虫虫首页| 资源下载| 资源专辑| 精品软件
登录| 注册

GERBER导出

  • 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

  • 盘式无铁心永磁电机气隙磁场与永磁体涡流损耗分析.rar

    与传统的径向磁通圆柱式电机相比,轴向磁通的盘式无铁心永磁同步电机有着许多明显的优点:其结构较为简单,加工及装配费用低,电机运行可靠,不需励磁电流,提高了电机的效率和功率密度。盘式电机永磁化是一种发展趋势,而稀土材料是其首选的永磁材料。我国已研制出盘式永磁同步电机,但还处于试制阶段,要实现产品化,还有许多研究课题亟待解决。 本文主要针对该电机的气隙磁密进行分析,对影响气隙磁密的各种因素展开了研究。具体内容如下: 1) 回顾了永磁电机的研究历史、发展现状和主要应用,对永磁材料的性能及选取、聚磁技术、电机磁场计算所需理论和有限元软件进行了介绍。 2) 将电机内的电磁场、有限元软件和盘式无铁心永磁电机特殊结构相结合,设计出了近二十个有限元计算程序,组成一个针对盘式无铁心永磁同步电机的计算软件包,由这些计算程序出发,对盘式无铁心永磁同步电机进行一系列仿真分析计算。 在绘制气隙磁密三维分布图时,由于有限元软件在绘图方面的限制,需要将气隙磁密数据从有限元软件中导出到文本文件,再由其它数学工具进行气隙磁密的三维图形绘制。在这一过程中由于导出数据格式与绘图工具所需数据格式不能兼容,还需要对导出数据进行处理。由于有限元软件导出的数据量很大,如果对这些数据进行人工整理将增加大量的工作量,所以作者在研究过程中,针对导出数据的特点编写了一个Vb数据处理程序,使数据处理工作得到大大简化。 3) 在上述建立的软件包的基础上,对基于Halbach阵列的盘式无铁心永磁同步电机进行了一系列系统分析,其中包括三维开域磁场分析、永磁体厚度对电机气隙磁密的影响及分析、永磁体宽度变化时气隙磁场分析、采用不同角度Halbach阵列时的气隙磁密分析、不同半径处气隙磁密分析,为在电机设计过程中永磁体的设计提供了依据。 4) 在对盘式无铁心永磁同步电机磁场进行详尽的分析的基础之上,本文提出了对该电机的新设计方案,并就此方案进行了建模分析,结果表明,此新方案所得到的气隙磁密比原结构的气隙磁密更为理想。此外,还对新模型从定性的角度进行了涡流损耗分析,分析表明其结构有利于减小涡流损耗。

    标签: 永磁电机 损耗分析 磁场

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:牧羊人8920

  • 基于LabVIEW的汽车线束检测系统的设计与实现.rar

    国内外目前的线束检测系统也有了一些应用,但要么功能单一,过于简单,要么价格昂贵,无法广泛应用。因此开发高性能的汽车线束检测系统对我国汽车行业有着重大的意义,可以提高汽车安全性的同时带来更好的经济效益。本文对基于LabVIEW的汽车线束检测系统的设计进行了研究。主要内容如下: ⑴阐述了当前国内外线束检测系统的现状和特点,在此基础上提出了一种基于LabVIEW的汽车线束检测系统整体架构。该方案采用计算机作为上位机系统,使用LabVIEW进行上位机软件设计,利用数据库技术对海量数据进行处理,使用虚拟仪器技术进行数据采集,使用功能强大的AVR ATMega64单片机作为下位机硬件核心,利用PCI总线实现上下位机的通信。 ⑵对研究的内容进行了详细的说明。首先介绍了系统设计中涉及到的理论基础,包括虚拟仪器,数据采集等;介绍了系统总体架构,对主要组成进行了阐述,同时分析了硬件和软件总体设计。 ⑶介绍了系统的硬件电路设计,主要介绍了数据采集卡上的总线通信电路、存储电路、单片机及其外围电路、缓冲驱动电路、数模转换及比较电路和导通检测卡上的检测电路、附加电路。 ⑷介绍了系统的上位机软件设计。首先进行了软件的需求分析,然后对系统主界面、选择线束、编辑模块库、编辑测试台、编辑线束、功能设置等软件主要界面进行介绍,主要介绍了各界面的功能,对某些重点功能的实现也进行了详细讲解;对于测试等功能进行了说明,给出了程序设计的具体流程;同时也介绍了LabVIEW软件程序生成可执行文件和安装文件的具体步骤。 ⑸本线束检测系统功能强大,最多能够支持到8192个线束点,能够完成线束的断路、短路、误配、二极管检测和气密测试;附加的模块库导入导出,自学习导入和Excel导入等功能,减小了用户的工作量;采用数据库技术对数据进行存储,也方便了用户的查找和对数据的移植。

