感应电机由于具有可靠性好、结构简单、价格低廉和体积小等优点,成为生产实践中应用最广泛的一种电动机。然而,感应电机是一个多变量、强耦合、非线性的时变系统,这使得感应电机的控制十分复杂,尤其是在对控制精度要求比较高的场合,设计出高精度的感应电机控制系统变得非常困难。 针对高精度感应电机控制较困难的问题,本文分析了感应电机的数学建模方法及电机控制策略问题。在对感应电机的数学模型进行了数学推导的基础上,在Matlab/Simulink平台上建立了感应电机的电机模型,提出了一种感应电机控制系统仿真建模的新方法。对常用的数字脉宽调制方法进行了数学推导及仿真研究,并将模糊控制理论应用于感应电机的变频调速系统中,改善了传统PI控制器超调较大、响应较慢、鲁棒性差的缺点。仿真结果验证模糊PI控制方案的优越性。 在感应电机建模仿真的基础上,根据高精度感应电机控制器的需求及FPGA的特点,本文提出感应电机控制器的的设计方案。按照FPGA模块化设计思想,将整个系统进行了合理的划分,对SVPWM、Park变换、模糊PI控制器、反馈速度测量等重要模块的FPGA硬件实现算法进行了深入的研究。并在一些模块算法的设计上提出了自己的思路。各模块在Modelsim平台上完成功能仿真后并下载到Spartan-3E开发板上完成硬件验证。
上传时间: 2013-04-24
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感应电机具有可靠性好、结构简单、耐腐蚀、效率好、结构紧凑、价格低廉和体积小等优点,成为工业伺服控制的主要传动装置然而,感应电机又是一个多变量、强耦合的非线性系统,磁链和转矩的非线性耦合及参数时变,使得感应电机的控制十分复杂,特别是在实际电机控制系统中,还需要考虑硬件和周围环境等多种因素的干扰,致使实现高性能的感应电机控制系统更加困难 本文研究感应电机的高性能控制策略,综述了感应电机高性能控制策略的发展历程和感应电机模糊控制的发展现状,分析了实际电机控制系统控制器选型中各个嵌入式微处理器的基本性能和优缺点在给出三相坐标系和二相坐标系中的感应电机数学模型之后,从理论上阐述了模糊控制和矢量控制的基本原理,针对传统的PI控制器参数整定繁琐,系统鲁棒性差的缺点,论文将模糊控制技术应用于感应电机的变频调速,采用CRI推理法,设计了一种参数自整定模糊PI矢量控制器,利用Matlab对基于模糊PI控制的感应电机控制系统进行了仿真,并对采用两种控制器实现的感应电机调速控制系统进行了比较、分析仿真结果表明模糊控制的控制性能优于常规的PI调节器 论文对基于ARM的感应电机数字控制技术进行了系统研究,阐述了采用LPC2214ARM微处理器构成数字感应电机变频调速系统的方法,给出了一种高性能感应电机的数字实现方案,详细介绍了系统硬件结构的组成及软件模块的功能,并给出了主要算法的参考代码,为实际电机控制器的选型和开发提供了一个新的思路
上传时间: 2013-08-03
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了解高压变频系统共模电压及其特点,对整个变频系统的设计具有重要意义。文中较详细地分析了级联型多电平高压变频系统共模电压的产生机理,对两种电压胞脉宽调制(PWM) 方法引起的共模电压进行了比较,提出了采用电压胞异相调制和3 次谐波注入法减小变频系统共模电压的策略。仿真计算表明,该方法既能减小变频系统输出共模电压,又不致降低直流电压利用率。
上传时间: 2013-11-23
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紧凑型荧光灯(CFL)作为绿色照明产品已得到国家的认可与大力推荐。为充分发挥CFL调光灯的特点,恩智浦半导体推出了UBA2028用于CFL调光灯的控制芯片。它是采用EZ-HV SOI工艺流程做的600V的集成芯片,内部集成半桥驱动电路和两个MOSFET管;UBA2028其支持的工作电流在不超过芯片最高温度1500C限制下可以达到700mA;由于它集成度高,外接元件显著减少,可以构成一个高效率,高可靠的调光节能灯控制系统;性价比非常好。
上传时间: 2013-10-28
