开关磁阻电机转子位置软测量建模与仿真

位置检测是开关磁阻电机调速系统中的重要环节。实时、准确的位置信息是开关磁阻电机正确运行的关键。由于其转子位置角是各相磁链与电流的高度非线性函数,传统线性及解析的方法难以精确求得。提出了基于BP神经网络的位置检测方法,采用BP神经网络建立软测量模型,通过离线和在线相结合的方法对网络进行训练,建立开关磁阻电机的电流、磁链与转子位置之间的非线性映射,从而实现SRM转子无位置传感器的检测。仿真及实验结果表明,方法能够实现电机转子位置的准确估计,进而实现开关磁阻电机的无位置传感器控制。     

一种永磁同步电机转子初始位置检测方法

电梯曳引机控制需要实时获取转子的机械角度,而常用的增量式编码器在首次清零信号到来前不能提供准确的转子位置信息,从而可能导致闭环控制失败;因此,转子的初始位置检测成为曳引机控制中必须解决的问题,传统的检测方法计算复杂,且定位过程中易造成转子堵转或摄动,不利于电梯系统的舒适性;为此,提出了一种利用正弦波增量式编码器的换向信号计算转子初始位置的方法,设计并实现了编码器换向信号的调理电路,研究了利用两路换向信号解算转子的初始位置信息的算法,并研发了相应的软件模块;实现了当转子保持静止时初始位置的高精度检测,满足电梯平稳启动的需求;实验结果表明,该方法不依赖电机的数学模型,运算量小,且具有较高的检测精度和通用性。     

基于D-FNN的开关磁阻无位置传感器的研究

提出了一种基于扩展径向基函数(RBF)神经网络的动态模糊神经网络(D-FNN)的开关磁阻电机无位置传感器控制的新方法。动态模糊神经网络系统以在线采样的相绕组的电流和磁链为输入,以转子位置角度为输出,从而建立起电流和磁链、转子位置角度的非线性映射关系;训练完成后,用D-FNN输出结果取代位置传感器角度信号,实现电机无位置传感器运行。仿真和实验结果表明:由D-FNN获得的角度信号和由位置传感器获得的角度信号相比误差小,电机能够准确换相,且输出转矩波动小,转速曲线平滑,电机在无位置传感器下运行良好。     

基于MRAC 方法的直线电机的位置角度校正技术

分析了直线电机的位置角度误差对直线电机的输出电流的影响;为了消除直线电机的位置角度误差,作者在基于模型参考自适应控制方法的基础上设计了一套直线电机的位置角度校正系统.由于该校正系统中的位置角度误差补偿器采用不受位置角度影响的输入量对位置角度进行校正,所以可以在现有位置角度测量的基础上实现对位置角度的准确校正,为在现有直线电机和低精度光栅尺的情况下获得尽可能高的控制精度提供了保证.仿真和实验结果显示,采用位置角度校正后,直线电机可以实现对力矩电流的精确控制,而且位置角度误差能够被校正.     

基于STM32F407的永磁同步电机位置估计

采用以Cortex-M4为内核的STM32F407作为主控制器,根据空间矢量脉宽调制原理,控制IPM模块给电机电枢绕组施加不同方向的空间电压矢量。利用主控制器的12位A/D采样通道获取定子A、B相电流值从而计算出直轴电流id。结合电永磁转子的磁场特性以及定子电感的饱和效应,根据id的变化曲线判断出电机转子的电角度位置。     

直驱永磁同步发电机无位置传感器控制研究

提出一种基于锁相环技术的无位置传感器控制策略,该控制策略将系统输出的相位与给定信号相位的相位差值锁定为一个固定值,根据锁相环特性就可以得出电机位置、频率信号。仿真结果表明,该方法实现了全速范围内转子位置、速度的准确、快速检测。     

基于iGMR原理角度传感器TLE5012B应用指南

1 TLE5012B简介TLE5012B角度传感器基于iGMR技术,可检测平行于封装表面磁场的360°变化,应用于汽车和工业领域转角位置检测,如方向盘转角、电机位置等。TLE5012B内部集成角度计算模块,可以将原始值(sine和cosine)进行数字处理后输出绝对角度,其内部集成自动标定和温度补偿功能,在温度范围和寿命周期里可以达到1°精度,符合汽车级认证,可工作在-40~150℃范围。     

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。     

旋转变压器软解码算法分析研究

永磁同步电机矢量控制当中，需要获得电机转子准确的电角度，在工业控制当中电机位置传感器常采用旋转变压器获取电机转子位置。旋转变压器位置解码常采用专用解码芯片获取电机转子位置，但解码芯片增加硬件开发成本，故对旋转变压器的位置解码进行软件算法设计分析。针对传统二阶角度跟踪器对加速度跟踪效果不佳的问题进行优化设计，提出对二阶跟踪器进行前馈校正装置设计以达到更好的角度跟踪效果。通过MATLAB/Simulink对软件算法进行仿真验证。采用MCAL配置TC275外设DSADC解码旋变信息，通过实验进进行结果验证方案的可行性。     

数字伺服聚焦非接触位移传感器的研究

本文介绍了一种以整体线切割设计的音圈电机为驱动的聚焦式位移传感器,它具有良好的静动态特性.通过音圈电机以两次精确找焦的方法来确定焦点的位置,同时配合数字伺服控制方法并对于不同的材料表面及在有一定角度的表面检测失焦时进行特殊处理,能使得该传感器能够精确快速找到焦点.     