    标签: LabVIEW 汽车线束 检测系统

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:天大地大

  • 磁通反向电机的数学模型及性能分析

    磁通反向电机(FRM)是一种新型的双凸极永磁(DSPM)电机,它把高磁能的永磁体放在定子极的表面,永磁体易于安装.随着转子旋转,FRM定子绕组所交链的永磁磁通改变极性,这意味着比磁通脉振产生更大的磁通变化.由于FRM的绕组利用率高、结构简单、转动惯量小及适于高速运转等优点,可广泛应用于汽车制造业、航空航天等工业领域.本文将从模型建立、分析方法、性能分析等方面对该电机进行深入研究.首先,为了解FRM基本理论和掌握其基本规律,写出FRM的基本方程式;由于电机的双凸极结构以及饱和和非线性的影响,整个系统为一强非线性系统.对该电机作适当简化,建立其线性数学模型,这样有利于对FRM的定性分析,弄清其内部的基本电磁关系和基本特性.讨论了绕组电感、绕组磁链、感应电动势及绕组电流、电磁转矩等静态特性,推导出FRM的功率密度计算公式.其次,为准确计算FRM性能,要考虑磁路饱和、铁磁材料的非线性以及永磁磁场与电枢反应磁场之间的相互影响等因素,要建立FRM的非线性模型,提出用变网络等效磁路法进行分析.具体方法是建立FRM的非线性变网络等效磁路模型,推导等效磁路中各部分磁导的计算公式,用节点磁位法建立相应的方程,通过求解该非线性等效磁路方程,得到磁路各部分的磁通分布,进一步求得静态特性,计算出电磁参数.然后用FRM样机的实验结果验证理论分析的正确性.样机的理论分析结果同实验结果进行比较表明,本文所介绍的FRM变网络等效磁路模型具有较好的精度及通用性,基于等效磁网络模型的FRM电磁计算是可行的,计算结果是正确的.最后对磁通反向汽车发电机的功率密度进行分析.导出了磁通反向汽车发电机功率密度的计算公式,分析了影响电机功率密度的因素,并与电励磁汽车发电机进行了比较.

    标签: 磁通 反向电机 数学模型 性能分析

    上传时间: 2013-07-30

    上传用户:ljthhhhhh123

  • 大型汽轮发电机端部物理场的研究及其进相运行分析

    本论文围绕大容量汽轮发电机的进相运行展开了研究工作。全文共分七章。第一章首先阐述了发电机进相运行的重要性和迫切性,对国内外相关方面的研究概况作了较为系统全面的综述,并对本论文的研究内容作了简单介绍。第二章给出了低频三维涡流电磁场的复边值问题,并介绍了复矢量场的一些理论基础。然后分别利用伴随算子和伴随场函数(广义相互作用原理)、最小作用原理和拉格朗日乘子法(广义变分原理),建立了低频三维涡流电磁场中非自伴算子问题的变分描述。上述三种方法所得的结果与Galerkin法的结果完全一致。第三章介绍了圆柱坐标系下基于拱形体单元的三维稳态温度场有限元计算模型,并将变分法的结果与Galerkin法的结果进行了对比。第四章建立了汽轮发电机端部三维行波涡流电磁场的数学模型,在涡流控制方程中引入了罚函数项以使库伦规范自动满足,并应用广义相互作用原理导出了对应的泛函变分及其有限元计算格式。然后对多台大容量汽轮发电机端部的涡流电磁场进行了实例计算,并分析了罚函数项对数值解稳定性的影响以及影响端部电磁场的各种因素。第五章建立了大型汽轮发电机端部三维温度场的有限元计算模型,并应用传热学理论研究了散热系数、等效热传导系数等问题。然后求解了QFSS-300-2型汽轮发电机端部大压圈上的三维温度场分布,并与两台机组多种工况下的实测数据进行了对比。第六章介绍了二维稳态温度场的边值问题及其等价变分,导出了其有限元计算格式。然后求解了QFQS-200-2型汽轮发电机端部压圈上的温度分布,并与实测数据进行了对比。第七章首先定性研究了汽轮发电机从迟相运行到进相运行过程中不同区域上磁场强度的变化规律。然后介绍了发电机变参数数学模型,结合实测数据以及最小二乘回归分析计算了发电机稳态运行时的相关电气参数,并分析了发电机各物理量之间的相互关系。随后分析了不同工况下发电机端部结构件上的涡流损耗及温升的变化趋势。最后,利用发电机变参数模型给出了发电机的饱和功角特性、静稳极限以及运行极限图。