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at91rm9200启动过程教程 系统上电,检测BMS,选择系统的启动方式,如果BMS为高电平,则系统从片内ROM启动。AT91RM9200的ROM上电后被映射到了0x0和0x100000处,在这两个地址处都可以访问到ROM。由于9200的ROM中固化了一个BOOTLOAER程序。所以PC从0X0处开始执行这个BOOTLOAER(准确的说应该是一级BOOTLOADER)。这个BOOTLOER依次完成以下步骤: 1、PLL SETUP,设置PLLB产生48M时钟频率提供给USB DEVICE。同时DEBUG USART也被初始化为48M的时钟频率; 2、相应模式下的堆栈设置; 3、检测主时钟源(Main oscillator); 4、中断控制器(AIC)的设置; 5、C 变量的初始化; 6、跳到主函数。 完成以上步骤后,我们可以认为BOOT过程结束,接下来的就是LOADER的过程,或者也可以认为是装载二级BOOTLOER。AT91RM9200按照DATAFLASH、EEPROM、连接在外部总线上的8位并行FLASH的顺序依次来找合法的BOOT程序。所谓合法的指的是在这些存储设备的开始地址处连续的存放的32个字节,也就是8条指令必须是跳转指令或者装载PC的指令,其实这样规定就是把这8条指令当作是异常向量表来处理。必须注意的是第6条指令要包含将要装载的映像的大小。关于如何计算和写这条指令可以参考用户手册。一旦合法的映像找到之后,则BOOT程序会把找到的映像搬到SRAM中去,所以映像的大小是非常有限的,不能超过16K-3K的大小。当BOOT程序完成了把合法的映像搬到SRAM的任务以后,接下来就进行存储器的REMAP,经过REMAP之后,SRAM从映设前的0X200000地址处被映设到了0X0地址并且程序从0X0处开始执行。而ROM这时只能在0X100000这个地址处看到了。至此9200就算完成了一种形式的启动过程。如果BOOT程序在以上所列的几种存储设备中找到合法的映像,则自动初始化DEBUG USART口和USB DEVICE口以准备从外部载入映像。对DEBUG口的初始化包括设置参数115200 8 N 1以及运行XMODEM协议。对USB DEVICE进行初始化以及运行DFU协议。现在用户可以从外部(假定为PC平台)载入你的映像了。在PC平台下,以WIN2000为例,你可以用超级终端来完成这个功能,但是还是要注意你的映像的大小不能超过13K。一旦正确从外部装载了映像,接下来的过程就是和前面一样重映设然后执行映像了。我们上面讲了BMS为高电平,AT91RM9200选择从片内的ROM启动的一个过程。如果BMS为低电平,则AT91RM9200会从片外的FLASH启动,这时片外的FLASH的起始地址就是0X0了,接下来的过程和片内启动的过程是一样的,只不过这时就需要自己写启动代码了,至于怎么写,大致的内容和ROM的BOOT差不多,不同的硬件设计可能有不一样的地方,但基本的都是一样的。由于片外FLASH可以设计的大,所以这里编写的BOOTLOADER可以一步到位,也就是说不用像片内启动可能需要BOOT好几级了,目前AT91RM9200上使用较多的bootloer是u-boot,这是一个开放源代码的软件,用户可以自由下载并根据自己的应用配置。总的说来,笔者以为AT91RM9200的启动过程比较简单,ATMEL的服务也不错,不但提供了片内启动的功能,还提供了UBOOT可供下载。笔者写了一个BOOTLODER从片外的FLASHA启动,效果还可以。 uboot结构与使用uboot是一个庞大的公开源码的软件。他支持一些系列的arm体系,包含常见的外设的驱动,是一个功能强大的板极支持包。其代码可以 http://sourceforge.net/projects/u-boot下载 在9200上,为了启动uboot,还有两个boot软件包,分别是loader和boot。分别完成从sram和flash中的一级boot。其源码可以从atmel的官方网站下载。 我们知道,当9200系统上电后,如果bms为高电平,则系统从片内rom启动,这时rom中固化的boot程序初始化了debug口并向其发送'c',这时我们打开超级终端会看到ccccc...。这说明系统已经启动,同时xmodem协议已经启动,用户可以通过超级终端下载用户的bootloader。作为第一步,我们下载loader.bin.loader.bin将被下载到片内的sram中。这个loder完成的功能主要是初始化时钟,sdram和xmodem协议,为下载和启动uboot做准备。当下载了loader.bin后,超级终端会继续打印:ccccc....。这时我们就可以下在uboot了。uboot将被下载到sdram中的一个地址后并把pc指针调到此处开始执行uboot。接着我们就可以在终端上看到uboot的shell启动了,提示符uboot>,用户可以uboot>help 看到命令列表和大概的功能。uboot的命令包含了对内存、flash、网络、系统启动等一些命令。 如果系统上电时bms为低电平,则系统从片外的flash启动。为了从片外的flash启动uboot,我们必须把boot.bin放到0x0地址出,使得从flash启动后首先执行boot.bin,而要少些boot.bin,就要先完成上面我们讲的那些步骤,首先开始从片内rom启动uboot。