通用电机控制模块及其驱动软件的研发

电动车的研发是目前的研究热点,它给人们的生活带来了无尽的想象空间,其中各种车辆辅助操作系统为电动车提供了多种保障。提出了一种通用的电机控制模块及其驱动软件的实现原理,它可以方便地接入各种电动车,包括电动汽车和电动自行车,从而给电动自行车辆提供一种低成本的电机解决方案。该系统除了具有行驶、转弯、加速和制动等基本驾驶动作外,还可通过卫星连接,对车辆精准定位。该系统与对应的手机应用软件连接,还能实现多种附加功能,如语音操控、远程操控等功能。

高温气冷堆吸收球停堆驱动机构机柜的抗干扰设计研究

步进电机驱动器是高温气冷堆核电站吸收球停堆驱动机构机柜的主要设备,采用脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation,PWM)技术,脉冲宽度调制过程产生的高次谐波分量又反向影响驱动器的工作稳定性和精度,严重时可能引发吸收球误落或拒落而影响反应堆运行安全。本研究旨在制定合理的抗干扰方案,降低PWM脉宽调制机理带来的危害及其影响。在充分掌握PWM产生干扰的传输路径、作用机理和影响程度的基础上,定制适用于高温堆吸收球停堆驱动装置工作环境的光电隔离器、电抗器和滤波器布置在干扰传输路径上阻断干扰传播,降低干扰影响。经过优化设计研究,可使得步进电机每运行20圈,角度偏差在1°之内,满足了控制精度要求,防止了吸收球误落或拒落风险,提升了吸收球停堆驱动机构的运行可靠性。

深海潜水器无刷直流电机驱动器电磁兼容设计

深海潜水器无刷直流电机驱动器,直接驱动推进器、液压源和海水泵等设备,其电磁兼容设计直接关系到自身工作可靠性和对其他设备的影响。本文针对该驱动器,分析驱动器带动电机工作时的干扰源、耦合路径和敏感设备,对控制器辅助电源和线路进行电磁兼容设计,然后对驱动器整体进行电磁兼容设计,最终使得驱动器具有较高的可靠性。

尺蠖式压电陶瓷电机的双模式驱动器开发与研究

尺蠖式压电陶瓷电机具有小尺寸,长行程,纳米级定位和大推力的特性,被广泛应用于集成电路装备和精密运动平台中。然而目前受其驱动器约束,难以实现长行程运动时高精度定位、位移可控和速度可控,因而无法应用到具有高推力、高速度和长行程纳米级精度定位的集成电路7 nm工艺IC芯片检测装备中。提出并开发了一种双模式驱动器,基于电荷效应和应力效应原理分别建立了位移-电压和速度-频率的控制模型。采用滑模控制的方法解决了在双模式驱动器大电压输出时的纹波问题,提高了尺蠖式压电陶瓷电机输出的位移分辨率。通过实验对双模式驱动器进行了硬件性能和控制模式验证,同时验证了尺蠖式压电陶瓷电机的运动特性。

浅析某型电机异常停转故障的问题

本文针对某型电机在验收试验中出现异常停转的故障进行了分析,对驱动器中功率MOSFET短路失效的机理进行分析及试验验证,确定了异常停转问题的原因,并采取了改进措施,为同类问题解决提供了可供借鉴的途径。

泵用电驱动系统EMC问题造成系统母线电流跳变分析与思考

本文针对航空航天某型泵用动力系统在器上出现母线电流异常跳变现象进行了分析,对控制器中驱动模块限流保护电路异常动作的机理进行分析及试验验证,确定了异常母线跳变的问题原因,并采取了措施。该驱动系统电磁兼容性问题的解决,提高了器件及产品的可靠性,并为同类问题解决提供了思路。

基于机器学习的自动巡检系统优化设计及性能测试研究

为了提高巡检效率和避障精度,提出了基于机器学习的机器人自动巡检系统。根据机器人巡检电机驱动器的内部结构,给出电机驱动的技术参数,利用巡检电机驱动器的外部接口,将巡检电机驱动器与其他硬件连接,通过引入一个调理电路,调节电机驱动器的输出电压,设计了机器人自动巡检电路;软件设计中,规划了机器人巡检路径,利用机器学习算法推算出机器人的巡检轨迹,计算出机器人巡检过程中方位的置信度,结合机器人自动巡检算法的设计,实现了机器人的自动巡检。实验结果表明,所提系统在机器人自动巡检中,可以将巡检效率和避障精度分别控制在83%和85%以上。

