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电液伺服

  • 行波超声波电机伺服控制特性理论与实践研究.rar

    超声波电机(Ultrasonic Motor简称USM)是八十年代发展起来的新型微电机。本文针对超声波电机及其控制技术的研究现状和发展趋势,以我国研究技术相对比较成熟并有产业化前景的行波超声波电机(Traveling-wave Ultrasonic Motor简称TUSM)的伺服控制技术为研究对象,以直径60mm的行波超声波电机TUSM60为研究实例,在特性测试、动稳态性能分析,辨识模型建立、控制策略与控制算法的选择与实现等方面展开研究。本论具体的研究内容为: 在分析超声波电机研究历史和现状的基础上,结合国内外超声波电机特别是行波超声波电机控制技术的发展趋势,重点论述了行波超声波电机及其驱动控制技术的研究进展。 介绍行波超声波电机的基本结构,并从该电机的主要理论基础--压电原理、行波合成、接触模型出发,分析了行波超声波电机定子质点的运动方程.并结合定转子摩擦接触特点,分析了行波超声波电机的运行机理。 根据对行波超声波电机测试和高精度控制的要求,研制出基于双DSP和FPGA的超声波电机高性能测试控制平台。其中控制核心采用了双DSP结构,可以在对行波超声波电机进行控制的同时,将必要的参数读取出来进行分析和研究。为行波超声波电机瞬态特性分析以及控制策略、控制算法的深入研究打下了基础。 对电机的瞬态、稳态特性进行的测试,可以分析驱动频率、电压以及相位差等调节量对电机输出的影响。在此基础上进一步对行波超声波电机的调节方式、控制算法选择方面进行分析,并得到相应结论。 通过对实验数据的总结和归纳,利用系统辨识中的非参数方法,建立在特定频率条件下的近似线性模型。在行波超声波电机工作范围内,辨识若干组不同频率条件下的近似线性模型,将这些模型的参数进行二维或三维拟合,可以得到一个关于行波超声波电机传递函数的模型。辨识模型的建立为合理的选择和优化控制参数,控制效果的验证等提供了行之有效的手段。 在对行波超声波电机的速度控制、位置控制展开的研究中.首先利用遗传算法对常规PI恒转速控制的控制参数整定及修正方法进行了研究;利用神经元的在线自学习能力,研究和设计单神经元PID-PI转速控制器,提高控制系统对电机非线性和时变性的适应能力;为了消除在伺服控制中,单一调节量(驱动频率)情况下,低转速的跳跃问题,研究和讨论了多调节量分段控制方法,并利用模糊控制对控制方法的有效性进行了验证;在位置控制中,利用转速控制研究的结果,研究和设计了位置--速度双环(串级)控制器,实现了电机高精度位置伺服控制。 通过对已有控制系统的改进和简化,设计和研制了具有实用化价值行波超声波电机控制器:并将研究成果应用于针对核磁成像设备而设计的行波超声波电机随动控制系统中,同时尝试了将该控制器用于高精度X-Y两维定位平台。

    标签: 行波 电机伺服 控制

    上传时间: 2013-07-13

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  • 永磁同步伺服电动机的设计研究.rar

    永磁同步电动机交流伺服系统作为交流伺服系统的主流,在工业生产自动化领域中应用广泛、前景广阔。永磁同步伺服电动机作为伺服系统的执行机构,其性能的优劣在很大程度上决定了整个伺服系统的性能。因此,精心设计性能优异的永磁同步伺服电动机具有重要的理论意义和应用价值。本课题系统研究了永磁同步伺服电动机的本体设计,包括设计方法、性能计算、有限元分析、参数计算、控制仿真、实验测试等。 首先,综述和分析了永磁同步伺服电动机的研究现状、存在问题和发展前景,研究了永磁同步伺服电动机的设计特点和方法。开发了永磁同步伺服电动机的电磁计算程序,结合有限元计算数值的校正,完成对样机的性能计算,计算结果较为准确。 接着,深入分析永磁同步伺服电动机的气隙磁场,得到充磁方式、极弧系数、不均匀气隙、永磁体厚度等因素对气隙磁场的影响,绘制了各因素对气隙磁场基波和谐波总量影响的曲线,通过优化设计,得到了明显改善的正弦气隙磁场。并拓展研究总结了不同永磁体形状和尺寸对永磁直流电动机在换向和性能上的影响,取得有实用价值的研究成果。 然后,基于Ansoft、MagNet电磁分析软件建立了永磁同步伺服电动机的有限元分析模型,深入研究了电机的反电势波形、稳态运行性能和齿槽转矩,计算了直、交轴同步电抗等重要参数。建立了永磁同步伺服电动机Id=0控制的Matlab/simulink仿真模型,并进行了仿真研究。 最后,对永磁同步伺服电动机进行了实验测试和分析,包括反电势波形与磁场波形测试、性能曲线测试、直交轴同步电抗的测量。对测试结果与设计结果进行了比较分析,验证了设计方法的正确性。