然后再利用uboot的功能完成把boot.bin和uboot.gz烧写到flash中的目的,假如我们已经启动了uboot,可以这样操作: uboot>protect off all uboot>erase all uboot>loadb 20000000 uboot>cp.b 20000000 10000000 5fff uboot>loadb 21000000 uboot>cp.b 210000000 10010000 ffff 然后系统复位,就可以看到系统先启动boot,然后解压缩uboot.gz,然后启动uboot。注意,这里uboot必须压缩成.gz文件,否则会出错。 怎么编译这三个源码包呢,首先要建立一个arm的交叉编译环境,关于如何建立,此处不予说明。建立好了以后,分别解压源码包,然后修改Makefile中的编译器项目,正确填写你的编译器的所在路径。 对loader和boot,直接make。对uboot,第一步:make_at91rm9200dk,第二步:make。这样就会在当前目录下分别生成*.bin文件,对于uboot.bin,我们还要压缩成.gz文件。 也许有的人对loader和boot搞不清楚为什么要两个,有什么区别吗?首先有区别,boot主要完成从flash中启动uboot的功能,他要对uboot的压缩文件进行解压,除此之外,他和loader并无大的区别,你可以把boot理解为在loader的基础上加入了解压缩.gz的功能而已。所以这两个并无多大的本质不同,只是他们的使命不同而已。 特别说名的是这三个软件包都是开放源码的,所以用户可以根据自己的系统的情况修改和配置以及裁减,打造属于自己系统的bootloder。
上传时间: 2013-10-27
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电动机转速精密测量系统:从实际出发,利用Cygnal C8051 单片机、8253 和增量式光电编码器实现了电动机瞬时转速的快捷、准确测量,介绍了软件和硬件的设计方法,并通过实验数据对系统的性能和误差做了分析和评估。关键词:电动机; 转速测量; 光电编码器; 单片机 在电动机的闭环调速系统中,电动机转速的及时、准确测量对系统的稳态误差及动态响应性能都是至关重要的。传统的检测仪器,由于受非线性、元件老化等因素的影响很难满足要求。因此,笔者从实际出发,设计了以Cygnal C8051 单片机为核心的高精度、宽量程的测速装置。该装置利用增量式光电编码器作为测速传感器,采用M/ T 测速法实现了转速的适时准确测量,具有精度高、量程宽、抗干扰能力强等特点,使系统在整个范围内都能满足相应的精度及动态要求。系统还带有标准的RS232接口,可方便地和PC 机构成DCS 系统。
上传时间: 2013-11-08
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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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本文介绍基于 AVR 嵌入系统的三相660 伏电力智能投切开关装置的开发设计。该装置以ATmega48V 为核心器件,采用零电压接通,零电流分断技术,在投入和切断瞬间由可控硅承载线路电流,而在正常闭合工作时由电磁接触器承载电流。可广泛应用于电力谐波治理和无功补偿设备中作为开关部件,具有无冲击电流、响应时间短等特性。在工矿企业用电设备中存在大量的感性负载,如电弧炉、直流电机调速系统、整流逆变设备等,它们在消耗有功功率的同时,也占用了大量感性无功功率,致使电力功率因数下降。由于无功功率虚占了设备容量、增大了线路的电流值,而线路损耗与电流的平方成正比,因此造成电力资源的巨大浪费。另外,这些感性负载工作时还会产生大量的电力谐波,对电网造成谐波污染,使电能质量恶化,电器仪表工作异常。为了提高功率因数、治理谐波,可以采用动态滤波补偿,由电容器和电感器串联形成消谐回路,起到无功补偿和滤除谐波的作用。各种滤波补偿系统,基本都由电力电容器、铁芯电抗器、无功补偿控制器和电力投切装置等构成,其中电力投切装置负责与电网接通、切断任务,是整个补偿系统中关键部件之一。
上传时间: 2013-10-10
