基于硬件FOC的直流伺服电机驱动设计

针对直流伺服电机应用要求的提高,设计一种基于STM32F407VGT6微处理器和TMC4671电机控制器的电机控制系统,采用硬件磁场定向控制(FOC)以满足对电机运动控制的高性能需求。介绍了矢量控制的工作原理,从硬件和软件两个方面阐述了整个控制系统的实现方法,并搭建了实验平台对该设计进行验证。实验结果表明,TMC4671在电机控制领域呈现出卓越的特性,包括高度集成化、矢量控制及对位置和速度优越控制能力。

离心式作动器及驱动系统研究与实现

作动器系统作为直升机结构响应主动控制系统(active control of structure response, ACSR)执行元件的重要核心部件,其控制性能直接关系到振动的抑制效果。研制了一套基于永磁无刷直流电机驱动的离心式作动器原理样机,详细阐述了系统组成及工作原理,论述了作动器输出力频率、幅值和相位的调节方式,建立了偏心块的输出力方程,选取了MAXON公司生产的EC60 flat 411 678无刷电机作为驱动源。设计了作动器伺服控制系统,针对功率驱动中的隔离直流电源、自举二极管、自举电容、电流驱动能力及母线支撑电容等关键参数进行了详细设计。通过实验验证,电机转速误差最终被控制为1%以内,位置响应时间小于50 ms,振动抑制在0.001 5g(g为重力加速度)以下,取得了较好的控制性能,为离心式作动器系统在直升机平台的应用奠定了基础。

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 。

基于根轨迹的直流伺服电动机PID控制器参数确定法

直流伺服电动机PID调速系统中，PID参数一般是通过参数对性能指标的影响关系采用试凑法确定的，具有很大的随意性和不确定性。该文根据直流伺服电动机PID调速系统的数学模型及性能指标，提出采用根轨迹确定PID参数法，使3个待定参数减少到1个，方便了PID参数确定。实践表明，该方法能满足实际系统的要求。

深弹舵机电动力加载控制系统的建模与仿真

通过论述加载系统的组成及控制原理,研究了声制导深弹舵机电动加载控制系统。对系统建立了可行的数学模型,并在matlab中的simulink环境下对系统进行了仿真。通过仿真,分析了影响多余力矩产生的因素,并提出了抑制多余力矩的方法。实验结果表明:系统的响应速度快,精度高,完全符合现实舵机电动力加载的指标要求。从而证实了系统建模用到的原理、理论是可行的、有效的;对实物工程的实现有一定的参考作用;对舵机电动加载的进一步研究有借鉴作用。

无刷直流方波电机控制特性及其伺服系统控制策略

建立一个永磁无刷直流电动机的数学模型，分析了ＢＬＤＣＭ 的控制特性及产生转矩脉动的原因，并对其交流伺服系统控制策略进行了综合评价。

无刷直流电机模糊伺服控制器设计

针对直流无刷电机(BLDC)的数学模型具有较强非线性的特点,文章基于三调节因子模糊控制算法建立了其伺服控制器。与传统伺服控制器相比,为增加控制的平滑性,在模糊伺服控制器的设计中引入了第三个调节因子。将位置误差及其变化量分别作为位置控制器的输入,当位置误差处于不同的等级时采用不同的调节因子。为了验证所设计伺服控制器的有效性,分别对BLDC系统的位置跟踪、转速以及a相电流特性进行了仿真研究。此外,通过与位置环采用普通PI控制器时的位置跟踪特性进行比较,表明所设计的模糊伺服控制器性能较好,从而为无刷电机伺服控制系统的设计、开发与调试提供了一种新途径。

基于直流力矩电机的位置控制伺服系统研究

为了满足工控平台能快速,稳定控制负载位置的需求,设计了一种基于直流力矩电机的位置控制伺服系统.该系统的硬件部分主要由ARINC429通信卡、高性能DSP控制器、光电编码器、直流力矩电机和数据采集卡组成.首先通过ARINC429通信卡发送根据协议产生的通信指令,用来控制电机的转速和位置.再利用光电编码器和数据采集卡来反馈位置信息,最后在上位机上进行监控.软件部分采用labview进行编写,上下位机通过自定义的通讯协议进行数据通信,上位机发送命令到下位机,下位机接收命令并处理后将结果反馈给上位机,从而实现对下位机平台的控制.通过随动系统项目的应用测试,证明该系统功能稳定,能够满足实际项目的基本需求.

基于DSP的无刷直流电机位置伺服系统设计

舵机作为一种典型的位置伺服系统,是智能化精确制导弹药飞行控制系统的关键部件,其性能的优劣直接影响制导武器的制导精度。本文以先进的数字信号处理器TMS320F2812为主控制芯片,采用稀土永磁无刷直流电动机作为驱动部件,采取位置闭环控制方式完成了数字式无刷直流电动控制系统的硬件设计和软件设计。试验结果表明,该系统工作稳定、可靠,具有良好的动态性能和静态特性。

永磁同步伺服电机数字式快速电流控制

研究了一种新型伺服系统电流快速控制方案.其原理是根据转子磁场位置和电流偏差,运用最佳导通程序表直接触发静止功率开关器件,以获得快速电流响应,实现电流环的数字化;提出了一种对输出电流波形进行优化控制的方法;给出了快速电流控制的数字仿真和实验结果.