    标签: 永磁同步 伺服 电动机

    上传时间: 2013-08-04

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  • 基于模糊参数自整定PID控制的交流伺服系统研究.rar

    交流伺服技术是研制开发各种先进的机电一体化设备,如工业机器人、数控机床、加工中心等的关键性技术,但是要提高交流伺服系统的控制性能关键在于伺服控制器对电机动态和静态响应的控制,要获得良好的电机动、静态性能关键在于伺服控制器的控制算法。为此,本文开展了主要针对电机控制算法中的PID控制器参数整定算法研究。研究工作是基于黑龙江省科技攻关项目为支撑。 本论文在查阅大量文献资料的基础上,掌握了系统构成和基本控制原理,并分析了国内交流伺服存在的问题,设计了基于TI公司电机数字化控制芯片TMS320F2812的交流伺服控制器的控制单元;基于三菱公司智能化功率器件IPM设计了控制器的功率单元;以及电源单元和相关电路的保护单元。 基于电机矢量控制原理,构建了永磁同步电机的矢量控制模型,在原有研究的基本PID控制基础上,根据模糊控制的基本原理,研究了应用于电机控制的模糊参数自整定PID控制器设计原理,构建模糊参数自整定PID控制器的数学模型,并进行该系统的仿真研究和实际应用程序设计。 本文的重点是阐述模糊参数自整定PID控制器的设计原理和方法,利用基于模糊参数自整定PID控制器的交流伺服系统仿真模型,应用Matlab/Simulink仿真软件平台验证模型和算法的正确性,并与常规PID控制性能进行对比分析。在实际硬件平台验证了本文提出算法的可行性和正确性。 通过仿真和实际结果对比得出结论,模糊参数自整定PID控制器可以提高交流伺服系统的动态和静态性能。

    标签: PID 模糊 参数

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:lht618

  • 基于ARM微处理器的通用电液系统数字控制器.pdf

    电液控制作为液压控制的一个新分支,因为其本身的特点正得到越来越广泛的应用。电液控制系统的发展对电液控制技术提出了更高的要求,这必将促进电液控制技术的发展。本文在教研室多年电液控制经验的基础上,提出开发通用型电液系统数字控制器。 通过对电液控制技术的研究,了解电液系统的一般构成,结合多个具体实例,本文提出数字式电液控制器概念,以ARM微处理器为硬件核心,采用多种智能控制算法解决电液系统闭环控制问题。 数字控制器以PHILIPS公司的32位ARM7微处理器LPC2292为硬件核心,配有高速AD、DA转换器。硬件设计注重通用性,具有多种输入、输出通道,可以采集和输出多种、多个模拟量信号和数字量信。具有多种通信接口,可以实现近距离监控或者远距离操控。人机交互通道丰富,具有报警、状态指示、参数显示等功能。采用光电隔离、独立电源、屏蔽外壳等措施保证控制器具有良好的稳定性、可靠性。软件设计采用UC/OS-II嵌入式操作系统,内部集成多种智能控制算法,保证电液系统闭环控制取得良好的效果。开发模拟试验系统,可以模拟电液系统现场的各种信号和闭环回路,实现实验室调试。采用Visual Basic开发上位机软件,配合控制器完成参数修改、保存,绘制实时监控曲线,控制硬件等功能。 控制器解决了电液系统多样性难题,客服模拟控制的缺点。研发出模糊自整定PID算法,它成功解决了闭环控制过程中设定信号不断变化的难题。经过多次现场调试,目前控制器已经成功应用于国内多家企业的轮胎耐久性试验机和密炼机两种电液系统,在这两种系统中成功取代进口国外模拟控制器,并且控制效果好于国外模拟控制器。关键词:电液系统;ARM7;UC/OS-II;模糊自整定

    标签: ARM 微处理器 电液系统

    上传时间: 2013-05-31

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  • 基于DSP和IRMCK201的双CPU交流位置伺服系统.pdf

