随着经济的发展,科学技术的进步,永磁电机的研发和控制技术都有了快速的发展。永磁电机的发展也带来了永磁电机控制器的发展,电机控制器已经由传统的模拟元件控制器,逐渐转向数模混合控制器、全数字控制器。基于现场可编程门阵列(FPGA——Field Programmable Gate Array)的新一代数字电机控制技术得到越来越多的关注。现在的FPGA不仅实现了软件需求和硬件设计的完美集合,还实现了高速与灵活性的完美结合,使其已超越了ASIC器件的性能和规模。在工业控制领域,FPGA虽然起步较晚,但是发展势头迅猛。 本文在介绍了传统无刷直流电机控制技术的基础上,分析了采用FPGA实现电机控制的优点。详细介绍了使用硬件编程语言,在FPGA中编程实现永磁无刷直流电机速度闭环控制的各个关键环节,如:PI调节器、数字PWM等等。在实现永磁无刷直流电机速度闭环控制的同时,将速度检测环节采用FPGA实现,减小了系统硬件开销。在实现单台永磁无刷直流电机速度闭环控制的基础上,本文在一片FPGA芯片上实现了多台永磁无刷直流电机的速度闭环独立控制系统。介绍了采用FPGA进行多台电机控制具有独特的优势,这些优势使得FPGA在实现多台电机控制时非常方便,具有单片机(MCU)和数字信号处理器(DSP)无法比拟的优点。文中对基于FPGA的单台和多台永磁无刷直流电机控制系统分别进行了实验验证。 FPGA编程灵活,设计方便,本文在FPGA中实现了各种不同的PWM调制方式。从电路方面详细分析了采用不同的PWM调制,换相时无刷直流电机母线的反向电流问题。借助FPGA平台,对各种PWM调制方式进行了实验,对理论分析进行了验证。 另外,本文介绍了目前非常流行的一种FPGA图形化设计方法,即基于XSG(Xilinx System Generator)的FPGA设计。这种设计方法具有图形化、模块化的优点,大大方便了用户的FPGA开发设计。在XSG中建立的仿真系统,区别于传统的Simulink仿真,可以直接生成相应的硬件编程语言代码下载到FPGA中运行。本文借助XSG软件设计在XSG/Simulink中实现了永磁同步电机矢量控制系统的混合建模算法,并进行了仿真。
上传时间: 2013-04-24
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在由上位机或PLC为主的工控系统中,尤其是在对各种机械设备的控制中,常常看到PLC、触摸屏、伺服电机驱动器、伺服电机或步进电机驱动器、步进电机的组合应用。对于伺服电机和步进电机,由于结构简单,原理上也不是太复杂,看到实物,再配合应用,就了解了。但对电机驱动器的结构和电路,限于各种条件,就难以知道其“本来面目”了。 本人由于工作关系,接手了一台需维修的步进电机驱动器,又由于维修的需要,测绘了步进电机的整机电路图,浏览之下,就知道步进电机驱动器是个怎么回事了。在此将整机全图奉献于大家。
上传时间: 2013-04-24
上传用户:Late_Li
前面介绍了单片机的基本结构、功能及其扩展和基本外围设备的接口技术。从单片机应用系统设计的角度看,这些内容仅使我们掌握了单片机的工作状态,或者说,使我们掌握了单片机所提供的软件和硬件资源,以及怎样合理地使用这些资源。这为单片机应用系统设计奠定了基础。除此之外,一个实际的单片机应用系统除需要进行多种配置及其接口连接外,还会涉及到更为复杂的内容和问题,多种类型的电路结构(模拟电路、伺服驱动电路、抗干扰隔离电路等)。因此,单片机应用系统设计应遵循一些基本原则和方法。从一般应用角度来说,了解单片机应用系统的结构、设计的内容与一般方法,对于单片机应用系统的工程设计与开发有着十分重要的指导意义。
上传时间: 2013-11-23
上传用户:猫爱薛定谔
摘要:本文在对传统PID调节器在液压伺服控制系统中的控制效果分析的基础上,采用了新型的模糊控制技术,通过单片机实现了智能PID控制,取得了比较好的控制效果。关键词:电液伺服控制;智能控制;模糊控制;单片机;智能PID
上传时间: 2013-10-22
上传用户:yangqian
