永磁同步电机转子相位检测与编码器校正方法

基于复合增量式编码器的永磁同步电机伺服控制,提出一种转子相位检测和编码器校正方法。根据复合增量式编码器的工作原理,给出基于霍尔信号边沿实现初始定位误差快速修正的转子相位检测方法。通过对编码器参考信号标定及参考信号相位对齐实现编码器的自动校正。该方法在FPGA硬件平台进行验证,实验表明,提出的方法可以保证永磁同步电机的正常启动和稳定运行。     

PLC在电梯控制中的应用

在用PLC实现电梯控制的基础上，利用旋转编码器的脉冲信号构成位置反馈，实现电梯的位移控制。通过PLC程序设计实现楼层计数、换速信号、门区和平层信号的数字控制，取代井道位置检测装置，提高了系统的可靠性和平层精度。     

基于STC单片机的增量式编码器解码电路设计

为了准确获得增量式编码器的转角位置,根据编码器两路信号输出的方波相差90°的特点,设计了增量式编码器的解码电路,将编码器的原始输出信号转变为计数和方向两组信号。采用STC单片机对处理后的信号进行了处理运算,实现了转角的准确显示,为其在二维转台控制中的应用提供了基础。     

基于FPGA的增量式光栅信号采集系统设计

针对步进光刻机工作台对高精度定位信息的高速实时采集要求,利用高精度增量式光栅尺实现工作台位置测量,设计基于FPGA的增量式光栅信号采集系统整体结构。介绍光栅尺A、B脉冲信号的相位鉴定及脉冲计数方法,提出基于双模光纤介质的高速实时串行传输机制,介绍光纤通信内核的控制结构及其FPGA实现方法,实现信号采集卡与上位机控制卡的高速实时通信。增量式编码器数据采集实验结果表明,该系统具有高速、稳定可靠等优点。     

编码器原理及其在风电控制系统中的应用

本文主要讨论增量式和绝对式旋转光电编码器如何在风电控制系统中准确测量变桨电机转子旋转速度和位置。以及双馈发电机转子转速的精确测量,实现对桨叶角度控制和双馈发电机的伺服控制。     

基于DSP的交流电机伺服控制器设计

对基于DSP交流异步电机伺服控制系统进行硬件设计,介绍了双闭环伺服电机硬件电路的设计,并主要介绍DSP外围电路的设计及器件选型,包括整流逆变电路、能耗制动电路、电流检测电路、光电编码电路、温度检测电路以及电流保护电路.通过温度和电流检测电路对电机的运行状态进行实时保护;通过光电编码电路可以对增量式光电编码器信号进行信号变换;DSP对光电编码器的信号进行解码,并通过换算关系进行电机转速和位置的计算.本系统在基于电流环、速度环检测的基础上对交流电机进行精确的转速控制.     

基于PLC的电梯高精度位置控制的实现

采用PLC和变频器实现电梯常规控制的基础上,利用旋转编码器发生的脉冲信号通过电梯专用变频器的分频输出构成位置反馈,实现电梯的数字位移控制。通过PLC程序设计实现楼层记数、停车平层的精确控制及减速距离的任意设定,提高了系统的可靠性和平层精度。     

基于FPGA的编码器倍频-鉴相电路

光电轴角编码器,又称光电角位置传感器,是电气传动系统中用来测量电动机转速和转子位置的核心部件.文章分析光电编码器四倍频原理,提出了一种基于可编程逻辑器件FPGA对光电编码器输出信号倍频、鉴相、计数的具体方法,它对提高编码器分辨率与实现高精度、高稳定性的信号检测及位置伺服控制具有一定的现实意义.     

永磁同步电机转子初始位置检测算法研究

针对永磁同步电机在启动时如果无法准确检测出转子的初始位置,导致在进行矢量控制时无法准确实现磁场定向,从而严重影响定位精度,同时也会对启动时的电流控制性能造成一定影响的问题,提出了一种采用有限状态机的转子初始位置检测算法,通过有限状态机控制转子位置自学习的流程,实现转子初始位置的读取.实验结果表明,使用上述算法进行初始定位,可以精确检测出转子的初始位置,且具有初始定位不存在抖动,易于编程实现等优点,提高了永磁同步电机启动时的电流控制性能.     

