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  • 开关磁阻电机的振降噪和低转矩脉动研究.rar

    开关磁阻电机(SR电机)驱动系统(SRD)是一种先进的机电一体化装置,但是其较大的振动噪声和转矩脉动问题制约了SRD的广泛应用。本文以小SR电机振动噪声和转矩脉动为主题展开理论分析和实验研究。主要内容有:由于径向力引起的定子径向振动是SR电机噪声的主要根源,因此径向力的分析和计算是研究SR电机振动噪声的基础。本文利用磁通管法推导出径向力的解析表达式,定性分析了径向力与电机结构参数等之间的关系。根据虚位移原理,推导出基于矢量磁势的电磁力计算公式。该计算方法求解电磁力时只需进行一次磁场计算,不但小了计算量,同时计算精度较传统虚位移法高。利用这一计算方法,求出了实验样机的转矩及径向力的精确数值解。针对在SRD性能仿真时,传统的非线性插值不但耗时,而且对有限元计算数据量要求高的问题,本文利用人工神经网络强大的非线性模型辨识能力,成功进行了SR电机磁链反演和转矩计算的模型训练,最后建立了基于人工神经网络的SR电机精确解析数学模型。因为SR电机本体结构形式的选择问题与振动噪声大小有着密切的关系。本文从噪声辐射和振动幅值角度探讨了SR电机主要尺寸的确定;接着从对称性、力波阶数等角度研究了SR电机相数及绕组连接方式、极数、并联支路数的选择问题。并对一些常用的降低电机机械噪声的措施和方法进行了综述。系统振动特性的研究对于小振动噪声十分重要。本文从振动系统的运动方程出发,导出了从激振力到振动加速度的传递函数和系统的自由振动解;然后利用机电类比法得出了SR电机定子系统的固有频率以及振动振幅的解析解,定性分析了影响振动振幅的各种因素;最后利用基于能量法的有限元解法,通过建立不同的散热筋结构形式、高度、根数以及形状的SR电机三维有限元模型,分析得出了最有利于降噪和散热的散热筋结构是高度高、根数多、上窄下宽的梯形截面的周向散热筋的结论。通过建立不同绕组装配工艺下的SR电机三维有限元模型,分析得出了加强绕组刚度可以提高系统低阶固有频率的结论。通过比较实验样机的模态分析结果和运行实验结果,证实了模态分析的有效性。仿真是计算SRD系统性能和预估电机振动的有效手段。本文在用MATLAB建立SRD系统的非线性动态仿真模型的基础上,对SRD系统进行了稳态性能仿真、动态性能仿真以及负载突变仿真。接着利用稳态性能仿真,综合考虑最大平均转矩和效率这两个优化目标,对SR电机的开关角进行了优化。最后结合由磁场有限元计算得到的径向力数据表和稳态性能仿真,通过非线性插值得到径向力的波形,然后对径向力波形进行了频谱分析,从而找到其主要的谐波分量。在电机设计阶段避免径向力波主要频谱分量与SR电机定子的固有频率接近而引起共振是降低SR电机噪声的首要条件。合适的控制策略对于SR电机振降噪是必不可少的。本文理论推导出三步换相法的时间参数取值公式。仿真证明本取值公式较原先文献的结论在阻尼比较小时有更好的振效果。针对SR电机运行中可能出现多个模态振形被激发出来的情况,利用数值优化法对三步换相法的时间参数进行了优化,使得振效果整体最佳,所提的数值优化方法对两步换相法同样有效。在分析已有的直接瞬时转矩控制的基础上,针对其不足之处,提出了转矩定频控制取代内滞环的方法、开始重叠区域的转矩控制方法、最佳开关角度二次优化法和时间参数优化的三步换相法等新的控制方案。动态仿真证明这些方案是切实有效的,达到了预期效果。最后在直接瞬时转矩控制的每一次转矩斩波都使用三步换相法,和在相关断时刻根据实际电平灵活选用两步或三步换相法以小电机振动噪声,并提出了考虑振要求的开关频率设计方法,最终形成了一套完整的降低振动噪声和转矩脉动控制策略。设计并研制了基于TMS320LF2407DSP的SR电机控制器。根据控制策略要求,选用了不对称半桥功率电路拓扑结构;出于降低成本以及提高可靠性考虑,采用了MOSFET双路并联电路方案。在控制软件中实现了本文所提出的降低SR电机振动噪声和转矩脉动控制策略。本文最后对实验样机进行了静态转矩的测量实验,对比转矩测量值与转矩有限元计算值,验证了磁场有限元计算的有效性。然后对实验样机进行了空载与负载、电流控制与转矩控制、低速斩波与高速单波、是否采用两步或三步换相法等一系列对比运行实验,对比各种实验结果,充分证实了本文所提出的降低振动噪声和转矩脉动控制策略的有效性。本课题组承担了国家十·五863计划电动汽车重大专项:“EQ6110HEV混合动力城市公交车用电机及其控制系统”(2001AA501421)。本文的研究是在该项目的资助下完成,并且本文关于电机本体结构形式、散热筋结构和机械降噪措施等的结论已在该项目的60kW实验样机上得到证实。

