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动力系统

  • 开关磁阻电机的减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。本文以减小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,不但减小了计算量,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减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电机减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减振效果。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,使得减振效果整体最佳,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减小电机振动噪声,并提出了考虑减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DSP的茶青发酵温湿度控制系统设计.rar

    研究表明,茶叶做青环境及工艺等是影响乌龙茶品质的重要因素。由于乌龙茶茶青在发酵过程会产生大量水汽,因此,对茶青发酵的温度控制要求十分高,而且还要求能够不间断除湿。目前,很多中小型乌龙茶加工车间采用空调来调节乌龙茶茶青发酵过程的温度和湿度,但是由于空调不能在制热过程中除湿,因此,采用空调是无法在低温天气用于茶青发酵加工的。 本文通过对空调系统的研究,结合除湿机的工作原理,设计了一种具有新型结构的茶青发酵温湿度控制系统。通过制冷回路的改进和阀门的切换,使得本系统既可以象普通空调一样制冷制热,也可以当作除湿机来用,满足了乌龙茶茶青发酵加工过程不间断除湿的要求。 论文详细介绍了该系统的工作原理和控制方法,包括模糊PID控制策略的研究,并基于DSP平台设计了相关的控制算法。最后,采用MATLAB进行仿真研究,证明较常规PID算法具有更好的控制性能。

    标签: DSP 发酵 温湿度

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:Amygdala

  • 直线电机驱动电梯门机及其控制系统.rar

    传统的电梯门机采用的是直流或交流旋转电机来实现。前者调速性能好,但由于存在换向器、电磁火花和干扰,可靠性差;后者虽然电机结构相对简单,但控制复杂,性能差。两者都需要通过一些复杂的传动机构将电机旋转运动转换为直线运动以实现电梯门的开/关。 本文设计了一种采用扁平型直线感应电机驱动的电梯门机及其微机控制系统,提出了一种适用于该系统的恒压调频(CVVF)控制方式并设计了开/关门运行曲线;另外,通过Maxwell2D有限元软件分析了电机的磁场和起动推力特性。论文中给出了样机的实验结果,其性能已达到预定的要求。

    标签: 直线电机 电梯门 控制系统

    上传时间: 2013-06-15

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  • 基于MATLAB的系统分析与设计——时频分析.rar

    《基于MATLAB的系统分析与设计——时频分析》书本里的源代码

    标签: MATLAB 系统分析 时频分析

    上传时间: 2013-07-18

    上传用户:sunzhp

  • PROTEUS的电路及单片机系统设计与仿真[1].part1.rar

    本书分为基础篇与应用篇两部分。基础篇讲述软件的使用,包括电子线路部分与单片机部分。电子线路部分介绍了如何使用PROTEUS软件分析模拟电路、数字电路及模数混合电路,包括模拟与数字激励信号的编辑、各种分析(如瞬态分析、傅里叶分析、交直流参数扫描分析、直流工作点分析、失真分析、噪声分析、传输函数分析和音频响应分析等)的物理意义及方法;单片机部分详细说明了如何使用该软件设计与仿真单片机系统,包括利用软件自带的编译器编译程序和利用第三方工具编译程序。应用篇通过多个实例说明了PROTEUS在模拟电路、数字电路及单片机电路设计中的应用,包括题目、技术指标、系统方案、单元电路设计、软件流程、源程序、调试方法及步骤、测试结果与PCB制板等

    标签: PROTEUS part 电路

    上传时间: 2013-07-27

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  • PROTEUS的电路及单片机系统设计与仿真[1].part2.rar

    本书分为基础篇与应用篇两部分。基础篇讲述软件的使用,包括电子线路部分与单片机部分。电子线路部分介绍了如何使用PROTEUS软件分析模拟电路、数字电路及模数混合电路,包括模拟与数字激励信号的编辑、各种分析(如瞬态分析、傅里叶分析、交直流参数扫描分析、直流工作点分析、失真分析、噪声分析、传输函数分析和音频响应分析等)的物理意义及方法;单片机部分详细说明了如何使用该软件设计与仿真单片机系统,包括利用软件自带的编译器编译程序和利用第三方工具编译程序。应用篇通过多个实例说明了PROTEUS在模拟电路、数字电路及单片机电路设计中的应用,包括题目、技术指标、系统方案、单元电路设计、软件流程、源程序、调试方法及步骤、测试结果与PCB制板等

    标签: PROTEUS part 电路

    上传时间: 2013-06-29

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  • PROTEUS的电路及单片机系统设计与仿真[1].part3.rar