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基于多点网络的水厂自动监控系统设计Design of MPI Based Automatic Monitoring and Control System in Water Works刘 美 俊(湖南工程学院,湘潭411101)摘要针对水厂工作水泵多、现场离控制站距离远的特点,提出了一种基于MPI多点网络的自动监控系统的设计方法,分析了系统的工作原理,介绍了系统中数据的采集与处理、主站与从站的通信原理以及系统软件的设计。由于这种系统的主、从站PLC之间采用MPI网络通信,具有运行可靠、性能价格比高的特点,所以适用于中小规模水厂的分布式监控场合。关键词多点网络主站从站监控系统Abstract Ina ccordancew ithth efe atuersof w aterw orks,i. e. ,manyp umpsin o perationa ndth ep umps, farfor mt hec ontrolst ation,th em ethodo fdesigninga na utomati(〕monitoringa ndc ontorlsy stemb asedo nM PIis p resented.Th eo perationalpr incipleo fth esy stemi san alyzed,th ed atac olection,data processing; communication between master station and slave station as wel as design and system software are discussed. Because MPI network communicationis used among master station, slave stations and PLC, the system is reliable and high cost-efective. It is, suitable for smal and mediumsized water works for distrbuted monitoring and control.Keywords MPI Masterst ation Slaves tation Monitoringa ndc ontorlsy stem 自来 水 厂 的自动控制系统一般分为两大部分,一对组态硬件要求较高,投资较大。相对而言,MPI网是水源地深水泵的工作控制,一是水厂区变频恒压供络速度可达187.5 M bps,通过一级中继器传输距离可水控制,两部分的实际距离通常都比较远。某厂水源达Ikm 。根据水厂的具体情况,确定以MPI方式组地有3台深井泵给水厂区的蓄水池供水。水厂区的成网络,主站PLC为S7-300系列的CPU3121FM,从任务是对水池的水进行消毒处理后,通过加压泵向管站为S7-200系列的CPU222。这样既满足了系统要路恒压供水。选用Siemens公司的S7系列可编程控求,又相对于Profibus网络节省了三分之一的成本,制器(PLC)和上位机组成实时数据采集和监控系统, 这种分布式监控系统具有较高的性能价格比。系统对深水泵进行远程控制,对供水泵采用变频器进行恒中PLC的物理层采用RS - 485接口,网络延伸选用压控制以保证整个水厂的电机设备安全、可靠地运带防雷保护的中继器,使系统的安全运行得到了保行。证。MPI网络的拓扑结构如图1所示。1 多点网络(NWI)监控系统的组成Sie me ns 公司S7系列PLC通常有MP」多点网络与Profibus现场总线网络两种组网方式。Profibus现场总线的应用目前较为普遍,通用性较好,它由Profibus一DP, Profibus一FMS, Profibus一PA组成。Profibus - DP型用于分散外设间的数据传输,传输速率为9.6kbps一12Mbps,主要用于现场控制器与分散1/0之间的通信,可满足交直流调速系统快速响应的时间要求,特别适合于加工自动化领域的应用;Profibus - FMS主要解决车间级通信问题,完成中等传输速度的循环或非循环数据交换任务,适用于纺织、楼宇自动化、可编程控制器、低压开关等;Profibus - PA型采用了OSI模型的物理层和数据链路层,适用于过程自动化的总线类型。
上传时间: 2013-10-09
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本课题在深入研究了射频卡的相关理论和技术的基础上,设计开发了一套完整的非接触式射频卡(收费)管理系统。本文首先结合国内外射频卡技术研究动态和发展趋势,简要介绍了非接触式射频技术的基本概况,从非接触式射频卡的系统组成结构入手,详细分析了射频卡系统的基本原理和其所涉及到的关键技术,接着本文着重分析了非接触式射频卡系统的软硬件开发设计思想,对硬件设计中的MCU和射频模块的特性进行了具体的介绍,对终端读写器各部分硬件(射频识别部分、显示电路、报警模块,485通讯模块等)的功能构造和电路设计进行了详细的分析,在硬件设计的基础上,详细阐述了终端读写器的软件设计过程,给出了终端读写器主程序和各功能模块的软件设计,并结合终端读写器的设计开发了射频卡管理系统作为上位机管理软件,对数据库管理和串口通信等作了详细的阐述。
上传时间: 2013-11-13
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