基于MSP430单片机的无线温湿度检测系统

介绍了一种基于单片机MSP430F437的新型无线温度湿度检测系统,它由LCD显示屏、数据采集模块、数据存储模块、电源管理模块、无线收发模块、USB串口模块等构成,能够现场实时显示当前环境的温度、湿度值,可通过无线和USB串口将采集数据发送到计算机,在计算机界面同时显示当前温湿度值,可实现多通道同时检测,并支持在线记录测量数据。制作的样机经过测试,证明该无线温湿度检测系统能够准确采集当前温湿度信息,获得的数据比其他方法更加准确,自动化程度高。该系统可以实现在各种环境下温度湿度的检测,具有较好的推广应用前景。     

基于CORDIC算法的高精度浮点超越函数的FPGA实现

提出了一种新的输入输出浮点处理单元硬件架构,将数据从CORDIC算法内部格式转换为处理器能够支持的IEEE754标准浮点数据格式。输入数据支持2种不同的角度单位浮点数据直接输入,同时,硬件模块还直接支持超过360°的大角度数据输入。在Altera公司NiosⅡ处理器系统中以用户自定义指令的形式实现了该浮点硬件计算模块,并通过C语言程序验证了该模块的正确性。     

自抗扰控制和高频信号注入的内嵌式永磁同步电机无位置传感器控制

针对内嵌式永磁同步电机无位置传感器控制系统,基于自抗扰控制技术和高频信号注入技术,提出了以转子位置角为扩张状态观测器(extended state observer,ESO)主体变量的自抗扰控制系统.该方法避免了传统算法中以电流为ESO主体变量时依靠角速度估计值积分来获得转子位置角估计值所带来的误差积累问题.该方法在电机起动、负载突变等电流波形正弦度较差的情况下,仍能保证转子位置角的估计值具有较高的精度.仿真结果验证了所提出方法的正确性和优越性.     

双定子静电微电机控制系统的信号检测研究

介绍了一种基于悬浮转子微陀螺的双定子轴向静电微电机控制系统的信号检测方法,它对实现悬浮转子旋转驱动的闭环控制尤为重要,其主要特点是采用互相关检测—锁定放大、DSP控制直接数字频率合成(DDS)产生正弦波,并通过实际正弦波发生电路和系统仿真验证其可行性,这些提供了解决微小电容检测在实际电路实现上的一些关键问题的办法,为实际电路参数选择提供重要参考。     

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.     

基于硬件滤波电路的无刷直流电机转子位置辨识

反电动势过零检测是无刷直流电机无位置传感器控制中转子位置检测的主要方法之一,为消除PWM因素的影响,需要对转子位置检测电路进行滤波处理。本文采用硬件滤波器对反电动势过零检测电路进行滤波,既要考虑深度滤波带来的相移问题又要兼顾消除噪声的影响,分析滤波器的幅频特性和相频特性,根据反电动势过零检测指标要求设计滤波器参数,并用于无刷直流电机转子位置辨识和无位置传感器控制中。仿真结果和实验结果表明,所采用的滤波器及其参数能较好地检测出转子位置,可以明显提高无位置传感器无刷直流电机驱动系统的控制性能。     

邮轮客房火灾自动探测与报警电路的设计

邮轮客房火灾具有突发性,不易控制,危害大等特点,火灾自动探测与报警装置对于邮轮必不可少。本文设计了一种基于单片机的邮轮客房火灾并报警电路。该电路包括主控模块、温度检测模块、烟雾检测模块、显示模块和报警模块,并运用Keil软件进行编程和Proteus软件进行仿真实验。当温度值和烟雾浓度值同时超过上限值时系统会发出声光报警信号。仿真分析表明：该电路工作稳定可靠,可及时、准确地实现客房温度、烟雾浓度的显示和自动报警。     

面向电力设备红外图像的温度值识别算法

为了快速准确地识别出红外图像中温度值实现缺陷检测，提出了面向电力设备红外图像的温度值识别算法。针对温度值区域背景复杂的问题，根据红外图像直方图自适应确定阈值进行预处理；结合轮廓与相对位置信息，准确定位温度值区域，并实现字符分割；建立温度值图像数据集，采用卷积神经网络进行训练和测试；基于MATLAB的App Designer模块，设计温度值识别与记录系统。结果证明，该算法对温度值识别准确率达到98.6%，高于传统的字符识别算法，能够实现快速识别与准确记录温度值，有效降低了电力巡检人员的劳动强度。     

基于深度学习的四旋翼无人机控制系统设计

针对传统四旋翼无人机控制系统受到外界干扰,无法及时躲避障碍物而导致控制精准度低的问题,提出了基于深度学习的四旋翼无人机控制系统设计。根据四旋翼无人机控制系统总体结构,加入超声波测距模块。依据系统硬件框图,采用TMS320F28335型号主控芯片,实现关键态势智能分析。以串级 PID 控制器的控制对象为无人机姿态角度,控制电机转速。根据DSP发出不同占空比的PWM信号,改变无人机飞行姿态,依据执行机构驱动原理,保证无人机飞行时的平衡状态。使用红外遥控系统,应用编/解码操控集成电路芯片,采用TS0P1738型号红外线接收器,适合于红外线遥控数据传输。构建深度学习目标控制模型,利用处突阵法与三角形相似原理,计算像素尺寸,获取障碍物距无人机当前位置距离,避免受到外界障碍物干扰。自适应扩展Kalman滤波器技术对无人机自动控制系统有效减小测量误差,准确地对机动目标进行追踪。由系统调试结果可知,该系统控制的俯仰角、航向角、横滚角与实际值一致,对处理突发性群体事件具有重要意义。