基于多模态PID的曳引机驱动控制系统设计

曳引机的驱动控制系统是垂直升降电梯的关键设备,对电梯性能具有重要影响,具有较大的研究价值;对一种基于多模态PID控制的永磁同步曳引机电梯驱动控制系统进行了研究;给出了曳引机驱动控制系统的总体设计方案,将系统分为主控模块、驱动模块和信号采集模块进行设计并介绍了各模块硬件电路的设计;针对曳引机控制采用了电流、速度双闭环控制算法,给出了主控制器DSP的软件流程设计,并对速度环采用的多模态PID控制算法进行了研究;在电梯公司的试验塔对设计的驱动控制系统进行现场调试,调试结果表明电梯在高、中、低速下都能够良好地跟踪给定的S型速度曲线,且超调量较小,稳态误差较小,可以满足电梯控制的性能指标要求。     

永磁同步电机脉振高频电压注入转子位置检测

永磁同步电机的转子位置检测精度直接决定了电机能否平滑起动,为提高转子位置检测精度,提出了基于脉振高频电压注入的表贴式永磁同步电机转子位置检测方法。向永磁同步电机定子绕组中注入脉振高频电压信号,通过电机d、q轴磁路饱和程度的差异,实现永磁同步电机转子初始位置的检测。实验结果表明提出方法的转子位置检测精度高,适用于永磁同步电机的无传感器起动及低转速稳态运行。     

CORDIC算法在永磁同步电机的位置处理上的应用

在永磁同步电机的变频调速系统中,电机转子位置的检测和处理准确与否直接影响整个控制系统的精度。提出一种基于FPGA的电机转子位置定位和处理方法,通过检测复合式增量编码器的A、B、Z、U、V、W 6路信号,经过四倍频及判向电路、位置检测及变换、CORDIC处理器,可精确得到当前电机转子角度位置的正余弦值。实验证明:位置检测与处理模块可以准确地检测到实时转子的位置,误差只有0.144°;快速准确处理电机转子的角度值;在硬件平台上实现了算法,效率高、效果好、硬件资源消耗少,为矢量控制的坐标变换模块提供精确的输入,提升了整个伺服系统的性能。     

负载换向同步电动机变频启动系统仿真研究

介绍了负载换向同步电动机变频启动系统的组成结构,该系统在启动过程中采用断续换流、转子位置检测器、间接式转子位置检测三种换流方式;具体介绍了在Matlab软件下建立换流时刻检测模型、断流控制模型、间接式转子位置检测模型等仿真模型的方法,并给出了仿真结果。经验证,仿真波形与实际运行系统波形基本一致。     

线电感特征点定位的开关磁阻电机无位置传感器控制方法

针对目前开关磁阻电机(SRM)在无位置传感控制方面受磁路饱和影响而导致转子位置估算精度不高的问题,提出一种线电感特征点定位的开关磁阻电机无位置传感器控制方法.首先提出了线电感及其特征点的基本概念,分析了线电感与转子位置角度间的函数关系,研究了根据两相邻线电感特征点对应区间的位置角度及时间来确定电机转子在该区间的平均转速及下一对应区间位置估算的具体实现方法.最后通过仿真与实验验证了上述方法的可行性.     