    由于永磁伺服电机具有转子转动惯量 小,响应速度快,效率高,功率密度高,电机体积小,消除电刷而减少噪音和维护等其他电机难以比拟的优点,在高性能位置伺服领域,尤其为伺服电机组成的伺服系统应用越来越广泛。 永磁无刷电机有两种形式:方波式和正弦波式。本文主要研究以pmsm 为伺服电机的伺服系统 目前实现永磁同步电动机的控制主要采用dsp、dsp+fpga和dsp+asic三种途径。而前两种方式实现位置控制编程量较大,美国国际整流器公司针对高性能交流伺服驱动要求,基于fpga技术开发出了完整的闭环电流控制和速度控制的伺服系统单片解决方案—irmck201。本文就是基于这种数字运动控制芯片,设计了dsp和irmck201的交流伺服控制系统。该系统具有性能优越,结构简单,编程任务小,开发周期短等优点,对其他交流位置伺服控制系统也具有很好的推广意义。

    标签: IRMCK DSP 201 CPU

    上传时间: 2013-06-07

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  • 伺服电机选型技术指南

    伺服电机选型技术指南 1、机电领域中伺服电机的选择原则现代机电行业中经常会碰到一些复杂的运动,这对电机的动力荷载有很大影响。伺服驱动装置是许多机电系统的核心,因此,伺服电

    标签: 伺服电机 选型

    上传时间: 2013-06-14

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  • 伺服与变频的异同

    伺服与变频:伺服与变频的一个重要区别是: 变频可以无编码器,伺服则必须有编码器,作电子换向用. 一、两者的共同点:     交流伺服的技术本身就是借鉴并应用了变频的技术,在直流电机的伺服控制的基础上通过变频的PWM方式模仿直流电机的控制方式来实现的,也就是说交流伺服电 机必然有变频的这一环节:变频就是将工频的50、60HZ的交流电先整流成直流电,然后通过可控制门极的各类晶体管(IGBT,IGCT等)通过载波频率 和PWM调节逆变为频率可调的波形类似于正余弦的脉动电,由于频率可调,所以交流电机的速度就可调了(n=60f/2p ,n转速,f频率, p极对数)   二、谈谈变频器:    简单的变频器只能调节交流电机的速度,这时可以开环也可以闭环要视控制方式和变频器而定,这就是传统意义上的V/F控制方式。现在很多的变频已经通过数学 模型的建立,将交流电机的定子磁场UVW3相转化为可以控制电机转速和转矩的两个电流的分量,现在大多数能进行力矩控制的著名品牌的变频器都是采用这样方 式控制力矩,UVW每相的输出要加摩尔效应的电流检测装置,采样反馈后构成闭环负反馈的电流环的PID调节;ABB的变频又提出和这样方式不同的直接转矩 控制技术,具体请查阅有关资料。这样可以既控制电机的速度也可控制电机的力矩,而且速度的控制精度优于v/f控制,编码器反馈也可加可不加,加的时候控制 精度和响应特性要好很多。 三、谈谈伺服:   驱动器方面:伺服驱动器在发展了变频技术的前提下,在驱动器内部的电流环,速度环和位置 环(变频器没有该环)都进行了比一般变频更精确的控制技术和算法运算,在功能上也比传统的伺服强大很多,主要的一点可以进行精确的位置控制。通过上位控制 器发送的脉冲序列来控制速度和位置(当然也有些伺服内部集成了控制单元或通过总线通讯的方式直接将位置和速度等参数设定在驱动器里),驱动器内部的算法和 更快更精确的计算以及性能更优良的电子器件使之更优越于变频器。   电机方面:伺服电机的材料、结构和加工工艺要远远高于变频器驱动的交流电机 (一般交流电机或恒力矩、恒功率等各类变频电机),也就是说当驱动器输出电流、电压、频率变化很快的电源时,伺服电机就能根据电源变化产生响应的动作变 化,响应特性和抗过载能力远远高于变频器驱动的交流电机,电机方面的严重差异也是两者性能不同的根本。就是说不是变频器输出不了变化那么快的电源信号,而 是电机本身就反应不了,所以在变频的内部算法设定时为了保护电机做了相应的过载设定。当然即使不设定变频器的输出能力还是有限的,有些性能优良的变频器就 可以直接驱动伺服电机!!! 四、谈谈交流电机:   交流电机一般分为同步和异步电机   1、交流同步电机:就是转子是由永磁材料构成,所以转动后,随着电机的定子旋转磁场的变化,转子也做响应频率的速度变化,而且转子速度=定子速度,所以称"同步"。    2、交流异步电机:转子由感应线圈和材料构成。转动后,定子产生旋转磁场,磁场切割定子的感应线圈,转子线圈产生感应电流,进而转子产生感应磁场,感应 磁场追随定子旋转磁场的变化,但转子的磁场变化永远小于定子的变化,一旦等于就没有变化的磁场切割转子的感应线圈,转子线圈中也就没有了感应电流,转子磁 场消失,转子失速又与定子产生速度差又重新获得感应电流。。。所以在交流异步电机里有个关键的参数是转差率就是转子与定子的速度差的比率。   3、对应交流同步和异步电机变频器就有相映的同步变频器和异步变频器,伺服电机也有交流同步伺服和交流异步伺服,当然变频器里交流异步变频常见,伺服则交流同步伺服常见。  

