行波型超声波电机PWM驱动控制系统研究

针对行波型超声波电机的驱动特点和要求 ,结合脉宽调制技术 (PWM ) ,研制出一套适合于行波型超声波电机的PWM驱动 控制系统 ,该系统采用变频调速方式对电机进行闭环控制。实验结果表明 ,PWM驱动 控制系统的性能稳定、可靠 ,是行波型超声波电机驱动的一种新的探索。

PWM电机驱动系统中共模电压和轴电压的抑制

为了抑制PWM驱动电机系统中的高频共模电压和轴电压,提出一种无源滤波器拓扑结构。通过对传导干扰传播途径的分析,设计滤波器拓扑结构及其参数。该滤波器包括了一个共模滤波器和一个差模滤波器,连接在PWM逆变器的输出侧及整流器的输入侧,共模滤波器分别消除逆变器输出侧与电机之间的共模电压及整流器交流侧的共模电压,差模滤波器消除三相线和线之间的高频差模电压及衰减电机终端出现的过电压。实验结果表明本文提出的方法有效地抑制了共模电压和轴电压,并且使系统的传导干扰发射在整个频段内均不超标,验证了所提出无源滤波器拓扑结构的正确性及参数选择的有效性。

PWM驱动系统中感应电动机共模模型的研究

PWM逆变器在应用中会产生共模电压。共模电压在IGBT的高速开关期间产生高频充放电电流。这个电流通过电机内部的寄生电容产生流入地线的漏电流。漏电流过大将对电源产生电磁干扰;感应的轴电压过高还会使电机轴承过早毁坏,从而影响系统运行的可靠性。为研究共模电压的危害及方便分析相应的抑制策略的效果,建立了高频感应电机的共模模型,仿真和实验结果证明了模型的正确性和实用性。

PWM驱动电机系统传导干扰等效电路模型

采用脉宽调制技术(PWM)驱动的电机系统通过功率变换器对电能进行变换和控制,使得电机系统的性能指标得到较大提高。但是由于功率变换器中的电力电子器件工作在开关状态,具有较大电压和电流变化率的功率脉冲信号产生很强的电磁干扰,对电机系统自身和周围环境产生很大影响。本文针对PWM变频器产生的电磁兼容问题,首先分析了PWM驱动电机系统的传导干扰机理,分别建立了共模等效电路和差模等效电路,等效电路由干扰源和耦合通道构成,最后根据叠加原理得出整个系统的共模和差模干扰。此模型可以用于分析和预测PWM驱动电机系统产生的传导干扰,仿真结果与实验结果的具有良好的一致性。

长电缆连接的PWM驱动系统电机端过电压模型

变频器的大量使用,对电机绝缘产生较大影响,尤其是通过长电缆连接的PWM驱动系统在电机端会产生一个明显高于变频器输出的过电压,严重危害电机绝缘。本文基于等效开路电压和短路电流,构建了电机端过电压的数学模型,并通过仿真结果与理论分析比较验证了此方法分可行性。最后,通过构建的模型,分析了此系统中一些因素对电机端电压的影响。

纯电动乘用车PWM电机驱动系统EMC设计

电机驱动系统是纯电动乘用车(后文简称乘用车)中高电压、大电流且耦合路径多样的电气系统,是乘用车的EMI干扰源之一,严重影响乘用车的电磁兼容性能。其电磁环境对乘用车电子装置威胁很大,主要表现为不稳定的电源电压、瞬态过电压、瞬态脉冲及脉冲群、大电流冲击、静电以及电磁辐射等对电子装置产生的严重影响。当前新能源汽车行业内纯电动乘用车多用PWM电机驱动系统,本文就PWM电机驱动系统的EMC设计进行简单论述。

IR2110在机器人驱动系统中的应用

探讨了基于MOSFET驱动芯片IR211O的H桥机器人行走电机的驱动问题,并在AT-mega128处理器构建的控制平台上实现机器人运动系统智能控制方法。驱动器设计为单极工作模式,输入单PWM信号使任意方向的导通和截止交替进行,完成电机的线性调速,并根据AT-mega128控制器接口,开发了对应的运动控制程序。设计中将逻辑预处理电路和功率驱动电路相结合,简化了控制信号接口,增强了系统安全性。实际应用表明设计方案结构简单、功耗低、动态性能好。

模拟直流电机的电力电子负载研究

电力传动系统中,对电机控制装置的测试一般采用由电机及机械负载等构成的测试平台。文中提出利用电子电子变换器模拟电机工作特性从而取代上述测试平台的方案,用于电机控制装置的考核测试。构造了基于精确电机模型的在线电机仿真器,用于实时计算电枢电流、转速及电磁转矩等电机状态量。将背靠背型双PWM变换器应用于直流电机模拟器,分析了其模拟直流电机四象限运行的工作机理。仿真结果验证了电机仿真器的在线计算值与电机实际运行时的状态量基本一致,然后验证了电机模拟器的实际模拟效果,从而证明了电机模拟器的有效性和可行性。

