考虑电压电流限制的伺服电机无纹波转矩控制

针对伺服系统无刷电机正弦电流转矩控制纹波较大的问题,提出了一种无刷伺服电机在任意反电动势波形下的无纹波转矩控制,实现了电机驱动器在有限电压、电流范围内的功率损耗最小。首先,建立了有限电压、电流范围内的电机模型,推导了电压、电流范围边界的不等约束条件;其次,利用拉格朗日乘数法求解等效二次规划问题,提出了最优转矩控制策略;最后,在三相18极同步电机的实验平台上进行了3种情况的实验验证。结果表明,所提控制策略在相电压、电流饱和时,仍能实现转矩的精确控制,输出期望转矩;在发生单相故障时,可以隔离故障相,同时通过优化励磁电流使非故障相达到预期的转矩输出,减小了转矩纹波。

基于DSP的永磁无刷直流伺服电机全数字控制系统

介绍了一种全数字稀土永磁无刷直流方波电机的伺服系统。该系统以DSP F2 40为核心 ,采用IR2 130、IPM组成功率变换器与驱动电路 ,实现了全数字PWM控制 ,系统结构简单、有效。实验结果表明 ,系统调速范围宽 ,控制性能好。

一种数字无刷电动舵机的原理建模

运用电力电子仿真、机械仿真和控制系统仿真,充分考虑各个组件的非线性,通过对各部分的建模分析,从原理结构上建立适用于无刷直流电机和减速机构模式的导弹舵机系统精确仿真模型,可以在舵机整个工作频段和舵偏角范围进行精确仿真。通过对仿真数据与实测数据的比较,仿真曲线和实测曲线基本吻合,验证了模型的可用性。

双余度机载永磁无刷直流伺服系统转矩均衡性

电动静液压作动器(EHA)作为飞行器舵机集成一体化作动系统具有体积小、功率密度高的优点,EHA以双余度稀土永磁无刷直流伺服系统作为执行机构提高了舵机工作的可靠性。通过对不同类型的余度运行模式与双余度电机结构特性的比较,确定了系统的拓扑结构。详细分析了双余度电机电磁转矩纷争产生的原因与后果,提出了以位置交叉反馈与分段线性插值消除转矩纷争的方法。实验证明,该方法易于工程实现,能消除余度间转矩纷争现象。系统带宽5Hz,满足现代飞行器作动系统的要求,在未来功率电传的飞控系统中具有应用前景。

无刷直流电动机伺服系统结构设计及动态特性分析

概述无刷直流电动机伺服系统的应用及特性，设计了一种无刷直流电动机伺服系统的结构，对该无刷直流伺服系统的动态特性进行分析，给出了实验结果和结论。

基于DSP的无刷直流伺服电动机模拟控制设计

传统的模拟信号控制电机有着控制精度低、响应速度慢、超调量大等问题。针对无刷直流电机的应用前景和在复杂环境下高精度稳定控制、响应速度快等要求,以TMS320F2812为核心设计控制电路输出PWM波形,来模拟控制无刷直流伺服电动机转动,并通过占空比的改变来实现高精度转速调节的功能。该设计使用按键来进行参数调整,通过LCD显示模块显示占空比,频率等相关信息,显示直观。

基于DSP2812无刷直流伺服电机控制系统的设计

为实现无刷直流伺服电机的精确可控性,选用TI公司的TMS320F2812 DSP作为控制核心,建立了无刷直流伺服电机全数字三闭环伺服控制系统。并介绍了该控制系统的硬件结构、实现方案以及软件设计。经实践证明,该系统不仅成本低、结构简单、方便扩展,而且电机运行平稳、定位准确、转矩波动小、速度控制灵活。

基于FPGA的无刷直流电机舵机控制器设计

针对无刷直流电机的运行特点,建立了以FPGA芯片为核心的相互独立的四轴无刷直流电机舵机伺服控制系统。利用VHDL语言设计了各功能硬件模块和NIOS软核处理器,并用C语言编程在软核中实现了针对无刷直流电机的带前馈的电流、速度和位置三闭环软件控制算法。整个控制系统体积小、可靠性高、灵活性强,实现了全数字控制。通过实验验证了基于FPGA芯片的无刷直流电机舵机全数字化控制器的先进性。

旋转弹转速测量系统设计

针对常规旋转弹转速测量中传统的微机电系统(MEMS)陀螺仪在量程和精度上不能同时满足测试要求的问题,提出了一种新的转速测量方法,通过增加一个无刷直流伺服电机控制的稳定平台来隔离弹体的高速旋转;介绍了系统测量原理与结构组成,并完成了系统的软硬件设计;通过高精度飞行仿真转台对弹体转速测量系统进行了有效性验证,试验结果表明,该测量系统可以准确地测量弹体的转速,其误差在1°/s左右,实现了通过高精度小量程陀螺仪测量高转速的目的。

电气/机械混合四余度无刷直流力矩电动机控制系统

设计了应用于直接驱动作动器(direct drive actuator,DDA)的电气/机械混合四余度无刷直流力矩电动机控制系统。为了解决DDA系统存在的小角度响应和系统稳定性这2个关键问题,在位置环加电流环的双闭环结构中引入了基于转速调节的电流限幅,位置环采用了适应小偏差输入的变结构PID控制算法。通过基于转速调节的电流限幅有效的提高了系统的稳定性,位置环采用的变结构PID控制算法保证了小角度响应的精度。同时,采用该控制方法后,系统具有较高的频响特性,在运行过程中能够实现余度平稳切换。DDA平台的实验结果充分验证了所设计的电气/机械混合四余度无刷直流力矩电动机控制系统的有效性。