基于最小电流搜索算法的铁氧体伺服电机MTPA控制

针对铁氧体永磁辅助式磁阻同步伺服电机的参数特点,提出一种基于最小电流搜索算法的动态最大转矩电流比控制策略。在电机稳态运行时通过对d轴电流的在线调整,根据电流最小原则,寻找最优的电流矢量。该算法能有效避免电机参数变化对控制系统的影响,并实现系统效率优化。为了提高系统仿真的精确度,采用场路联合仿真的方法对系统进行了仿真研究,仿真和现场实验结果表明,该方法可有效提高伺服电机驱动系统的抗转矩扰动能力和系统的鲁棒性以及效率。

高精度微光学器件激光直写光刻系统研究

设计一套高精度激光直写光刻系统,它采用带17位增量式编码器的松下MINAS A系列交流伺服马达,同时还采用基于高精密滚珠丝杆和超精密线性滑轨导向的x-y运动平台,可以实现约30 nm的运动控制灵敏度。针对该系统开发一套基于ISA总线的三维运动控制卡。实验表明该激光直写光刻系统完全能够满足光刻精度的要求,并且具有控制简单、行程轨迹精确等特点,适用于许多微光学器件加工领域。

基于FPGA直流伺服电机控制器设计

利用VHDL硬件描述语言在FPGA中设计直流伺服电机控制器。其含4路PWM控制器,每个控制器均分配一个ID,当地址线Address选中某个ID时,表明对该PWM控制器操作。利用ALE、WR信号将地址线信号锁存。电机编码器捕获单元则获得电机码盘信号,再通过总线控制器送给MPU读取,由此判断电机转动速度。

磁保持继电器在基于伺服控制卡爬壁机器人集成控制中的应用

伺服控制卡主要完成对伺服电动机的闭环控制。只占用伺服控制卡的一个数字输出口,通过一个磁保持继电器和另一个继电器的通断换接,实现了对一台普通直流电动机的启停控制和频繁换向控制,从而将直流电动机的控制有效地集成到基于伺服控制卡的爬壁机器人系统的集成控制之中。

一种无人机用数字无刷电动推缸的设计

实现了一种无人机(UAV)用数字无刷电动推缸,采用TMS320F2812型数字信号处理器(DSP)作为控制核心,以线性可变差动变压(LVDT)器作为反馈装置,以无刷直流电动机作为伺服电机,以滚珠丝杠副+摇臂机构作为执行机构以实现力矩的传递、直线运动和旋转转动的相互转化,实现了伺服系统的高实时性、高可靠性、高精度。试验测试结果表明,该系统对于1°/20 Hz输入信号的相位延迟为34.93°;对于10°阶跃的稳态误差达到0.08°;在20 N·m负载力矩加载条件下,角速度达到450.2°·s^1。

一种脉冲调宽型伺服放大器的设计

介绍一种脉冲调宽型伺服放大器的设计原理及具体过程。该放大器用于驱动直流伺服电机工作,该系统结构简单,调速精度较高。

基于FPGA和步进控制的无刷直流电机伺服系统

以现场可编程门阵列(FPGA)为控制核心器件,将交流步进控制理论应用于以永磁无刷直流电机(BLDCM)为控制对象的伺服系统场合,进行理论与仿真研究,并进行实际试验验证。仿真和试验结果表明,应用交流步进控制理论的BLDCM伺服系统具有良好的速度与位置可控性,能满足现代工业对伺服系统的高要求。同时,研究结果也为BLDCM在高性能控制场合下的应用提供了参考。

缝纫机伺服系统速度与位置精确控制研究

为提高缝纫机伺服控制系统的性能,使其在运行时速度稳定,位置精确,提出了一种基于无刷直流电机(BLDCM)的速度与位置精确控制方法。以DSP为控制核心,先简单介绍了BLDCM的原理,然后从调速、制动两方面入手深入分析,采用了分段式测速方法,分段PI调节,等待停车针位信号进行能耗制动。实验结果表明,该方法满足低速高速时的系统要求,取得了较好的效果,提高了系统的性能。

基于无刷直流电动机伺服系统的位置环设计

此处给出了基于无刷直流电动机(BLDCM)的舵机位置伺服系统的模型,详述了三环控制系统的工作原理和位置环的设计过程,给出了位置调节器的参数设计准则,并详细说明了系统硬件及软件的设计。转子位置由高精度磁编码器采样,系统采用开通相斩波的控制策略。对由1.2 kW电机组成的系统进行实验,结果表明,系统较好地实现了位置伺服。

新一代天气雷达伺服系统电机测速机信号检测技术

根据新一代天气雷达(CINRAD/SA)对伺服系统电机控制过程的特点,用典型的交、直流电机测速机故障实例,深入分析伺服电机控制的方位测速机和俯仰测速机的实际运行状态,分别对交、直流电机的测速机信号进行检测,并总结雷达伺服系统交、直流电机测速机的信号传输流程以及关键信号检测点、检测技术等;可通过测量点和调整参数来检测引发雷达伺服交、直流电机测速机故障的检测要点和技巧,有利于快速、高效的检测电机信号解决类似电机故障,希望可以为该型号以及相关雷达伺服系统的技术支持提供参考和帮助。