一种无刷直流电机驱动器的设计与实现

无刷直流电机具有噪音小、无接触火花、使用寿命长等优势广泛应用于自动化领域。该文主要介绍了无刷直流电机控制系统结构及工作原理,详细介绍了闭环控制策略,对无刷直流电机控制系统的功率逆变电路、驱动电路及控制电路进行了设计;还对HALL转速获取程序、定时器PI中断程序及串口中断程序工作流程进行了介绍;最后,通过绘制原理图和制作印制电路板,搭建了无刷直流电机驱动器样机,通过试验测试,该驱动器能够实现对无刷直流电机的控制,并具有良好的控制性能。

高速电机无位置传感器控制关键技术与前景展望

从高速电机高基频和低电感的本质特性出发,针对高速电机无位置传感器控制中存在的数学模型强耦合、低载波比以及高定子电流谐波等问题,围绕高速电机无位置传感器控制中的建模、驱动和控制3大关键环节,从精确建模与解耦控制、驱动器拓扑以及无位置传感器控制算法3个方面深层次梳理归纳高速电机无位置传感器控制原理和研究现状,聚焦转子位置估计与补偿方法。从谐波抑制、运行可靠性和高性能全速域算法等多方位探讨高速电机无位置传感器控制技术的难点和面临的挑战,并对其未来的发展方向进行展望。

基于S7-1200PLC与物联网的AGV实验系统设计与实现

选用西门子S7-1200PLC为核心控制器,通过在手机终端上的腾讯云远程监控界面发布操作命令,由IOT2050智能网关和物联网平台Node-RED接收指令并下发至PLC,控制AGV实验样车在指定轨道内自动循迹运行并完成定点货物存取操作。实验结果表明,基于S7-1200PLC与物联网的AGV实验系统,以手机端作为操作面板,可在线实时完成系统各项功能,且运行可靠,稳定性好,控制精度高。

基于ARM处理器的细分步进电机驱动器设计

基于ARM处理器MM32SPIN0280设计一款细分步进电机驱动器。主要特点包括外置MOS管驱动器、半桥驱动电路和电流采集电路,实现电流环控制电机。详细分析步进电机衰减模式、电流采样时刻和恒定力矩矢量控制方法。对自举电路和驱动电阻进行功能阐述和定量计算,为实际电路设计提供理论依据。针对软件讨论PWM输出和采样时刻设计,以及恒定力矩矢量控制的实现方法。通过实际电机线圈电流测量,展示了高细分驱动对恒定力矩和小电流波动的优势。通过对比16和2细分情况下的电流波形,证明高细分运行时电机扭矩更稳定,噪音更小。本设计为小型化、高性能步进电机驱动器的开发提供了有价值的参考。

核电厂反应堆功率控制系统接口问题解析

反应堆功率控制系统通过提升或下插控制棒实现反应堆核功率的控制。反应堆功率控制系统与控制棒之间接口匹配性直接决定控制棒提降棒功能可否正常实现,进而影响核电机组正常运行及核安全。某核电厂反应堆功率控制系统通过步进电机控制模块向步进电机驱动器发出组合控制指令,使得步进电机正转或者反转,带动控制棒上提或者下插。描述调试期间步进电机控制模块与步进电机驱动器转动、转向和脉冲三个信号回路接口不匹配现象,分析问题产生的原因,提出增加转动信号软闸门、步进电机驱动器降频细分、核功率控制器输出设置低频死区、改变步进电机驱动器转向设置等解决方案,保证了控制棒远程提/降棒功能的正常实现,为后续核电机组类似问题提供参考与借鉴。

优化机动车驾驶员培训管理的路径探索

改革开放以来,人们的生活水平与生活质量不断提高,在出行方式上面,人们会选择自驾车和公共交通+租车自驾的模式出行,汽车成为家家户户不可缺少的代步工具。因此,为取得驾驶资格,需进行规定项目的学习和考试,这也推动了社会上一些驾驶员培训机构的诞生。然而,当前我国的机动车驾驶员培训机构还存在着一些经营管理不够完善、驾驶员培训不严格等现状和问题,为此,本文立足于机动车驾驶员培训管理来具体阐述与分析当前我国机动车驾驶员培训管理存在的问题及原因,并结合当前的驾驶员考试情况提出优化机动车驾驶员培训管理的路径,以维护更加高效有序的驾驶员培训管理。