    标签: 伺服

    上传时间: 2013-11-17

    上传用户:maqianfeng

  • 舵机是一种位置伺服的驱动器。它接收一定的控制信号

    舵机是一种位置伺服的驱动器。它接收一定的控制信号,输出一定的角度,适用于那些需要角度不断变化并可以保持的控制系统。在微机电系统和航模中,它是一个基本的输出执行机构。 这个程序可以一次同时控制8路舵机

    标签: 舵机 位置伺服 接收 控制信号

    上传时间: 2013-12-21

    上传用户:秦莞尔w

  • 东元TSDA伺服手册

    安装塌所1、通凰良好少温策及灰座之塌所。2、杂腐蚀性、引火性氛髓、油急、切削液、切前粉、戴粉等聚境。3、杂振勤的场所。4、杂水氟及踢光直射的场所。1、本距勤器探用自然封流冷御方式正随安装方向局垂直站立方式2、在配電箱中需考感温升情况未连有效散熟及冷御效果需保留足豹的空固以取得充分的空氟。3、如想要使控制箱内温度连到一致需增加凰扇等散热毅倩。4、组装睛廊注意避免赞孔屑及其他翼物掉落距勤器内。5、安装睛请硫资以M5螺练固定。6、附近有振勤源时请使用振勤吸收器防振橡腥来作腐噩勤器的防振支撑。7、勤器附近有大型磁性阴嗣、熔接楼等雄部干援源睛,容易使距勤器受外界干摄造成误勤作,此时需加装雄部滤波器。但雍讯滤波器舍增加波漏電流,因此需在愿勤器的输入端装上经缘羹愿器(Transformer)。*配象材料依照使用電象规格]使用。*配象的丧度:指令输入象3公尺以内。编码器输入综20公尺以内。配象时请以最短距薄速接。*硫赏依照操单接象圈配象,未使用到的信貌请勿接出。*局连输出端(端子U、V、W)要正硫的速接。否则伺服焉速勤作舍不正常。*隔雄综必须速接在FG端子上。*接地请以使用第3砸接地(接地電阻值腐100Ω以下),而且必须罩黏接地。若希望易速舆械之周腐纪缘状惩畸,请将连接地。*伺服距勤器的输出端不要加装電容器,或遇(突波)吸收器及雅讯滤波器。*装在控制输出信號的DC继電器,其遏(突波)吸收用的二梗溜的方向要速接正硫,否则食造成故障,因而杂法输出信犹,也可能影馨紧急停止的保渡迎路不座生作用。*腐了防止雍部造成的错溪勤作,请探下列的威置:请在電源上加入经缘雯愿器及雅乱滤波器等装置。请将勤力缘(雷源象、焉连缘等的蕴雷回路)奥信蔬缘相距30公分以上来配练,不要放置在同一配缘管内。

    标签: tsda

    上传时间: 2022-05-28

    上传用户:zhanglei193

  • 交流伺服电机的单片机控制及其应用.

    引言伺服电机属于一类控制电机,分为直流伺服电机和交流伺服电机两种。由于交流伺服电机具有体积小、重量轻、大转矩输出、低惯量和良好的控制性能等优点,故被广泛地应用于自动控制系统和自动检测系统中作为执行元件,将控制电信号转换为转轴的机械转动,由于伺服电机定位精度相当高,现代位置控制系统已越来越多地采用以交流伺服电机为主要部件的位置控制系统,本文的设计也正是用于喷印机的位置控制系统之中。1总体设计方案本控制系统选用松下MSMA082AIC型交流伺服电机,通过以单片机控制器实现对伺服电机的控制。同服电机的控制方式主要有位置控制、速度控制两种,为了提高其带动喷头运行的平稳性,选用了速度控制方式实现对伺服电机的控制,以利用伺服电机系统自带的s型曲线控制模型,达到理想的控制效果。系统组成框图如图1所示,其中单片机控制器向伺服驱动器输出控制信号,再通过伺服驱动器驱动伺服电机按要求动作,同时,控制器接收固定在祠服电机转轴上的光电编码盘随着电机转动而产生的反馈脉冲信号,以实现对伺服电机带动的喷头运行位置的检测控制,形成团环控制系统。为了实现对喷印位置的精确控制,所以选用了分辨率为2000p/r的光电编码盘作位置传感单元,将伺服电机转轴的转角位置变换成电脉冲信号,以供单片机控制器对喷印位置进行跟踪控制。

    标签: 交流伺服电机 单片机

    上传时间: 2022-06-01

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