基于AVR和增量式编码器的电机测速装置

介绍了一种电机测速装置。该装置以增量式编码器作为电机速度反馈传感器,通过整形和转换电路得到一列与电机速度对应的脉冲波,采用改进的M/T测速法,以AVR单片机ATmega8为微控单元来协调采样、运算和输出电机实时速度。实践证明该装置可观测性强、测速精度高、范围宽、实时性好。     

基于增量式旋转编码器的永磁风力发电机控制研究

永磁直驱型风力发电机是一种低转速大转矩的发电机,风力机运行过程中要实现最大风能的捕获,需要对发电机进行转矩控制.使用一种高精度增量式旋转编码器,测量永磁同步发电机的转速和转子位置,并在此基础上实现了发电机的矢量控制.实验表明,经过初始安装角度的校正,这种高精度的增量式码盘能够准确测量发电机的转速和转子位置,没有累积误差,基于这种编码器的矢量控制方法在永磁风电实验系统上取得了很好的效果.     

基于增量式旋转编码器的永磁风力发电机控制研究

永磁直驱型风力发电机是一种低转速大转矩的发电机,风力机运行过程中要实现最大风能的捕获,需要对发电机进行转矩控制。使用一种高精度增量式旋转编码器,测量永磁同步发电机的转速和转子位置,并在此基础上实现了发电机的矢量控制。实验表明,经过初始安装角度的校正,这种高精度的增量式码盘能够准确测量发电机的转速和转子位置,没有累积误差,基于这种编码器的矢量控制方法在永磁风电实验系统上取得了很好的效果。     

基于增量式光电编码器的永磁同步电机转子位置初始定位

增量式光电编码器自身并不具备测量绝对位置的能力,这给电机起动时的转子位置测量带来了很大的困难。本文研究了一种基于增量式光电编码器的转子初始角度测量方案,该方案在不增加任何系统硬件结构情况下,利用不同空间角度的定子磁势所产生转矩方向,以及定子磁势与永磁转子d轴重合转矩为零,实现转子起动时初始角度测量。文中对该方案的理论依...     

基于DSP的无刷直流电动机控制方法研究

提出一种基于DSP的全数字无刷直流电动机驱动控制器研制方案.系统采用外环速度环、内环电流环双闭环控制系统,速度调节器和电流调节器采用PI控制.对于无刷直流电动机固有的低速时换相转矩脉动问题,从工程应用角度出发,考虑到电流调节带来的误差,换相方法上摒弃了利用霍尔元件边沿触发检测方案,采用了定时扫描转子位置的方法,提高了电机的动态响应速度和低速时动态性能,同时解决了无刷直流电动机起动问题.速度检测采取M/T法,拓宽了调速范围.理论和实验证明所提出的控制方法可靠,实用性强.     

基于FPGA的增量式编码器细分方法的研究

为了精简增量式编码器信号处理系统的外围电路和实现在不增加编码器物理刻线的前提下提高编码器的分辨力和细分精度,提出一种基于FPGA的电子学细分方案,该方案可以获得较高分辨力和精度的编码器位置信息,且易于针对现场情况进行逻辑修改。该方案利用FPGA搭建细分方法所需要的各个模块,使用Modelsim软件进行仿真,并利用DA模块和示波器对该方案的数据进行验证分析。实验结果表明在编码器机械细分的基础上,该方案可以对信号进行120次细分,将增量式编码器分辨力提高至3″,并且可以将细分之后的机械角度精确至以度为单位的小数点后5位即10-5。     

基于复合PI控制器的永磁伺服电机电流控制

在永磁电机伺服系统中,电流环PI控制器通常基于零极点对消的方式设计得到,这会限制系统动态性能的提升。针对这一问题,首先通过传递函数分析说明传统电流环PI控制器存在的问题,然后基于状态方程设计电流环复合PI控制器。通过传递函数进行对比,从理论上说明电流复合PI控制器比传统电流PI控制器具有更好的抗扰性能,并给出相应的约束条件。最后,通过实验对比电流阶跃响应和跟踪正弦给定响应。实验结果表明,采用复合PI控制器的电流控制系统对正弦给定的跟踪误差更小,电流阶跃响应也更快,即电流复合PI控制系统具有更好的跟踪性能和抗扰性能,证明了所提方法的有效性。     

基于增量式光电编码器的永磁司步伺服电机启动方法研究

基于增量式光电编码器的永磁同步伺服电机由于其运行稳定、效率高以及体积小等诸多优点而被广泛应用在实际生产中,但是编码器的霍尔信号只能够粗略地确定出电机转子的位置而并不能够明确得到其具体位置,若位置误差过大就有可能导致永磁电机无法快速正常启动甚至反转,严重时会损害电机,因此永磁同步电机如何稳定快速的启动成为了研究热点。本文主要研究基于复合式编码器的永磁同步伺服电机的启动方法,在DSP28335的平台上实现了永磁同步电机的启动优化。     

基于交流伺服电机的关节位置多目标优化控制

给出了采用X－Q自适应控制构成的一类非线性控制器以及实现多目标优化控制系统的计算机辅助设计参数寻优方法,讨论怎么应用X－Q自适应控制器实现多目标优化控制,并给出实现多目标优化机器人关节位置控制系统的实例。计算机仿真校验其性能指标的结果表明,多目标优化系统的性能指标好,设计方法简单、通用、适用于工程设计。     

基于串行绝对式编码器的伺服电机位置及转速检测

为获得伺服电机高精度转子位置信息,文中基于TMS320F28379D的SCI模块设计了硬件接口电路,实现与串行绝对式光电编码器TS5700N8501之间的通信,根据编码器通讯协议,读取编码器应答信号,获得转子位置,并提出一种电机转向判断及转速计算的方法。实验结果表明,设计的电路可靠,软件算法可行,可以正确检测电机的转子位置、转向及转速信息,数据实时性好,满足伺服电机控制的需求。     