场车司机的不安全行为研究及建议

本文以场车司机易造成安全事故的高危、频发的不安全行为作为研究重点,明确其行为表现、事故特征,提出合理措施和相关建议,以降低场车事故风险。

基于无感FOC的一体式无刷电机控制驱动器的电路系统

针对无感方波控制时,存在控制精度低,电流采样误差大,低速启动性能较差等问题。设计了一种基于无感FOC的一体式无刷电机控制驱动器的电路系统。系统以TI公司的大电流栅极驱动器DRV8301为预驱核心,设计了数模耦合电路及高端电流采样电路,实现了控制器和驱动器的高度集成,减少了电流采样误差。经实验测试表明,所设计的电路系统能够实现FOC正弦波的稳定输出,持续输出功率可达上千瓦,实时电流监测误差不超过1%,具有体积小、高爆发、高精度控制、响应速度快等优点,可广泛用于工业自动化控制等领域。

基于改进EMD阈值的伺服电机驱动控制仿真

伺服电机在运动过程中会产生噪声,影响控制精度,为此提出基于改进EMD阈值的伺服电机驱动控制方法。建立驱控一体的伺服电机数学模型,分析伺服电机驱动性能;通过伺服电机的速度检测和位置检测推导出伺服电机驱动控制的给定三相电流值,通过霍尔电流传感器采集电机实际电流,并通过改进EMD阈值小波滤波方法对采集到的电流实行去噪处理;在伺服电器驱动控制模型内计算给定三相电流值与实际电机电流的差值,在输入线性放大器内实现驱控一体的伺服电机驱动控制。仿真结果表明,所提方法的驱控一体伺服电机驱动控制精度高、抗干扰性强、效果好,更适合于实际应用。

Motor Driving Leg Design for Bionic Crab-like Robot

The paper presents the design of walking leg for bionics crab-like robot, which is driven with micro servo motor. The kinematic characteristics of the bionics machine are analysed for optimized structure parameters, which has been used in the robot design. A three closed loop motor control system structure for joint driver is also given, as well as the multi-joint driving system for walking robot leg.

基于故障树法的电机驱动芯片故障分析与改进

在高负载状态下,电机重复出现异常停机情况,且每次异常的工况和反馈数据均一致。电机驱动芯片为MSK4322HD,测量发现该芯片某PWM信号管脚对地阻抗由高阻态变为低阻态,开帽后,在相应PWM信号对应的MOS管处发现烧蚀痕迹,判断为芯片内部MOS管损伤。针对该故障展开分析。首先,采用故障树分析法列出相关底事件,根据电路远离开展测试,逐一排查,最终定位故障为异常相序信号导致的过流损伤;其次,进行机理分析,发现异常相序信号是由电机实时换相、换相导致PWM低电平信号持续特定时间及高负载3种正常条件耦合引起的,对三者任一解耦即可解决。在此基础上,进行故障复现,证明定位准确无误;最后,对嵌入式软件制定相应的改进措施,并通过试验验证其有效性。

基于磁外科理念的永磁旋转磁场发生器的研制

目的设计基于磁外科理念的钕铁硼永磁旋转磁场发生器,以方便探索旋转磁场生物学效应相关研究。方法首先,确定该发生器采用一体机身控制器、驱动器、伺服电机、行星减速机、A3钢转盘以及单级对磁铁方案;其次,对各元器件进行设计选型;最后,通过对电机扭矩、转动惯量进行校核计算验证该方案的可行性,并使用COMSOL软件进行了磁场分布、PC板罩上表面区域内磁通密度模最大值仿真。结果进行实物搭建,设备运行正常,实测PC板罩上表面区域内磁通密度模最大值与COMSOL仿真值得平均误差为4.1 mT,均方根误差为6.1 mT,表明计算仿真结果与实际结果基本一致。结论此方案集成度高,空间尺寸小,能实现无极调速,操作方便简单,磁性高、可移动、造价低,可广泛用于磁外科研究领域旋转磁场的生物学效应相关研究。

高精度电流采样电路设计

设计了一种应用于H桥电机驱动芯片的高精度电流采样电路。提出了一种特殊的电流镜架构,将多个镜像管串联、采样管并联连接,增大了镜像管整体的栅长与采样管的栅宽,在满足版图匹配性的前提下,能够有效地抑制沟道长度调制效应,提高电流镜的精度。另一方面,通过一个高性能的折叠共源共栅(Cascode)误差放大器对电流镜架构进行钳位,并在该误差放大器中设计了一个修调模块降低失调,能够在较大采样比例下得到较好的精度。在输出端采用了Cascode电流镜可实现电机驱动芯片双相或者三相的电流采样。采用0.18μm BCD工艺进行设计与仿真,仿真结果表明:所提出的电流采样电路在采样比例为1︰1000下最高可达到99.19%的精度。