基于CPLD的高速脉冲信号采集系统设计

介绍了一种基于CPLD(复杂可编程逻辑器件)的高速脉冲信号采集系统的设计与实现方案。该系统最大的特点是对离散脉冲信号的幅值进行采样,采样过程完全由CPLD控制,无需CPU干预。采用VHDL语言与模块化的设计思想设计了A/D采集控制模块、数据存储控制模块、微处理器接口模块,实现了多个串行ADC的同步脉冲采样与数据的实时存储。实验结果验证了系统的正确性,该系统与微处理器的接口灵活方便,也可用于一般的连续信号采样,具有一定的通用性和工程应用价值。

梯形波与正弦波反电势无刷直流电动机特性分析

针对反电势为理想梯形波与理想正弦波的永磁无刷直流电动机,分析了电机在方波驱动120°导通模式下的机械特性、电流波形、换相转矩脉动。推导了反电势为正弦波的无刷直流电动机在方波驱动120°导通模式下的机械特性表达式。通过对这两种电机电流波形的对比分析以及对两者换相电流的数学推导,给出了这两种不同反电势波形的无刷直流电动机在高速和低速时两者电流波形、换相转矩脉动差异的原因。建立了两种电机的仿真模型,仿真结果进一步验证了分析的正确性。实际工程中,无刷直流电动机的反电势波形很难达到理想的梯形波,介于理想梯形波与理想正弦波之间,该研究对无刷直流电动机的设计与控制具有一定的参考意义。

无刷直流电机方波正弦波复合驱动器设计

针对无刷直流电机方波驱动出力大,正弦波驱动转矩脉动和噪声小的特点,设计了基于霍耳传感器信号的无刷直流电机方波与正弦波复合驱动器。在不改动硬件电路的前提下,利用软件编程实现了无刷直流电机的方波驱动与正弦波驱动以及两种驱动方式间的动态切换。实验结果表明,无刷直流电机运行稳定,切换方式灵活。该设计的方波正弦波复合驱动器可以有效拓宽无刷直流电机在高精度、低噪声环境下的应用。

无刷直流电动机斩波方式与电磁转矩脉动关系

以换相过程绕组的统一状态方程为基础,统一近似解析表达了在斩波方式下的换相过程电磁转矩,并分析了斩波方式影响转矩脉动的根本原因,从理论上得到了最优的斩波方式;同时,对各种斩波方式的换相时刻电磁转矩分别进行了计算比较,其结果与理论分析一致;为分析目前和新的斩波方式和补偿方法对转矩脉动的影响提供了理论依据和表达式计算。最后得出对转矩脉动最优的斩波方式为PWM-ON-PWM,并在三个位置传感器的条件下运用位置预测法实现。试验结果表明,PWM-ON-PWM的转矩脉动最小,且没有不导通相电流。

无刷直流电动机Simulink仿真模型的完善

阐述了传统无刷直流电动机本体在Simulink仿真中存在的问题,分析出磁场仿真软件与控制系统仿真软件的结合点为相反电动势。以有限元磁场计算软件Magnet为例,详细说明有限元计算反电动势,再运用数据文件将其反电动势数据导入电机本体Simulink模型中的过程。对一台22 kW电机进行仿真和实验,结果表明,传统的无刷直流电动机Simulink仿真与实际运行情况存在较大差距,而该方法能有效地模拟实际电机运行情况,为控制系统的设计、控制算法、最终系统的性能评估起到了一定的参考意义。最后通过对反电动势波形的分析,详细说明了实际工作中负载力矩小时电流下陷波动和负载从小变大时电流波形发生明显变化的原因。

无刷直流电机方波正弦波复合驱动器设计

针对无刷直流电机方波驱动出力大,正弦波驱动转矩脉动和噪声小的特点,设计了基于霍耳传感器信号的无刷直流电机方波与正弦波复合驱动器。在不改动硬件电路的前提下,利用软件编程实现了无刷直流电机的方波驱动与正弦波驱动以及两种驱动方式间的动态切换。实验结果表明,无刷直流电机运行稳定,切换方式灵活。该设计的方波正弦波复合驱动器可以有效拓宽无刷直流电机在高精度、低噪声环境下的应用。

基于正负序分离的旋转变压器软件解码算法研究

为了消除旋转变压器(简称“旋变”)因正余弦反馈信号幅值不平衡以及相位不正交所引起的解码角度误差,文章对旋变正余弦反馈信号进行了dq变换以及正负序分离,并提出了一种基于正负序分离的旋变软件解码算法。该解码算法提取旋变异常信号中的负序分量,并利用负序分量对解码角度进行补偿,能够有效地消除由于负序分量导致的2倍频角度误差以及直流分量误差。最后对该算法进行仿真分析和实验验证,实验数据验证了所提算法的有效性。

一种基于三阶角度观测器的旋转变压器解码算法

电驱动系统中的旋转变压器(简称“旋变”)解码芯片价格昂贵且相关电路复杂。为降低系统成本,根据电驱动系统经常加、减速的特点,提出了一种基于三阶角度观测器的旋变软件解码算法,与旋变解码芯片解码相比,该算法具有加速度响应稳态误差为零的优点。文章介绍了三阶角度跟踪观测器解码算法的原理并分析了观测器参数对跟踪角度超调量和调节时间的影响,最后对旋变软件解码与专用芯片解码进行了对比实验。实验结果表明,基于三阶角度观测器的旋变软件解码精度高,完全满足工程实际要求。

异步电机离线参数辨识方法

为了能让变频器与电机快速实现匹配,并达到较好的控制效果,往往需要对电机参数进行参数辨识。现就异步电机离线参数辨识进行分析,辨识的主要参数有:定子电阻、定子漏感、转子电阻、转子漏感、互感以及空载电流。并通过工程实现,对电机参数辨识精度进行确认及误差分析。