    本书分为基础篇与应用篇两部分。基础篇讲述软件的使用,包括电子线路部分与单片机部分。电子线路部分介绍了如何使用PROTEUS软件分析模拟电路、数字电路及模数混合电路,包括模拟与数字激励信号的编辑、各种分析(如瞬态分析、傅里叶分析、交直流参数扫描分析、直流工作点分析、失真分析、噪声分析、传输函数分析和音频响应分析等)的物理意义及方法;单片机部分详细说明了如何使用该软件设计与仿真单片机系统,包括利用软件自带的编译器编译程序和利用第三方工具编译程序。应用篇通过多个实例说明了PROTEUS在模拟电路、数字电路及单片机电路设计中的应用,包括题目、技术指标、系统方案、单元电路设计、软件流程、源程序、调试方法及步骤、测试结果与PCB制板等

    标签: PROTEUS part 电路

    上传时间: 2013-06-08

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  • PROTEUS的电路及单片机系统设计与仿真[1].part4.rar

    本书分为基础篇与应用篇两部分。基础篇讲述软件的使用,包括电子线路部分与单片机部分。电子线路部分介绍了如何使用PROTEUS软件分析模拟电路、数字电路及模数混合电路,包括模拟与数字激励信号的编辑、各种分析(如瞬态分析、傅里叶分析、交直流参数扫描分析、直流工作点分析、失真分析、噪声分析、传输函数分析和音频响应分析等)的物理意义及方法;单片机部分详细说明了如何使用该软件设计与仿真单片机系统,包括利用软件自带的编译器编译程序和利用第三方工具编译程序。应用篇通过多个实例说明了PROTEUS在模拟电路、数字电路及单片机电路设计中的应用,包括题目、技术指标、系统方案、单元电路设计、软件流程、源程序、调试方法及步骤、测试结果与PCB制板等

    标签: PROTEUS part 电路

    上传时间: 2013-05-30

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  • PROTEUS的电路及单片机系统设计与仿真[1].part5.rar

    本书分为基础篇与应用篇两部分。基础篇讲述软件的使用,包括电子线路部分与单片机部分。电子线路部分介绍了如何使用PROTEUS软件分析模拟电路、数字电路及模数混合电路,包括模拟与数字激励信号的编辑、各种分析(如瞬态分析、傅里叶分析、交直流参数扫描分析、直流工作点分析、失真分析、噪声分析、传输函数分析和音频响应分析等)的物理意义及方法;单片机部分详细说明了如何使用该软件设计与仿真单片机系统,包括利用软件自带的编译器编译程序和利用第三方工具编译程序。应用篇通过多个实例说明了PROTEUS在模拟电路、数字电路及单片机电路设计中的应用,包括题目、技术指标、系统方案、单元电路设计、软件流程、源程序、调试方法及步骤、测试结果与PCB制板等

    标签: PROTEUS part 电路

    上传时间: 2013-06-19

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  • 基于单片机的电机运动控制系统设计.rar

    以“混合式步进电动机驱动控制系统设计”和“电动座椅控制系统设计”作为实际应用背景,分析了两种不同种类电动机的原理特性和控制方法,阐述了这两个系统的开发过程,研究了单片机在这两个系统中的应用,进一步挖掘了单片机在电机运动控制领域中的应用潜力。 文中分两个部分分别对这两个系统进行了介绍。在混合式步进电动机驱动控制系统部分,介绍了步进电动机的运行特性和控制方法,建立了仿真模型并对步进电动机各主要的运行特性进行了仿真研究,着重叙述了步进电动机多步距角控制、斩波恒流控制和升降频控制等控制功能,以及上位机控制软件的实现过程。电动座椅控制系统部分,首先阐述了无刷直流电动机的运行特性,建立了仿真模型并对先进PID控制方法在无刷直流电动机中的应用进行了仿真研究,着重阐述了位置记忆功能的实现过程。 实验结果表明,系统硬件和软件设计合理可行,圆满的完成了既定的开发任务,实现了所有的预定功能,且运行性能良好。混合式步进电动机驱动控制系统可以通过上位机和控制面板分别控制,可以驱动不同种类的步进电动机且具备多种控制功能。电动座椅控制系统将无刷直流电动机应用到了电动座椅领域,且实现了电动座椅的智能化。这些也正是本文的创新之处。另外,结构化的硬件设计方法及模块化的软件设计法使得系统具有较好的通用性和可扩展性。

    标签: 单片机 电机 运动控制

    上传时间: 2013-05-26

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