基于DSP的无刷直流电机舵机位置伺服系统

介绍应用DSP芯片TMS320LF2407A设计了全数字无刷直流电机的导弹舵机伺服系统,分析了系统的组成,充分利用了DSP芯片适合于电机运动控制系统的特点,设计了电流、速度和位置三闭环控制的无刷直流电动机系统,提出硬件设计和软件实现方法及DSP控制算法,使得整个系统具有更高的可靠性。试验结果表明,系统具有良好的动态和静态特性。

双余度无刷电动机位置伺服系统仿真与试验

建立了稀土永磁(rare earth permanent magnet,REPM)双余度无刷直流电动机(dual-redundancy brushless DC motor,DR-BLDCM)位置伺服系统的位置、速度、电流三闭环数学模型,针对并联型隔槽嵌放式DR-BLDCM的结构,采用磁感应强度波形分析方法,得到了该电机在每极每相槽数q=1时的每相自感和相间互感的计算公式,并给出了在q=2和q=3时的自感和互感的参数修正关系。在Matlab/Simulink环境下,构建了基于Matlab的系统仿真模型,采用一种实用的正弦波消顶方法,即用消去顶部的正弦波来代替梯形波,减小了系统仿真过程的计算量。通过对DR-BLDCM位置伺服系统实际参数的动态性能仿真,得到了位置伺服系统阶跃响应和频率响应曲线。仿真曲线与DR-BLDCM电动舵机实际系统试验结果一致,从而验证了DR-BLDCM自感和互感算法及此类系统模型的有效性。

基于DSC＋CPLD的双余度永磁无刷直流伺服系统

提出了基于数字信号控制器(Digital Signal Controller,简称DSC)和复杂可编程逻辑器件(Complex ProgrammableLogic Device,简称CPLD)构成的双余度永磁无刷直流电机(BLDCM),将其作为飞行器舵机作动系统的执行机构。通过对不同类型的余度运行模式与双余度电机结构特性的比较,确定了系统的设计方案。分析了以dsPIC30F5015为核心的控制电路、功率逆变电路、旋转变压器数字转换电路的工作原理,提出了双余度系统的控制策略。采用LabWindows/CVI构建余度管理与系统调试平台,对系统的性能进行了测试。实验结果表明,两余度可并行工作,系统最高响应频率为5Hz。

高精度机电伺服控制系统

采用一种新型的多模态PID控制与模糊控制相结合算法的控制方法实现高精度机电伺服控制系统。详细介绍了控制系统采用的硬件结构和位置环、电流环和速度环三闭环控制方法。

基于DSP2812无刷直流伺服电机控制系统的开发

为实现无刷直流伺服电机的精确可控性,应用TI公司的TMS320F2812 DSP作为控制器,建立了无刷直流伺服电机全数字三闭环伺服控制系统。并介绍了该控制系统的硬件结构、控制策略和实现方案。经实践证明,该系统不仅成本低,结构简单,方便扩展,而且电机运行平稳、定位准确、转矩波动小、速度控制灵活。

电机发热模型的分析与过热保护

提出了基于DSP的电机过热保护方案,根据电机的热容量常数和实时电枢电流、转子速度来预测电机的发热趋势,通过控制电机电流有效防止电机过热。

稀土永磁无刷直流电动机伺服作动系统

介绍了一种简单实用的滑模变结构控制技术，给出了系统直线位移闭环控制结构框图及各环节的传递函数和硬件实现电路。

双余度机电作动伺服系统数学模型与特性

机电作动器作为飞行控制系统之伺服作动器具有体积小、功率密度大的优点,而双余度永磁无刷电机作为机电作动伺服系统的动力源提高了伺服作动系统工作的可靠性。通过对不同的系统工作模式与双余度永磁无刷电机结构特性的比较,建立了双余度伺服作动系统数学模型。详细分析了双余度永磁无刷电机电磁转矩纷争产生的原因,提出了以数据链交叉反馈及均衡算法抑制转矩纷争的方法。理论分析及实验证明,该方法能消除余度电机间转矩纷争现象;系统频带宽3Hz,满足多电以及全电飞机电力作动系统的要求。

伺服电机测试实验平台设计与实现

设计并实现了伺服电机测试实验平台,该平台是以计算机为核心组成的数字化测试系统。电机的各类信号通过PCI数据采集卡I、SA采集卡和串口传送给计算机。该测试系统能够模拟实现变负载摩擦、变间隙和变转动惯量等多种功能,并对特定的伺服系统以控制精度和速度为主要指标,在测试实验平台上进行了测试。

基于DSP的Stewart平台直流无刷电机伺服控制系统

针对Stewart平台精确定位控制的要求,设计了一种基于DSP技术的伺服控制系统,以直流无刷电机(BLDC)作为驱动装置。重点给出了Stewart平台伺服控制系统的原理,直流无刷电机控制器硬件及软件的设计与实现。实验结果表明该基于DSP的Stewart平台直流无刷电机伺服控制系统具有良好的稳定性,并且具有高精度的定位控制能力。