1.1特点·可以驱动12V~36V电机相连,电机额定电流不超过4A。·可以与有位置传感器和无位置传感器的无刷电机相连。·对于有位置传感器的无刷电机,可以根据霍尔传感器进行换相;对于无位置传感器的无刷电机,可以根据感应电动势进行换相。·可以与编码器相连进行准确位置控制。·可以进行正反转控制。·驱动电路和控制电路完全隔离,避免驱动部分给控制部分带来干扰。·可以与YXDSP-F28335A,YXDSP-F28335B相连。YX-BLDC系统主要包含两部分,分别为YX-BLDC的硬件系统与相应的测试软件。YX-BLDC采用驱动芯片+MOSFET的形式,可以将直流母线电压逆变成交流电压来达到对直流无刷电机的控制;YX-BLDC可与YX-28335相连,DSP输出的PWM经过隔离送入驱动芯片,后经MOSFET来达到对电机的变频调速。相应的测试软件包括以下几个部分:·有位置传感器无刷电机的开环控制·有位置传感器无刷电机的闭环控制,采用PID控制·无位置传感器无刷电机的开环控制·若与实验箱连,与上位机相连的有位置传感器的无刷电机的闭环PID控制
上传时间: 2022-07-05
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本文阐述了利用DRV8825驱动步进电机的工作原理、使用方法并给出了具体的硬件和软件设计。在此基础上介绍了德州仪器公司的步进电机驱动芯片DRV8825,该芯片具有片上 1/32 微步进分度器的 2.5A 双极步进电机驱动器,特别适合驱动小型步进电机。目前被广泛应用在3D打印机、微型步进电机上,具备一定的实用价值。步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元,可以分别通过控制脉冲个数和频率,从而达到准确定位和调速的目的,在机电一体化产品中有着广泛的应用。设计中常用的步进电机又有单极型和双极型之分。相对而言,单极型电机虽然应用效率较低,但是驱动电路简单,在早些年有较大的成本优势,特别是在高电压、大电流的应用中。不过近年来,随着各大厂家双极型电机专用驱动芯片的大量推出,在性能不断提高的同时,价格也在不断下降,再综合了其占用 PCB 空间小,控制简单等优点[1-3].采用双极型电机及专用驱动芯片取代单极性电机已经成为了一种趋势。本文将介绍一种双极型电机专用控制芯片 DRV8825,并提供一个基于该芯片的打印机电机驱动电路设计方案。
上传时间: 2022-07-10
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1.系统总体控制方案的确定。通过了解和分析国内外摩托车用发动机控制技术的发展现状,提出采用无回油燃油供给系统、电子控制进气道喷射、直流双电容点火加三元催化转化器的总方案。通过测量进气压力与发动机转速来确定基本喷油脉宽和基本点火提前角,根据蓄电池电压、缸体温度以及节气门开度等信号来修正喷油脉宽。在高速大负荷工况下,利用爆震传感器对点火提前角进行闭环控制。控制系统中的执行器主要包括电容点火式高压包、燃油泵和喷油器。2.电子控制单元ECU(electric control unit)的硬件电路设计。根据系统的设计目标自主开发了ECU的硬件电路,硬件电路的主要功能模块包括发动机信号采集与处理、执行器的驱动、直流反激式升压电路、电容充放电控制电路、微控制器控制电路及与上位机通信电路等,试验证明这些电路模块的性能稳定可靠。3.发动机控制软件及上位机标定软件的设计。研究了发动机在各工况下的点火和喷油、怠速、安全保护等控制策略,并且自行开发了与之相匹配的上位机标定软件和通信协议。4.完成了发动机台架标定试验。通过上位机标定软件和发动机台架完成对ECU控制策略的验证以及参数标定,并对比分析了本电控系统发动机与原化油器发动机的万有特性和排放性能。
标签: arm cortex-m0 摩托车发动机控制系统
上传时间: 2022-07-12
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本文首先介绍了无刷直流电机的结构和工作原理,然后论述了无刷直流电机的控制技术和策略。为了验证控制算法和控制策略的合理性,在分析无刷直流电机(BLDC)数学模型的基础上,提出了一种无刷直流电机控制系统仿真建模的方法。本文在Matlab/Simulink环境下,构建了无刷直流电机系统的仿真模型,并详细介绍了控制系统的各个子模块。该系统采用双闭环控制:速度环采用离散PID控制,根据滞环电流跟踪型PWM逆变器原理实现电流控制。在建立仿真模型的基础上,本论文对模型进行了仿真。观察电机的相电流、反电动势、转速、输出电磁转矩等参数,并进行了分析。仿真和试验结果与理论分析一致,验证了该方法的合理性和有效性。该仿真模型适用于验证其他控制算法的合理性,并且为实际电机控制系统的设计和调试提供了新的思路。关键词:无刷直流电机;建模;仿真;电流滞环;Matlab
