基于FPGA的增量式编码器误差自动检测系统

为提高增量式编码器检测精度和效率,实现增量式编码器的自动检测,设计一种基于FPGA的增量式光电编码器自动检测系统,该检测系统能够快速地检测出被检增量式光电编码器的均匀性和正交性误差。首先,利用无刷直流电机带动被检增量式编码器匀速转动;其次,利用FPGA构成高速数据采集系统,自动采集被检编码器的相关数据,并计算出均匀性与正交性误差;最后,通过LCD液晶显示屏显示检测结果。实验结果表明:该检测系统可以准确地检测出分辨力为40″的增量式编码器误差。     

直线同步电机初始磁场位置检测方法

直线电机在直线运动和重复定位精度高的机器人中有着广泛的应用,如两轴直线电机组成的点胶机器人、搬运机器人等.电机的位置检测在电机控制中是十分重要的,特别是需要根据精确转子位置控制电机运动状态的应用场合,如位置伺服系统.传统的位置检测方法一般根据装在电机轴上的光电编码器的反馈信号计算得出的,光电编码器通过读取光电编码盘上的图案或编码信息来表示电机转子的位置信息.根据光电编码器的工作原理可以将光电编码器分为绝对式光电编码器与增量式光电编码器,直线电机一般都采用光栅尺,只有AB正交脉冲反馈.该文的目的就是提供一种没有U、V、W和Z脉冲反馈的增量式编码器的电机初始磁场位置检测方法.     

基于PLC的模切机同步控制系统设计

介绍了以PLC为控制核心的速度同步系统.系统采用增量式旋转速度编码器和交流伺服电机组成闭环控制,交流伺服电机采用矢量控制变频调.该系统较好的解决了模切机模切部分刀辊和胶辊线速度同步的问题,提高了模切机的模切精度.     

永磁同步电机带霍尔及增量式编码器的伺服控制

永磁同步电机的伺服控制,需要知道转子的准确位置,尤其是伺服定位控制。而为降低永磁同步电机伺服系统成本,考虑用带霍尔的增量式编码器作为永磁同步伺服系统的位置传感器。针对带霍尔的增量式编码器永磁同步伺服系统,介绍了位置传感器输出信号的处理电路,以及该伺服系统的初始粗定位方法及精确定位,并在该伺服电机上作了相应的测试实验,实验证明,该方法能使同步电机正常启动,并完成调速及定位功能。     

基于DSP和FPGA提高增量式光电编码器精度的研究

研究一种基于数字信号处理器（DSP）和现场可编程门阵列（FPGA）增量式光电编码器精度提高的方法。首先分别对低精度（500puls/r）和高精度（2 500puls/r）的增量式光电编码器的原始输出信号进行滤波和电平转换处理,然后将低精度光电编码器和DSP输出的采样脉冲信号输入到FP-GA中,通过数字时间转换（TDC）方法测出2个脉冲信号之间的时间差值（误差为0.67ns）,将时间差值利用数据总线实时送入到DSP中进行算法处理,得出采样处的位置,并与输入到DSP中的高精度光电编码器位置进行比较,分析表明精度提高了5倍。     

光电旋转编码器在角度测量中的应用

论述光电旋转编码器的分类和特点,阐述增量式编码器的基本原理、增量式编码器的输出信号波形、增量式编码器在角度测量系统中的结构框图及51单片机的接口电路。     

增量式光电旋转编码器及在角减速度测量中的应用

介绍了增量式光电旋转编码器的原理、结构，根据输出信号的特征提高测量精度的四倍频处理方法，在此基础上说明了常用的基于编码器的输出信号的测速原理、方法。最后给出了基于增量式光电旋转编码器进行角减速度测量的系统构成，实际应用精度要求采用的最小二乘拟合法的处理方法。     

基于伺服电机的齿轮箱传动精度检测系统

针对传统齿轮箱传动精度检测设备中存在由于安装调整复杂而影响测试精度的问题,提出了一种采用伺服电机检测齿轮箱传动精度的新方法,直接利用伺服电机集成驱动电机和编码器实现了检测中系统的驱动和转角信号采集,简化了传动精度检测系统结构.该系统以伺服电机、数据采集卡为硬件基础,在被测齿轮箱的输入轴与输出轴两端分别连接一台伺服电机,用作驱动与负载;以LabVIEW为软件平台,实现了高频时钟脉冲细分编码器信号的空间脉冲的方法,显示了被测齿轮箱传动精度曲线,对系统的软、硬件实现方法进行了初步探索,对伺服电机集成的编码器信号进行了采集.研究结果表明,伺服电机编码器信号的采集与复用是可行的,因此利用伺服电机测量齿轮箱传动误差的方法具有可行性.     