基于电压斩波及关断角补偿控制的SRD仿真实现

为了简化控制和降低成本,对开关磁阻电动机(SRM)采用电压斩波控制方式;针对SRM转矩脉动大的问题,采用模糊控制器对SRM的关断角进行实时补偿,达到减小转矩脉动的目的。分析SRM非线性数学模型,在MATLAB/Simu link中建立基于电压斩波及关断角补偿控制的开关磁阻电动机调速系统(SRD)仿真模型。最后通过仿真,验证了电压斩波控制方式的正确性,也验证了文中减小SRM转矩脉动方法的可行性和有效性,为实际的SRD设计和调试提供有效的手段和工具。

基于MSK4351的无刷直流电机驱动系统设计

文中提出一种基于MSK4351芯片的伺服无刷直流电机驱动系统设计方案。该方案描述了控制电路、功率驱动电路、电流检测电路及泵升制动电路的详细设计以及控制软件结构。采用双极性PWM控制策略解决系统灵敏度较低等问题,设计电流环提高系统动态性能。新型功率驱动模块的使用实现了驱动强电与控制弱电完全隔离,实验证明该驱动器在驱动无刷直流电机时有较高的运行精度和可靠性能。

MiroSot足球机器人电机驱动系统设计

为了满足Miro Sot足球机器人体积小、机动性好、抗干扰性强等要求,设计了一套两轮差速驱动转向移动机器人电机驱动系统。以DSP-TMS320LF2407A为核心器件,采用脉宽调制(PWM)方式进行调速。采用双H桥驱动器L298驱动直流电机,实现对左右两组车轮的两个直流电机的驱动调速控制。作为专用于电动机控制的数字信号处理器(DSP)芯片TMS320LF2407A,其丰富的外设功能简化了电机控制电路,使电路结构更趋紧凑合理。DSP芯片使得足球机器人的电机速度采样周期缩短、采样精度更大。试验表明,该系统提高了机器人的硬件集成度、稳定性能以及控制精度,改善了机器人的运动性能,也为直流电机在移动机器人及其他场合的驱动应用提供参考。

多自由度移动机械臂控制系统设计

以自行设计加工的移动机械臂本体为对象,完成了基于减速直流电机驱动的移动平台及基于行波超声波电机驱动的多自由度机械臂控制系统软硬件设计并进行了实验研究。所设计的移动机械臂软硬件控制系统,结构简单、精度高、可靠稳定、可维护性强,为将来移动机械臂更高层次的理论与方法研究,提供了一个可靠的实验平台及基础。

基于单片机和CPLD的SRM调速系统设计

针对开关磁阻电机SRM(Switched Reluctante Motor)非线性程度高,调速控制难度大等特点,设计提出了以单片机和CPLD为构架的开关磁阻电机(SRM)调速系统,系统采用双闭环结构,电机位置信息与电流信号通过传感器采集反馈回控制器,控制方法采用系统控制指令和电机控制策略分离协同执行的方法,与传统SRM控制不同,将控制策略的执行全部交给CPLD,利用CPLD控制精度高的优点,生成PWM控制波形,实现电机调速,有效提高了系统效率并降低了开发成本。另外,在控制策略方面,由于SRM非线性程度高、变参数等特点,如果采用传统的PID控制则控制性能较差,文中设计了基于模糊控制的控制策略,利用模糊控制,建立模糊自适应PID控制器,提高了系统的鲁棒性。文中对调速系统的设计方案进行了详细阐述与分析。

基于CPLD直流无刷电机驱动系统的调速控制分析

阐述一种以复杂可编程逻辑器件(CPLD)为核心的直流无刷电机高性能模拟量驱动系统,它采用全硬件电路设计、梯形换相和PWM调速控制策略,具有更高的响应特性。针对模拟量驱动系统,推导计算4种PWM调制方式下电机的换相转矩脉动,提出一种改进的PWM调速控制策略,即根据占空比的不同切换不同的PWM调制方式来控制系统。通过MATLAB/Simulink仿真比较采用改进的PWM调速控制和传统PWM调速控制策略的电机转矩脉动值的大小,并搭建实验平台测试在不同占空比条件下采用改进的PWM调速控制策略的电机换相转矩脉动,验证改进的PWM调速控制策略的正确性。

HEV电机驱动系统驱动信号故障建模分析

建立了混合动力汽车(HEV)用电压空间矢量控制永磁同步电机(PMSM)驱动系统MATLAB/Simulink模型,对电机驱动系统PWM驱动信号故障进行了仿真研究,进而找出故障电流特征。仿真与分析结果可为混合动力车用电机驱动系统发生此类故障提供有效的判别、诊断依据。