直流力矩电机控制死区的在线检测与补偿

针对直流力矩电机控制系统存在控制信号死区的问题,提出了一种基于软件方式实现该信号死区在线检测和补偿的方法。该方法以增量式光电编码器作为电机转速检测传感器,采用软件手段设计出与硬件一样可靠的编码器旋转速度和方向判读功能,使其能够完成在0值附近对电机低转速的准确检测,再通过逐次增大控制信号的方法试探,检测出直流力矩电机在正、反两个转速方向开始转动时的最小控制信号。这两个阈值之间的控制信号范围就是系统的控制死区。确定性的控制死区可以被数字控制系统有效补偿,并给出了详细的补偿方法。     

基于机器视觉的编码器光栅装配偏心调整技术

编码器光栅装配的过程中, 光栅实际回转中心与编码器主体轴的回转中心很难重合, 这样会影响编码器的输出信号的精度。为了解决编码器光栅与主轴的偏心问题, 提出一种基于机器视觉的光栅偏心自动调整系统。对光栅表面图像进行分析处理, 对边界跟踪提取及基于Hough变换圆弧检测等算法进行研究。根据光栅装配要求搭建了偏心计算系统的硬件系统。对光栅图像进行预处理及形态学操作, 在分析提取光栅基圆部分圆弧边界的基础上, 通过Hough变换的圆弧检测原理还原出光栅基圆并标定其圆心。介绍了系统通过多幅光栅基圆圆心拟合回转圆, 确定光栅偏心位置。实验结果表明, 基于机器视觉的编码器光栅偏心计算方法成功计算出光栅与主轴的偏心位置, 为光栅偏心调节奠定了基础。采用光栅偏心计算系统在编码器光栅的装配作业中具有很好的可行性。     

基于 MEKF 的直流无刷电机磁极位置与转速检测技术

传统的扩展卡尔曼滤波器(Extended Kalman Filter,EKF)用于无刷直流电机状态辨识时,观测数据容易出现残差,辨识结果偏差大,位置及转速存在耦合,导致辨识系统鲁棒性弱。文章基于离散的直流无刷电机(Brushless DC Moter,BLDCM)数学模型和M-估计方法,构建了改进的扩展卡尔曼滤波算法(MEKF)。首先,基于BLDCM的工作原理,建立了独立于EKF的BLDCM换相离散模型;其次,通过修正系统观测矩阵,对转速与位置的强耦合关系进行解耦,实现了EKF分离变量辨识;最后,基于去耦合后的时序模型设计出独立于EKF的转子位置检测模块,无需深度滤波就可实现转子的精确定位。实验仿真结果表明,文章方法能够有效抑制卡尔曼滤波器的粗差扰动,提高了系统抵抗初始值不确定性的干扰和系统鲁棒性。     

基于改进CORDIC算法的正余弦编码器信号细分技术

为了获取更精确的电机位置等实时反馈信息,提高数控系统等闭环控制系统的反馈精度,主要设计了基于改进坐标旋转数字计算(CORDIC)算法的正余弦编码器高分辨率信号处理方法.首先通过信号调理电路对编码器信号进行差分放大和整形滤波等处理;然后四倍频计数得到粗码信息,并通过基于改进CORDIC算法的电子学细分方法获得精插补位置信息;最后,将粗码和精码信息整合,得到高分辨率和高精度的电机角位置信息.实验结果显示,与算法优化改进前相比,该方法信号测量误差明显减少,精度较高.     

标校系统两轴电视跟踪转台伺服控制系统研究

根据标校系统两轴电视跟踪转台的性能指标要求,采用光电编码器构成转轴的角位置反馈及角速度反馈;脉宽调制功放和直流力矩电机构成系统的执行机构;采用电流环、速率环、位置环三闭环的控制策略,基于TMS320VC6713 DSP芯片设计了全数字模糊PID控制算法,实现了电视跟踪转台伺服系统的低速和高精度定位.     

基于DSP的电机伺服系统中的模糊PID控制

在电机控制的电动缸往返运动的伺服系统中,电机频繁换向会产生电动缸的幅值响应误差,严重影响了系统的控制精度.针对这一情况,采用新型DSP芯片TMS320F28335的eQEP模块和编码器来实时检测电机的运行位置,并将一种模糊PID技术引入其中,实时修正电机的运行误差,提高了系统的动态性能.详细介绍了系统的组成及控制原理,...