圆光栅增量式光电轴角编码器性能自动检测方法

本文提出了一种对圆光栅增量式光电轴角编码器精度及性能参数进行快速、自动、动态检测的方法，对编码器在各转速范围内输出信号的主要参数如分度精度、频响特性、正弦性、正交性、每转信号周期数、脉冲信号占空比等的检测、评定作了介绍。     

永磁同步电机双向检测启动控制的研究

针对永磁同步电机(PMSM)启动控制的设计与实现过程,以数字信号处理芯片TMS320LF2812为核心控制单元,采用霍尔传感器与增量式光电编码器等位置反馈元件,提出了通过粗测与双向精准检测来测量确定启动位置的方法.用该方法控制启动电流,可以避免过流或欠流等问题.最后,利用Matlab建立了模型,通过仿真验证了该方法的应用对启动电流等方面的控制优点.试验表明,该方法能实现对电机转子启动位置的精确控制.     

车载两轴转台伺服控制系统的研究

根据车栽两轴转台电气系统的性能指标要求,采用旋转变压器和位置变送器构成转轴的角位置反馈,同时检测陀螺敏感转轴在惯性空间中的速率变化;利用陀螺信号稳定转台的姿态;脉宽调制功放和直流力矩电机构成系统的执行机构;以无刷直流电机作为伺服系统的伺服电机;采用电流环、速率环、位置环三闭环的控制策略,基于TMS320F240DSP芯片设计了全数字PID控制算法,代替了该型号转台原来的模拟控制算法,实现了光电跟踪系统的高频响、超低速、宽调速和高精度。     

无刷直流电机矢量控制策略与实现

针对无刷直流电机采用传统驱动控制方式存在的电能利用率低、转矩脉动大、噪声高等问题,分析了电机出现这些现象的原因,给出了一种基于矢量控制正弦波驱动无刷直流电机的控制方法,并研制了磁场定向控制无刷直流电机控制系统。该系统以STM32F103VE控制器为核心,设计了逆变驱动、过压过流检测与保护等硬件电路,并给出了软件控制策略。实验结果表明,与传统的方波换相方式相比,矢量控制可使换相电流波动下降52%,降低了电机的转矩脉动和运行噪声,适用于如空调、抽油烟机等对运行噪声比较敏感的设备,有较高的应用价值。     

EPS永磁无刷直流电动机齿槽转矩抑制方法

文章建立了快速分析永磁无刷直流电动机齿槽转矩的数学模型,分析了多种抑制齿槽转矩的方法,并提出了一种有效降低永磁无刷直流电动机齿槽转矩的全新转子结构,给出了齿槽转矩的计算波形,比较了直槽直极和分瓣斜极两种转子结构下齿槽转矩的大小,验证了这种方法的有效性。     

基于SVPWM控制的无刷直流电机的建模与仿真

针对传统无刷直流电机（BLDCM）控制系统方波驱动转矩脉冲大等缺点,采用了基于电压空间矢量脉宽调制（SVPWM）控制方法的正弦波驱动永磁无刷直流电机控制系统,建立了两级三相无刷直流电机的数学模型,利用Matlab／Simulink中的电力系统仿真T具箱SimPow—erSystems建立了SVPWM控制下的无刷直流电机转速、电流双闭环控制系统的仿真模型。仿真结果表明,电压空间矢量控制下的无刷直流电机控制系统具有较好的静、动态特l生,同时该仿真结果也验证了SVPWM控制无届Ⅱ直流电机的有效性和仿真模型的正确性。     

A novel robust speed controller scheme for PMBLDC motor

The design of speed and position controllers for permanent magnet brushless DC motor (PMBLDC) drive remains as an open problem in the field of motor drives. A precise speed control of PMBLDC motor is complex due to nonlinear coupling between winding currents and rotor speed. In addition, the nonlinearity present in the developed torque due to magnetic saturation of the rotor further complicates this issue. This paper presents a novel control scheme to the conventional PMBLDC motor drive, which aims at improving the robustness by complete decoupling of the design besides minimizing the mutual influence among the speed and current control loops. The interesting feature of this robust control scheme is its suitability for both static and dynamic aspects. The effectiveness of the proposed robust speed control scheme is verified through simulations.     