    标签: 开关磁阻电机 降噪

    上传时间: 2013-07-05

    上传用户:13081287919

  • 基于ARM的摇鳍智能控制器的研究

    摇鳍是船舶与海洋工程中的一种重要系统,目前已在多种船舶中广泛应用。摇鳍对于提高船舶耐波性,增加船舶使用寿命,改善设备与人员的工作条件,提高舰艇的战斗力具有重要作用。小船舶横摇是目前船舶运动控制领域的重要课题之一。本文以船舶摇鳍系统作为研究对象,重点讲述了基于ARM处理器的摇鳍控制器的设计与实现方案。 摇鳍系统目前大多采用基于力矩对抗原理的PID控制器。控制器的性能对船舶自然横摇周期和无因次横摇衰系数有着很大的依赖关系。由于船舶横摇运动的复杂性、非线性、时变性和海况的不确定性,经典PID控制难以获得满意的控制效果。采用先进的控制策略是解决这一问题的有效方法。本论文将模糊控制与PID控制相结合,实现了无须精确的对象模型,只须将操作人员和专家长期实践积累的经验知识用控制规则模型化,然后用模糊推理在线辨识对象特征参数,便可对PID参数实现自整定。另外,浪级调节器做为摇鳍控制器的一个重要组成部分,本论文也对其设计进行了研究,提出了一种基于海浪谱估计的浪级调节器的设计方法,弥补了传统浪级调节器不能充分利用海浪信息的不足。 目前大多数的摇鳍控制器使用单片机作为主处理器或者以工控机为基础开发而来的,前者集成度不高,稳定性也不好,而后者成本较高。因此,本课题设计了一款新型的基于ARM处理器的摇鳍控制器,解决了上述问题。该系统主要由硬件平台和软件平台两部分组成。硬件平台主要包括基于飞利浦公司的LPC2214的控制器核心电路和辅助实现控制的驱动电路;软件平台主要是基于ARM的软件,包括启动代码和应用程序。 研究结果表明:开发的嵌入式摇鳍控制系统不仅具有集成度高、性价比高、性能优越、抗干扰能力强、稳定性好、实时性高等优点。同时更能够适应摇鳍控制系统智能化的发展趋势,所以该摇鳍控制器具有很好的使用价值及意义。