上传时间: 2022-07-18
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直流无刷电动机是在有刷直流电动机的基础上发展起来的。目前为止,虽然在传动应用领域当中占据主导的地位是各种交流电动机以及直流电动机,但是直流无刷电动机正在迅猛发展,日益受到人们广泛的关注。BLDC电机具有直流电机方便调速的优点,但它没有机械换向的种种问题,同时扩大了调速的范围。此外还有很多有优点,比如噪音比较低,效率高以及转矩波动较小,具有重要的研究意义。本文在学习Proteus 仿真软件的基础上,利用dsPIC33FJ12MC202单片机进行了直流无刷电机的控制研究,实现了仿真的硬件电路及单片机程序的仿真。通过MPLAB软件对代码进行编写和调试,并且结合Proteus软件的硬件仿真。最终得到实验结果。以此为基础,通过程序实现了开环控制、PID控制、门限值控制等不同方案的设计;通过进行这些比较,得出开环控制难以获得较好的控制效果,而PID控制与门限值控制相比PID控制的灵活性及控制精度更高。
上传时间: 2022-07-21
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首先对有源功率因数校正电路进行了详细的分析。基于对有源功率因数校正电路的双级式和单级式结构的特点比较,本文采用了单级式的电路结构。选择Boost电路为有源功率因数校正电路的功率级主电路,给出了Boost电路的组成并分析了它的工作过程。进一步,对相应的有源功率因数校正电路工作模式及控制方法作了比较分析,在此基础上本文确定采用连续导电工作模式和平均电流控制策略,并应用UC3854作为有源功率因数校正电路的控制芯片。对UC3854芯片的工作原理及各引脚功能作了介绍,对相应的控制部分的控制输入、乘法器、电压环和电流环部分进行了详细的分析,给出了各个部分的经典设计方法。对于已经确定了结构、功率级主电路、工作模式、控制策略及UC3854控制芯片的有源功率因数校正电路,分析表明,这种传统的有源功率因数校正电路存在着输出电压纹波大、电压环响应速度慢和输入电流叠加开关纹波的缺陷。为此,基于电路的计算仿真,对有源功率因数校正电路做了系统的优化。
上传时间: 2022-07-25
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步进电动机是工业控制中常用的一种电机,其最大的优点是可以进行开环控制,无需位置和速度传感器,并且具有很高的精度,因而在办公设备和数控系统中获得了广泛的应用。混合式步进电机综合了反应式和永磁式步进电机的优点,具有很高的效率和运行精度,性能优异,是本文的研究对象。然而,采用传统控制方法进行开环控制的步进电机,运行噪声大、易振动,严重时将导致失步。 实践证明,细分控制可以有效的减小步进电机运行中的振动和噪声,增加电机运行的平稳性。由于混合式步进电机的运行原理类似于同步电机,因而可以借鉴同步电机先进的控制方法来控制混合式步进电机。本文将同步电机常用的矢量控制应用到混合式步进电机控制中,实现了混合式步进电动机步距角的任意细分控制,取得了良好的效果。 文章分析了三相混合式步进电动机的工作原理,在忽略一些非线性因素的前提下,建立了三相混合式步进电机理想的数学模型,并根据数学模型提出了相应的控制方案。 以数字信号处理器TMS320LF2403A为核心,设计了三相混合式步进电机驱动器的硬件和软件。数字PI调节器和空间矢量PWM技术是本控制系统的核心,文中详细介绍了PI调节器和空间矢量PWM的原理及数字化实现。 最后介绍了系统的实验装置。实验结果证实了控制方案的可行性,也表明了本课题设计的控制器具有优良的性能。
上传时间: 2013-08-05
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近年来,由于能源危机和环境污染,世界各国均在投巨资发展燃料电池汽车。双向DC/DC变换器作为燃料电池汽车的中重要部件,需要随着行驶状态的改变,频繁地切换其工作状态,其动态性能好坏,直接决定汽车动力系统的响应速度。本文主要致力于对DC/DC变换器在不同控制策略下的动态性能进行研究,并在保证其稳态性能的前提下提高系统动态性能。 本文首先研究了线性控制策略下DC/DC变换器的动态性能。介绍了闭环控制系统在频域和时域的动态性能指标以及二者之间的关系。当系统受到外部干扰较小时,采用频域分析方法,对Buck和Boost变换器进行了小信号建模,并对其在不同线性补偿网络控制作用下的动态性能进行对比分析。当系统受到较大干扰时,采用时域分析方法,文中介绍了DC/DC变换器大信号建模方法,并对PID参数在工程上整定方法加以分析。 DC/DC变换器是一非线性系统,应用线性控制策略不可避免地存在一定局限性—动态性能和稳态性能之间的矛盾。