自抗扰算法在直流力矩电机伺服系统中的应用

在直流力矩电机驱动的伺服系统中,由于存在诸多非线性因素和随机性因素,所以致使模型难以准确建立,各类影响因素不能被准确补偿,从而降低了系统仿真分析的有效性和实际应用的控制精度。针对此,引入自抗扰算法,即根据直流力矩电机伺服系统的特性设计自抗扰控制器,综合在线估计,补偿影响因素,即将所有影响因素归结为一个总扰动进行在线观测和补偿,以期进一步提高伺服精度。通过对系统施加苛刻的干扰条件进行仿真研究,根据分析仿真结果整定出控制器参数。为了验证控制算法的有效性,将整定好参数的控制器应用于直流力矩电机驱动的转台内框上进行实验。实验结果表明,基于自抗扰算法控制的转台内框获得了很高的动态跟踪性能,且鲁棒性强,从而验证了所提出方法的可行性。     

基于自抗扰控制的无刷直流电机换相转矩脉动抑制的研究

针对无刷直流电机在运动中会产生转矩脉动且转矩脉动会影响无刷直流电机运行的稳定性和可靠性的问题,结合现代控制理论,研究了无刷直流电机的数学模型,设计了一种基于自抗扰控制器的无刷直流电机换相转矩脉动抑制的方法。通过降低无刷直流电机的转矩脉动并且结合DSP高速运算处理器实现了其算法的控制,更好地提高了其稳态性能。采用自抗扰控制技术对无刷直流电机的换相转矩脉动进行了抑制。通过消除转速响应的超调,扩张状态观测器检测系统的相电流脉动以及用非线性状态反馈控制率对检测到的电流脉动误差值进行补偿抵消,以达到了抑制相电流脉动的效果,从而抑制了转矩的脉动。通过实验验证,自抗扰控制器比PI控制能够较好的抑制直流电机的换相转矩脉动,从而能够提高电机在运动中的稳定性。     

无位置传感器无刷直流电机换相误差校正系统研究

针对传统无位置传感器无刷直流电机控制技术存在换相误差这一问题,本文提出了一种基于转子角度观测器的换相误差闭环校正方法。在系统分析换相误差产生机理的基础上,通过建立u_i转子角度观测器模型,在线实时获取电机转子位置,将电机总换相误差归一化为反电势与相电流间的相位差,并进行校正。相较于传统无位置传感器控制技术,本文提出的方法可以在较宽的电机转速范围内进行换相误差精准校正,并具有较高的鲁棒性。仿真与实验结果表明,基于本文提出换相误差校正策略能获得精准换相点,转矩脉动明显降低,尤其是在换相期间,校正后相电流脉动从42%减小到18%左右。     

直流伺服电机驱动的自动离合器控制

采用直流伺服电机驱动的自动离合器执行机构，与高速开关阀控制液压缸的执行机构相比，可使电控机械自动变速系统的结构大大简化，同时可提高离合器结合速度的控制精度。设计了基于模糊控制和PI控制双闭环控制的伺服电机驱动离合器执行机构，建立了数学模型，并进行了系统仿真。结果表明：直流伺服电机驱动离合器，能很好地控制离合器的结合速度，提高车辆起步品质。     

基于离散位置的永磁无刷电动机矢量控制系统

永磁无刷电动机以其高密度、高效率已成为电动轿车用驱动电动机的主流。针对车用工况对驱动电动机低速大转矩、高速恒功率宽调速以及低制造成本的要求,提出一种低成本、高性能永磁无刷电动机矢量控制方法。该方法在电动机起动和低速时,采用离散位置信号的矢量控制技术以保证可靠起动,高速时采用离散位置传感器获取连续位置信号的矢量控制技术以获得优越的高速性能。该方法在不增加永磁无刷电动机及其控制系统成本的前提下,克服方波电流换相控制弱磁调速范围窄的缺点,全面提高电动机在整个速度范围的性能。