永磁同步电机参数自适应调速控制

电机参数的变化及负载扰动的存在,使系统的速度存在一定的波动,尤其是在低速运行时,可能会导致系统的性能下降。针对此问题,提出了自适应反推控制应用于具有不确定参数的永磁同步电机速度跟踪控制中,该方法实现了定子电阻和负载的实时估计,能够在系统参数发生变化时保证控制系统的快速跟踪性。仿真与实验结果表明,此控制可以明显提高永磁同步电机系统的静态和动态性能,保证系统的全局渐近稳定,速度跟踪具有良好的效果,整个系统具有很强的抗干扰能力和良好的伺服性能。     

永磁直线同步电机的自适应增量滑模控制

针对永磁直线同步电机(PMLSM)直接驱动伺服系统易受参数变化、外部扰动、端部效应等不确定性因素的影响,提出了一种自适应增量滑模控制(AISMC)方法。通过利用系统先前的状态信息和控制动作来设计增量滑模控制器,同时选择饱和函数作为切换函数,不仅削弱了抖振,而且提高了系统的跟踪性能。然后利用自适应控制来观测和补偿参数变化与外部扰动等不确定性因素的影响,并对不确定性参数的界限进行实时估计,设计出自适应增量滑模控制器。从理论上分析证明了此控制器可以保证系统收敛,具有快速的收敛速度,提高了直线伺服系统的跟踪性能。通过系统实验,证明了所提出的AISMC方案的有效性,与滑模控制(SMC)相比,基于AISMC的系统具有较强的鲁棒性和精确的跟踪性,明显削弱了抖振现象。     

基于状态观测器的永磁同步电动机超低速控制

针对基于增量式编码器的平均测速法在低速条件下的缺点,提出了基于状态观测器的转子瞬时转速检测法,采用M atlab/S imu link搭建了控制系统的仿真模型;为了进一步改进超低速性能,设计了一种简单易行的角度补偿措施;仿真结果表明,采用基于状态观测器的转子瞬时转速检测法能有效改善永磁同步电动机在超低转速下的调速性能。     

基于低频信号注入法的PMSM低速无传感器控制

在永磁同步电机(PMSM)无速度传感器控制方法中通常利用反电动势来估计电机转速,而反电动势在电机低速时会过小,从而导致低速运行时无法实现PMSM的无速度传感器运行,在此采用低频信号注入法实现PMSM低速下的无速度传感器控制运行,通过注入低频电流信号并检测其引起的响应来获取转速信息,实现低速下的转速估计.实验结果证明了该...     

永磁交流伺服电机控制系统的研究

近年来,永磁交流伺服电机发展迅速并得到了广泛的应用.本文对永磁交流伺服电机的电压空间矢量控制(SVPWM)方法进行了研究,设计了一个基于STM32F103的永磁交流伺服电机控制系统,实现了电压空间矢量脉宽调制控制算法,并设计了速度电流双闭环的积分分离式PI调节器.实验结果表明,永磁交流伺服电机控制系统具有良好的转速伺服...     

Adaptive Fuzzy Speed Control for Permanent Magnet Synchronous Motor Servo Systems

In this article, an adaptive fuzzy speed controller based on the back-stepping method is designed by considering the existence of parameter variations and load disturbances in the permanent magnet synchronous motor servo system. The adaptive fuzzy logic system is used to approximate the non-linear parts of the servo system on-line. An obvious advantage of this method is that servo system parameters, such as stator resistance, stator inductance, flux, inertia, and load torque, are not necessarily known during controller design. Moreover, the influence of parameter variations and load disturbances is effectively inhibited, and the speed tracking performance is improved. By adopting the Lyapunov method, it is proved that both the speed error and the current error converge exponentially. Simulations and experiments indicate that the designed controller performs with better adaptivity and robustness compared with the proportion integration (PI) controller, thus showing its advantages in practical applications.     

基于光栅编码器对开关磁阻电机的位置和速度的检测

采用高精度光栅编码器对开关磁阻电机中转子相对于定子的位置信号和转速信号进行检测,通过位置信号来判定电机的正反转及三相的开通顺序,用改进M/T法对电机测速,通过单片机来实现。结果表明,具有测量精度高、测速范围广,并且具有高稳定性,成本低廉,易实现等优点。     

调速型永磁同步电机参数优化设计的一种图形化方法

从控制角度出发,提出了一种图形化的永磁同步电机设计方法.根据给定的额定电压、电流等指标,可以在图形中直接得到三个关键参数:永磁体磁链、直轴电抗、交轴电抗.对两种典型工况:弱磁型与非弱磁型进行了分析,理论分析结果分别以三维图形和列表的方式表示.本文的永磁同步电机设计方法结合了电流矢量控制,着眼于提高包括逆变器在内的整个系统的利用率.针对不同实际要求,该方法为永磁同步电机设计参数的初步优选提供了一个新途径,具有直观、简便快捷以及实用针对性强等优点,理论结果经过了与实际样机的对比,证明该方法是有效与合理的.     

微分反馈控制在永磁伺服系统中的应用研究

PI调节器用于伺服系统闭环控制时,为保证伺服系统有快速响应,超调是不可避免的.本文研究微分控制(微分调节,微分反馈)对抑制系统响应超调的作用.通过求解微分方程的实时解,分析微分控制对闭环系统阻尼比及闭环零、极点的影响.分析表明,对实际的永磁同步伺服系统引入微分反馈控制,可使系统既有较快的响应速度,又明显地抑制伺服系统响应超调,从而使系统具有优异的响应性能.仿真和实验均证实了微分反馈对伺服系统控制的有效性.