针对这一问题,引入了模糊—PI控制,将其应用于DC/DC变换器,以在保持系统稳态性能不变的前提下,提高其动态性能。以Buck DC/DC变换器为例,详细介绍了模糊-PI控制器的设计过程,并对设计的闭环控制系统用MATLAB进行建模与仿真。最后,通过实验对比验证了模糊—PI控制的有效性。 和线性控制策略相比,模糊—PI控制在一定程度上提高了系统的动态性能,但效果有限。本文引入了另一种非线性控制策略——滑模控制策略。滑模控制策略是目前动态性能最好的控制策略之一,可以极佳地发挥系统的硬件潜能。 本文首先介绍了滑模控制相关知识,推导了其应用于Buck和Boost变换器的理论基础。设计出针对不同被控对象和工作状态的控制策略,对每种控制策略通过仿真分析验证其有效性。就滑模控制存在的静差问题、抖振问题和变频问题均提出了行之有效的解决方案。快速响应特性
上传时间: 2013-08-01
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随着世界经济的高速发展、人口的增长和科技的进步,传统能源的消耗量越来越大,这就带来了一系列能源的耗尽和环境污染问题。太阳能作为一种优越的可再生能源而受到世界各国的重视并具有较大发展潜力。为了进一步提高系统的性能,实现系统的优化及可靠运行,本文研究独立运行光伏发电系统的结构、工作原理和控制策略。相对并网系统,这对于国家正大力发展的西部太阳能资源开发来说是具有现实意义的。 首先,本文详细介绍了光伏发电的国内外研究背景,光伏电池的种类、发电原理及输出特性,并介绍了独立运行光伏发电系统的组成、运行原理和应用,在此基础上论述了光伏系统常用的DC/DC变换电路,负载最大功率跟踪(MPPT)的方法等人们普遍关注的问题。融合了上述原理技术,设计一个功率为25W的独立运行光伏发电系统。 其次,为减小传统的固定步长的扰动法进行最大功率跟踪的步长大振荡大,步长小跟踪速度慢的缺陷,本文提出了电压自适应最大功率跟踪算法,其原理是引入了不同的步长系数,根据功率变量值的大小,确定合适的控制步长进行电压参考值的给定,并在MATLAB环境下利用Simulink工具搭建模型进行仿真,仿真结果验证了此种跟踪方法具有快速性、稳定性和准确性等优点。 最后,搭建硬件电路,通过对电池板的不同安装角度测量得到的数据,得出不同季节在大连地区安装的不同最佳角度值。设计了25W的独立运行光伏发电系统的主电路及其控制电路,包括光伏电池的选择,Boost主电路参数、控制电路部分、驱动电路及其检测电路各模块分别进行了详细的探讨;对独立系统的储能装置蓄电池的充放电电路进行了设计,利用单片机dsPIC30F3011控制电路同时实现了最大功率跟踪和蓄电池的充电电压、放电极限电压及充电电流的控制,可防止过充过放现象的发生,从而实现独立光伏发电系统的可靠运行。
上传时间: 2013-04-24
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逆变电源的发展是和电力电子器件的发展联系在一起的,随着现代电力电子技术的迅猛发展,逆变电源在许多领域的应用也越来越广泛,同时对逆变电源输出电压波形质量提出了越来越高的要求。逆变电源输出波形质量主要包括三个方面:一是输出稳定精度高;二是动态性能好;三是带负载适应性强。因此开发既具有结构简单,又具有优良动、静态性能和负载适应性的逆变电源,一直是研究者在逆变电源方面追求的目标。本文对逆变电源三闭环控制方案、输出相位控制、逆变电源数字化控制系统进行研究,以期得到具有高品质和高可靠性的逆变电源。 本文研究了单相全桥逆变电源与三相桥式逆变电源主电路参数,包括逆变器、吸收电路、驱动电路、变压器和滤波器,并对逆变电源变压器的偏磁产生原因进行了深入分析,最后给出了有效的抗偏磁措施。针对三相桥式逆变电源通常不能保证三相电压输出平衡,研究了一种可以带不平衡负载的三相逆变电源。研究了逆变电源的控制原理,建立了逆变电源系统动态模型,在此基础上对逆变电源的各种控制方案的性能进行了对比研究,从而确定了一种新颖的高性能逆变电源多闭环控制方案。另外,针对逆变电源输出相位存在固有滞后问题,采用了一种利用电压瞬时值内环对逆变电源滞后的相角进行补偿控制的策略,分析表明上述控制策略虽然有效,但无法做到输出相角稳态无差,对此,提出一种移相控制方案设想,相当于在原多环控制方案的基础上加了一个相位控制环。这样可以使逆变电源输出相位误差得到有效的补偿,输出相位精度更高。文章设计了逆变电源数字控制系统,采用TMS320LF2407A控制产生SPWM波,给出控制系统DSP程序运行流程图,并用DSP对其进行了实现数字化。多环反馈控制系统的采用,使系统具有优异的稳态特性、动态特性和对非线性负载的适应性,使逆变电源的性能得到有效提高。
上传时间: 2013-04-24
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