导弹电动舵机控制系统设计

针对某型导弹现有电液伺服系统存在动态响应速度慢、结构复杂、可靠性差、使用维护困难等缺点,研究提出了一种以大功率无刷直流电机为控制对象的电流/位置/速度三闭环反馈控制系统设计方案;采用DSP和FPGA的组合工作模式,其中DSP内部主控制程序实现系统初始化、三闭环控制算法和产生PWM信号等功能,FPGA则实现各功能电路的时序逻辑控制;通过构建由模拟制导计算机、1553B总线通讯网络和舵机控制系统组成的测试系统,验证了三闭环电动舵机控制系统设计方案的可行性;实验结果表明,该导弹电动舵机控制系统最大负载扭矩为75N·m,满载角速度为200°/s,调节时间小于70 ms(±10°阶跃信号),动态相移小于5％(2°,1 Hz),具有输出力矩大、响应速度快、控制精度高、使用寿命长和可维护性好等优点.     

无刷直流电机远程调速控制方法

现阶段无刷直流电机常用的远程控制方法为有线控制和无线控制2种,有线控制需额外铺设控制信号线,无线控制则需增加遥控交互环节。针对上述弊端,设计了一种以可控整流信号波的形式发送速度控制信号,实现无刷直流电机远程调速控制的系统。该系统由整流控制单元和速度调节单元构成,整流控制单元发送可控整流信号波,速度调节单元接收该信号波并实现调速。该方法无需增加控制信号线,直接利用动力线即可实现对无刷直流电机速度大小和方向的远程控制。     

基于嵌入式系统的直流电机转速检测系统研究

介绍直流电机转速检测系统的硬件电路和软件设计方案。该系统利用霍尔传感器获取直流电机转动时产生的的脉冲信号,根据脉冲信号的数值计算直流电机的转速,以单片机为核心,通过人机接口实现直流电机转速的显示与设定。同时,利用LabView对数据进行实时跟踪和显示,通过实验测试和数据分析,证明了该转速检测系统具有较好的稳定性和调速效果。     

基于STM32无刷直流电机无传感控制系统设计

设计了一种基于STM32单片机的无刷直流电机无传感控制系统,通过重构中性点的反电动势法,将虚拟中性点电压和断开相相比较,在比较点延时30°电角度作为转子位置信号,保证电机的有效运行;同时速度环使用PI控制器,使输出速度稳定.经过实验验证,在给定转速700 r/min情况下,测得输出精度±1%,超调量7%,表明该系统的可行性和有效性.     

基于阵列漏磁信号分析的无刷直流电机高阻接触故障诊断研究

无刷直流电机具有效率高、能量密度高、噪音低等优点进而被广泛应用于汽车、工业自动化、航空航天等领域。高阻接触（high resistance connection, HRC）故障是电机的典型故障之一,该故障严重时会导致急剧温升乃至火灾,因而无刷直流电机的HRC故障研究具有重要的意义。通常采用电流电压信号分析的方法诊断HRC故障,但现有的方法仍存在局限与不足。针对此问题,设计了一种新的结合阵列漏磁信号分析和机器学习的方法实现无刷直流电机HRC故障的定位和定量分析。首先通过安装在电机外壳的霍尔传感器阵列采集多通道漏磁信号,利用神经网络分析漏磁信号的时域特征实现电机HRC故障检测和定位。在确定故障相之后,利用另一个神经网络模型分析漏磁信号频域特征实现HRC故障的定量分析。实验结果表明,提出的方法检测和定位故障的精度为9875%,故障定量分析的平均均方根误差为0018 Ω。该方法具有非侵入式测量、易于实现、效率高等优点,对提升无刷直流电机HRC故障检测精度和效率具有促进作用。     

同步旋转坐标系下的BLDCM滑模观测器算法设计

为了实现无位置传感器无刷直流电机(BLDCM)矢量控制系统中电机转子位置的准确估计,提出了一种基于同步旋转坐标系的滑模观测器算法。该方法直接在同步旋转坐标系中设计滑模观测器,以获取电机反电动势信息,再通过锁相环技术从估计的反电动势中提取电机转子的速度和位置角度信息。针对滑模观测器的高频抖振问题,采用饱和函数代替滑模观测器的符号函数。最后,通过仿真将所提算法与传统滑模观测器算法对比,并对所提算法进行实验验证。仿真与实验结果表明该算法能够准确跟踪转子的速度和位置,验证了所提算法的正确性与可行性。     

一种改进的无刷直流电机无位置传感器启动控制策略

针对拧紧扳手用无刷直流电机(BLDCM)无位置传感器驱动系统,研究一种改进的三段式启动控制策略.在转子预定位阶段,将电压矢量的预定位精度设置在60°范围内,同时确保通入绕组的电压脉冲占空比较低,避免电机反转.在电机加速阶段,通过分析BLDC的加速原理,结合六组加速脉冲电压矢量与六组检测脉冲电压矢量,完成稳定的闭环启动.在自同步运转阶段,当电机达到反电势可检测状态后,利用线电压差值进行反电势过零点检测,实现高精度换相.通过实验对所提出方法进行验证,结果表明改进后的三段式无位置传感器启动控制方法有较高的稳定性和转速估计精度.     

直流电机电刷磨损预测的粒子滤波方法

针对直流电机电刷磨损的跟踪与预测问题,提出了一种改进型粒子滤波器的电机电刷磨损状态演变预测方法。首先建立直流电机的动态模型,通过电刷磨损仿真分析获得一定时间间隔的电流输出数据,此输出数据作为测量数据用作为预测模型的输入。接着,根据测量数据的变化规律建立电机电刷磨损预测的模型形式,然后通过采用所提出的多项式重采样粒子滤波方法来预测电机电刷磨损状态的演变。案例数据分析结果表明,所提出的基于粒子滤波的电刷磨损预测方法是有效的且计算过程简便。     

基于80C196KC单片机的舞蹈机器人控制系统设计

介绍了基于80C196KC单片机的舞蹈机器人控制系统的设计，详细阐述了系统的硬件实现方案和软件设计思想，该系统采用分时复用的方法，利用PWM信号对驱动电机进行控制。