operating quadrants. The control decisions were based entirely on the latest available measurements, implying that no memory needs reinitializing when changing quadrant. The boost control was based on a topology specific current source approximation. The control was found to be parameter invariant, regardless of high input/output dynamics variance.     

基于双PWM高效节能变频的电动扶梯控制系统的开发

针对目前在电动扶梯上应用的通用变频器主要缺点：电动机发电运行时回馈的能量不能回馈到电网,而是消耗在制动电阻上,造成能量的浪费现象。文章提出一种新型双PWM变频调速系统：采用PWM整流器取代了其不可控二极管整流侧,逆变侧采用矢量变频控制。双PWM系统不仅能使直流电压在一定范围内可调,实现单位功率因数运行,而且可以实现电机四象限运行和电能双相传输。     

抽油机检测系统的设计与应用分析

针对当前中国大部分油田主要凭借人工经验判断抽油机运行状况而无法及时发现抽油机故障的问题,从系统功能、硬件设计及软件设计等方面介绍了一种全新的抽油机检测系统设计方案。该系统采用集散式控制结构及GPRS无线通信方式,实现了对抽油机电动机电流及电压、荷载、位移等参数的监测。     

面向对象方法在半导体整流系统仿真中的应用

该文描述了三相整流桥的一种仿真模型,并采用面向对角的方法建立了一个仿真基类和整流桥类。以整流桥类对带三相整流桥的系统进行仿真时,只需确定系统的状态方程和整流桥的端口电压、电流方程,通过重载几个虚函数加以实现,对状态方程的数值求解和整流桥的拓扑变化不必另行处理,因此,可以大大的简化仿真程序。     

光伏电池板巡检系统的硬件设计与实现

为了解决光伏电池板电压、电流检测问题,本系统应用高性能数字信号处理器TMS320LF2407作为核心,结合LCD专用芯片、时钟芯片、IDE硬盘和复杂可编程逻辑器件CPLD进行控制和接口设计,详细介绍了该巡检系统的硬件组成和工作原理,该系统有效地实现电压、电流信号的采集与读取的并行性,提高了电路的可靠性。测试结果表明,本系统能够成功实现电压、电流的准确采集及处理。     

Modeling of closed-loop voltage-mode controlled interleaved dual boost converter

An extensive small-signal analysis of a voltage-mode controlled interleaved dual boost (IDB) converter operating in continuous current mode based on signal flow graph approach is proposed. Small-signal flow graph is developed, from which open-loop small-signal transfer functions are derived using well known Mason's gain formula. Closed-loop small-signal input-to-output, control-to-output transfer functions are also derived and frequency response characteristics are determined at different duty ratios. Voltage-mode compensator designed using K-factor approach is used for closed-loop operation of IDB converter. Load voltage regulation against supply voltage and load disturbances are demonstrated through experimental results.     

集成式微操作器的研制

微操作器是微操作机器人的关键部件，本文基于压电扫描器的工作原理，研制出 压电陶瓷管驱动的三自由度微操作器，通过对四分压电陶瓷管的变形进行静力学分析，建立 了微操作器微位移量与驱动电压的关系模型．研制出微位移检测电路，实现了微操作器机构 、驱动、检测的集成化，设计了微位移闭环控制实验系统，对微操作器进行了静态、动态测 试，得到了微操作器的主要性能指标.实验表明，所研制的微操作器能够满足微纳米定位精 度的微操作需要．     

四象限光电探测器象限间一致性测量方法

将四象限光电探测器应用于目标方位测量时,探测器四个象限的一致性至关重要.用日光灯灯光作光源测量四象限光电探测器象限间响应度一致性,此方法简单有效,容易实现,且能达到较高的精度.用此方法测量了一个GT111四象限光电探测器,其象限间响应度一致性＞82%,测得的结果显示GT111四象限光电探测器具有较好的象限间响应度一致性.     

动力电池管理系统的设计与仿真研究

目前电源管理系统的工况适用性差,无法针对当前路况进行实时调节,降低了电池的循环寿命。针对这一问题,提出了一种基于单片机的可切换电池成组的电源管理系统,把放电电压和电流作为修正量,采取EKF算法提高SOC的估算精度。实验表明：采用单体电池放电试验,验证采集模块设计的准确性,并利用Simulink对工况仿真,验证了SOC估算的准确性和系统根据不同工况自动切换电池成组方式的可靠性。