    标签: ARM 摇鳍 智能控制器

    上传时间: 2013-07-10

    上传用户:giser

  • ARM处理器在摇鳍控制系统中的应用研究.pdf

    课题分析了目前国内外摇鳍控制技术的发展与现状,重点讲述了基于ARM处理器的摇鳍控制器的功能设计与实现方案。 摇鳍是一种由微机控制的自动化程度很高的船舶摇装置。摇鳍控制系统根据人为输入的信号和来自鳍本身的反馈信号,及时输出不同的控制指令,控制鳍转动到期望的角度,达到小船舶横摇的目的。但目前大多数的摇鳍控制器使用单片机作为主处理器或者以工控机为基础开发而来的,前者集成度不高,稳定性也不好,而后者成本较高。因此,课题设计了一款新型的基于ARM嵌入式处理器的嵌入式摇鳍控制器,解决了上述问题。 该系统主要由硬件平台和软件平台两部分组成。硬件平台主要包括基于飞利浦公司的LPC2290的控制器核心电路和辅助实现控制的驱动电路;软件平台主要是基于ARM的软件,包括启动代码和应用程序;为实现系统的可靠运行,同时也采取了一些保证系统可靠性的措施。 目前,摇鳍系统大多采用基于力矩对抗原理的PID控制器。由于船舶横摇运动的非线性、复杂性、时变性以及海况的不确定性,经典PID控制很难获得令人满意的控制效果。因此,如何实现PID参数的自整定就显得犹为重要。模糊控制事先不需要获知对象的精确数学模型,而是基于人类的思维以及经验,用语言规则描述控制过程,并根据规则去调整控制算法或控制参数。本论文将模糊控制与PID控制相结合,实现了无须精确的对象模型,只须将操作人员和专家长期实践积累的经验知识用控制规则模型化,然后用模糊推理在线辨识对象特征参数,实时改变控制策略,便可对PID参数实现最佳调整。 研究结果表明:采用该控制手段能较好的满足设计要求,开发的嵌入式摇鳍控制系统具有设计合理、集成度高、性价比高、性能优越、抗干扰能力强、稳定性好、实时性高等优点。同时能够适应摇鳍控制系统智能化的发展趋势,所以该摇鳍控制器具有很好的使用价值及意义。

    标签: ARM 处理器 摇鳍

    上传时间: 2013-06-06

    上传用户:mslj2008

  • 8位加法器和法器设计实习报告

    8位加法器和法器设计实习报告

    标签: 8位 加法器 法器 实习报告

    上传时间: 2013-10-21

    上传用户:sjyy1001

  • 毕业设计简易加乘除计算器

    毕业设计简易加乘除计算器

    标签: 毕业设计 计算器

    上传时间: 2014-12-26

    上传用户:sunshie

  • 日期时间工具函数。含有计算星期几、从0000年以来天数和毫秒数、日期加和日期比较等

    日期时间工具函数。含有计算星期几、从0000年以来天数和毫秒数、日期加和日期比较等

    标签: 0000 函数 计算

    上传时间: 2013-12-08

    上传用户:lizhen9880

  • 一个通用的矩阵综合算法;能实现加、、乘、转置以及初始化设置功能(大小和初值)。

    一个通用的矩阵综合算法;能实现加、、乘、转置以及初始化设置功能(大小和初值)。

    标签: 矩阵 初始化 初值

    上传时间: 2014-02-17

    上传用户:Thuan

  • 此程序是一个加,,乘,除的算法.

    此程序是一个加,,乘,除的算法.

    标签: 程序 算法

    上传时间: 2013-12-24

    上传用户:sclyutian

  • 用java编写的一个基于GUI的算术四则运算(加、、乘、除)的计算器。 1.综合使用swing包的容器类和组件类设计一个合理的界面; 2.只能对整型数据进行处理; 3. 只能完成加、、乘、除四项基

    用java编写的一个基于GUI的算术四则运算(加、、乘、除)的计算器。 1.综合使用swing包的容器类和组件类设计一个合理的界面; 2.只能对整型数据进行处理; 3. 只能完成加、、乘、除四项基本功能; 4.参照Windows附件中的计算器的外观和功能

    标签: swing java GUI

    上传时间: 2014-01-03

    上传用户:wpt

  • 二: 普通计算器的设计说明: 1 普通计算器的主要功能(普通计算与逆波兰计算): 1.1主要功能: 包括 a普通加乘除运算及带括号的运算 b各类三角与反三角运算(可实现角度与弧度的切换) c逻辑运算

    二: 普通计算器的设计说明: 1 普通计算器的主要功能(普通计算与逆波兰计算): 1.1主要功能: 包括 a普通加乘除运算及带括号的运算 b各类三角与反三角运算(可实现角度与弧度的切换) c逻辑运算, d阶乘与分解质因数等 e各种复杂物理常数的记忆功能 f对运算过程的中间变量及上一次运算结果的储存. G 定积分计算器(只要输入表达式以及上下限就能将积分结果输出) H 可编程计算器(只要输入带变量的表达式后,再输入相应的变量的值就能得到相应的结果) I 二进制及八进制的计算器 j十六进制转化为十进制的功能。 *k (附带各种进制间的转化器)。 L帮助与阶乘等附属功能

    标签: 运算 1.1 计算器 计算

    上传时间: 2013-11-26

    上传用户:yzy6007