该文介绍了开关磁阻电机的基本原理,设计了一种用80C196 单片机实现的开关磁阻电机驱动系统,并对该开关磁阻电机调速系统的性能进行了实验与测试,实验证明该系统运行可靠。开关磁阻电动机是磁阻电动机与电子开关驱动控制器组成的控制装置,又称开关磁阻电机驱动系统(Switched Reluctance Motor drive,简称SRD)。电机结构简单坚固,运行可靠,系统具有启动转矩高、启动电流低、调速范围宽、运行效率高,特别适用于频繁启停及正反转运行,使得SRD 成为交,直流电机驱动系统以及无刷直流电机驱动系统的强有力竞争者。目前,SRD 已用于多个领域,如:电动车驱动、家用电器、伺服与调速系统等许多领域。本文设计了一个以 80C196 单片机为控制核心的SRD 的控制系统,充分利用了SRD 电机控制方式灵活的特点,采用数字化控制系统对SR 电机进行控制,简化了硬件电路,提高了系统的可靠性。
上传时间: 2013-11-05
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DSP和FPGA组成的伺服控制系统能够满足复杂的控制算法要求。通过对TI公司的DSP控制芯片TMS320F2812和ALTERA公司的FPGA芯片EP1C3T144的功能和特点分析,给出了一种基于DSP和FPGA的光电经纬仪伺服控制电路的设计方案。增加了可靠性和精度
上传时间: 2013-10-11
上传用户:奇奇奔奔
为提高聚光光伏发电的太阳能利用率,提出了一种环形轨道式光伏发电双轴跟踪系统的设计方案。系统采用DSP控制伺服电机的方法,利用空间电压矢量脉宽调制(SVPWM)技术,形成了闭环的位置伺服控制。通过MATLAB/SIMULINK进行了速度环仿真,结果表明该系统运行稳定,具有较好的静态和动态特性。
上传时间: 2013-10-10
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为了研制高性能的全数字永磁同步电机驱动系统,本文提出了一种基于FPGA的单芯片驱动控制方案。它采用硬件模块化的现代EDA设计方法,使用VHDL硬件描述语言,实现了永磁同步电机矢量控制系统的设计。方案包括矢量变换、空间矢量脉宽调制(SVPWM)、电流环、速度环以及串行通讯等五部分。经过仿真和实验表明,系统具有良好的稳定性和动态性能,调节转速的范围可以达到0.5r/min~4200r/min,对干扰误差信号具有较强的容错性,能够满足高性能的运动控制领域对永磁同步电机驱动系统的要求。
上传时间: 2013-10-13
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系统是以TI公司的低功耗微控制器MSP430F149为核心,基于CCD传感器OV7670对点光源所在平面进行采样,利用微控制器将图像信息存储并进行简单的图像处理,显示在液晶上,再通过无线传输系统将信息反馈到追踪台上,步进电机在细分器的驱动下自动控制追踪台进行X/Y方向移动,以达到动态追踪点光源的目的。经过实际的测试和分析,CCD传感器采集信息准确,伺服控制系统运动精准,最终证实了系统的有效性和可行性。
上传时间: 2014-12-29
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本课题来源于浙江省科技厅资助项目“基于DSP技术的全数字实时无线多媒体传输系统的研制”,通过对相关国际标准、关键技术和现有产品的研究和分析,完成系统整体设计方案,并实现了原型系统以进行技术验证。本论文的主要研究内容和成果如下:1.通过比较和研究多种音频、视频编解码标准,提出了适合在资源受限系统中应用的编解码规则,并且利用音视频同步算法和回音消除算法进行优化,使系统更好地满足了音视频传输实时性的需要;2.提出了无线多媒体系统的总体框架,介绍了基于ARM9($3C2410)处理器为硬件平台,嵌入式Linux操作系统为软件平台,WLAN为传输媒介的平台构架和环境搭建,其中包括软硬件选型,交叉编译环境的建立、Bootloader、Linux内核镜像、文件系统的编译、配置和下载:3.实现了上层应用程序模块化设计,从功能上分为五大模块:音视频采集模块、RTP协议无线传输模块、音视频同步模块、音视频播放,显示模块和回音消除模块,并通过Linux多线程编程技术实现了各个模块的代码化,论文给出了各个模块实现的关键技术和算法流程。最后的实验结果表明,媒体流能在整个系统中得到平稳、实时、同步地处理。本课题所研究的基于嵌入式Linux的无线多媒体系统可广泛应用于视频监控、信浙江工业大学硕士学位论文息家电、智能小区、远程抄表等领域,具有很强的实用价值,同时也对未来嵌入式系统研究和无线多媒体技术研究起到一定的参考作用。
上传时间: 2013-11-15
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