    标签: 大型 汽轮发电机 物理

    上传时间: 2013-07-10

    上传用户:stampede

  • 无传感器矢量控制系统及其速度估算的研究

    交流电动机是一个多变量、高阶、强耦合的非线性系统,不象直流电机那样易于控制转矩,采用矢量控制技术可解决传统交流调速的难题,使交流电机可以按直流电机的控制规律来进行控制,而无传感器矢量控制技术由于可以省去速度传感器,使相应的交流调速系统变得简便、廉价和可靠,所以成为当前研究的热点,本论文工作就是这方面的一个尝试。 论文首先介绍了矢量控制技术的基本理论。对感应电动机在三相静止坐标系下强耦合和互感变参数的数学模型,通过坐标变换,导出感应电机在两相同步旋转坐标系下的数学模型,然后将同步坐标系按转子磁场定向,实现了对转子磁链和转矩的分别控制,从而可以按直流电机的控制规律来控制交流电机。 其次,论文基于同步轴系下的感应电动机电压磁链方程式,提出了一种感应电动机按转子磁场定向的矢量控制方法,利用在同步轴系中T轴电流的误差信号实现对电机速度的估算,这种速度估算方法结构简单,有一定的自适应能力。同时在该无传感器矢量控制系统中,由于采用了经典的PI调节器,使得控制系统更为简单易行。 论文利用MATLAB建立了该无传感器矢量控制系统的仿真模型。为提高系统的适应性和仿真结果的准确性,仿真模型采用了标么值系统,并考虑了控制周期和采样信号周期对仿真结果的影响。讨论了离散控制引起的相位补偿问题,使仿真结果更接近实际工程系统。 最后,通过仿真进一步验证了本文提出的无传感器矢量控制系统的正确性和可行性,也证明了速度估计模型对速度估计准确,且对参数的变化有较强的鲁棒性。

    标签: 无传感器 矢量控制系统 速度

    上传时间: 2013-06-02

    上传用户:libinxny

  • 基于ARM的嵌入式工业过程数据采集记录系统的研究与实现

    研究如何将当前流行的嵌入式技术应用于工业领域中的数据采集与记录方面,是当今工业过程测量控制领域发展的一个必然方向。 本论文所设计完成的嵌入式工业过程数据采集与记录系统,是以32位ARM7微处理器S3C44B0X为核心,取代了传统的单片机,并且引入了μClinux多任务实时操作系统。采集到的工业现场的实时数据,经A/D转换等步骤处理后,显示在高分辨率的彩色LCD上。在MiniGUI的支持下,通过丰富的图形界面功能,以曲线或表格的形式显示工业现场实时数据的变化趋势,具有良好的人机界面。输入功能通过点击触摸屏来实现,可以像使用Windows操作系统一样,点击菜单、滚动条、列表框、按钮等控件以完成相应的操作。数据的记录完全脱离PC机,显示在LCD上的数据,可以实时的以文件的形式存储在Nand Flash中,必要的时候通过USB接口用U盘导出。μClinux操作系统中移植了BOA网络服务器和CGI脚本程序,因此具有动态Web监控功能,用户可以在PC机上的浏览器中通过网络随时监测工业现场的实时数据。 经过测试,该系统可以稳定可靠的运行,完全实现了工业现场数据的实时采集、人性化显示、规范化操作、脱机化记录和网络化监测等一系列功能,取代了传统的底层智能仪表搭配PC机的构架,将其功能合二为一,对工业企业的技术进步和生产过程的现代化有着重要的作用。

