开关噪声对电流控制精度影响及抑制策略

在高精度应用场合,对伺服系统的控制精度提出了极高的要求。伺服系统的控制精度很大程度上取决于反馈测量的精度,位置、速度反馈精度可通过提高编码器的绝对精度进行提升,且对外界干扰并不敏感,而电流采样环节对开关噪声较为敏感,噪声会造成输出转矩波动,降低伺服系统控制精度。从伺服系统高精度电流采样原理出发,研究开关噪声对电流控制精度的影响,提出一种具有连续输出的SINC3滤波器结构和一种提高稳态电流控制精度的方法。通过实验结果可知,该方法对开关噪声造成的电流波动有明显的抑制效果,具有很强的工程指导意义。     

基于FPGA的高性能硬件EtherCAT主站研究

随着技术的不断进步,高端应用场合对EtherCAT主站的性能提出了越来越高的要求。传统的软件EtherCAT主站使用Windows或Linux操作系统实现,主站的性能和稳定性完全依赖操作系统的实时性,且主站的抖动一般为微秒级别,不能满足高端应用的需求;同时,传统的时钟同步算法以第一从站的时钟作为系统时钟,具有一定的局限性。对此,文章首先对目前EtherCAT主站研究的现状进行阐述;然后提出了一种基于FPGA的硬件EtherCAT主站方案以及一种基于FPGA主站时钟的DC同步算法,并对硬件EtherCAT主站实现的方法进行了描述;最后采用6台通用伺服驱动器作为从站设备,对主站系统进行了实验验证。实验结果表明,所设计的主站通信数据帧抖动仅为5 ns,且搭配本文所述的时钟同步算法,各从站间同步信号SYNC0中断实时同步,能满足各高端应用场景的需求;同时由于FPGA代码的可移植性,该主站可灵活应用于不同的硬件平台,具有很强的工程指导意义。     

风光互补发电系统设计及最大功率点跟踪控制

为解决传统风电和光伏发电系统独立运行时受天气影响较大、能量利用率不高及蓄电池充放电控制不合理等问题,充分利用风电和光伏系统之间良好的互补性,设计了风能和光能互补的发电系统。提出一种以定电压法启动结合功率前馈的变步长电导增量法最大功率点跟踪(MPPT)算法,减小功率追踪过程中的能量损耗,改善最大功率点附近的振荡问题。利用风能和光能系统与蓄电池之间的能量流动状态,协调控制蓄电池充放电电流,延长蓄电池寿命,提高系统整体稳定性。实验结果证明了系统设计和控制策略的正确性和有效性。