    标签: ARM 嵌入式 工业过程 数据采集

    上传时间: 2013-07-18

    上传用户:qwe1234

  • 基于ARM的无线抄表系统的研究与应用

    远程抄表技术是将数据远程采集、传输和处理应用于自来水、电力、天燃气(以下简称水、电、气)供应与管理系统中的一项新技术。传统的远程抄表,无线系统一般用于数据处理中心和数据通信中心的远程通讯,在表和数据通讯中心的短距离通信一般使用有线通讯。如今以ARM处理器作为主CPU的嵌入式硬件平台,一方面,它具有体积小、性能强、功耗低、可靠性高等特点,另一方面,它为高速、稳定地运行嵌入式操作系统提供了硬件基础。无线射频通讯成本低,可靠性好,环境适应能力强,本文就对基于ARM的射频无线抄表系统的开发进行了研究。 本文主要对以下五个方面的技术进行了研究:一是介绍了远程抄表的背景和意义。二是介绍了国内外广泛使用的几种典型的远程抄表系统的原理及其系统组成,分析了各种远程抄表系统的优、缺点以及适用范围;三是基于课题的需要,介绍了嵌入式系统。四是搭建基于ARM的硬件平台。硬件平台设计以三星公司的ARM920T核的S3C2440A为微处理器,根据系统要求完成S3C2440A外围器件的设计,包括64M NAND Flash、64MSDRAM、SD卡以及USB,串口通信的电路设计,射频无线通讯和视频采集的设计。五是对Windows CE操作系统的移植。平台移植过程中Boot Loader开发,OAL层修改,串口和LCD驱动程序的开发,内核的定制过程。在应用程序开发中,PB中导出SDK的过程以及EVC应用程序的调试,对数据库进行了开发。最后,指出了本远程自动抄表系统中有待完善的地方以及抄表技术今后的发展趋势。

    标签: ARM 无线抄表系统

    上传时间: 2013-06-26

    上传用户:kelimu

  • 基于ARM的GPS定位系统的研究与实现

    GPS(全球定位系统)是一种全方位的实时定位技术。随着GPS技术的发展,基于PC机的导航定位系统由于其价格及功耗较高已不能满足社会发展的需要,脱离PC端的嵌入式导航定位技术迅速发展起来。如今以ARM处理器作为主CPU的嵌入式硬件平台,几乎已经成为信息产业的硬件标准。一方面,它具有体积小、性能强、功耗低、可靠性高等特点;另一方面,它为高速、稳定地运行嵌入式操作系统提供了硬件基础。因此由基于ARM处理器的硬件平台和嵌入式操作系统构成的嵌入式系统已经被广泛地应用于军事国防、消费电子、网络通信、工业控制等各种领域。本文就对基于ARM的GPS定位系统的开发进行了研究与实现。 本文主要对以下三个方面的技术进行了研究:一是对GPS技术进行了介绍,介绍了GPS技术的发展、原理、特点、系统组成和定位方式;二是搭建基于ARM的硬件平台;三是对Windows CE操作系统的开发进行了详细的描述。 硬件平台设计以三星公司的ARM920T核的S3C2440A为微处理器,根据系统要求完成S3C2440A外围器件的设计,包括64M NAND Flash、64MSDRAM、SD卡以及USB和串口通信的电路设计。而GPS模块使用了GPS25LVS12通道的GPS接收机,并对GPS与ARM的通信接口和数据格式进行了描述。硬件系统设计采用了冗余设计,为以后系统的升级提供了空间。 在嵌入式操作系统上,我们选择的是Windows CE操作系统。详细介绍了平台移植过程中Boot Loader开发,OAL层修改,以串口、键盘和LCD驱动为例介绍了驱动程序的开发,并详细介绍了内核的定制过程。在应用程序开发中,介绍了从PB中导出SDK的过程以及EVC应用程序的调试。

    标签: ARM GPS 定位系统

    上传时间: 2013-07-09

    上传用户:chongchong2016

  • 采用FPGA实现信号处理算法的研究及实验平台的建立

    该文针对复杂信号实时处理的困难,提出了采用FPGA来实现信号处理的方法,并根据系统需要设计了一个嵌入式实验平台.根据FPGA实现信号处理的关键点:设计合理的FPGA结构,体现算法的并行性和流水性,论文着重分析了用FPGA实现阵列结构处理的具体方法和实现过程.论文从分析算法的并行度入手,提出用相关图方法直观反映算法的相关性,在此基础上设计了算法的信号流图结构和脉动阵列结构.并针对典型信号处理算法(矩阵运算、卷积运算)进行了并行度分析,相关图设计和从相关图导出脉动阵列结构的研究.同时针对FPGA特点,提出了采用CORDIC结构来设计通用运算单元,给出其流水实现的结构,结合脉动阵列结构提高了矩阵运算性能.最后设计一个以32位CPU为核心的实验平台,编写了启动程序和诊断程序.

    标签: FPGA 信号处理 法的研究 实验

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:1427796291