多功能无刷直流电机驱动控制器的研制

该文设计了一个电路简单且易于扩展,可用于高压高速场合的无刷直流电机驱动控制器。该驱动器通过无刷直流电机专用芯片MC33035结合单片机PIC18F1220解决了采用自举电容技术得到的驱动器上桥臂电源所造成的电机启动问题并且实现了诸如软启动,制动,正反转等多种功能。实验表明,该系统运行稳定,可扩展性强,具有一定的应用价值。

分子泵用无位置传感器无刷直流电机控制器设计

首先介绍了无刷直流电机的基本模型和特性,对无位置传感器控制方式的基本原理进行研究。随后据此设计了一种分子泵用无位置传感器无刷直流电机控制系统,该系统采用反电势过零点检测方法获取转子位置信息,以进行换相逻辑控制,改进了电机的预定位及启动方式,降低了分子泵电机结构设计的复杂度,提高了分子泵的可靠性。接着从硬件设计和软件控制策略部分详细介绍了该控制系统。最后在实验平台上进行验证。使用所设计的控制器对分子泵进行驱动实验,结果表明,分子泵能够稳定启动并进入额定工作状态,分子泵额定转速可达90 000 r/min,且转速波动可稳定在±60 r/min内。

基于GD32F103的无刷直流电机控制电路设计

无刷直流电机的主流控制方法有矢量控制、方波控制和正弦波控制。无刷直流电机采用方波控制方法,在简单控制算法和低硬件成本下,实现精确的速度和电流双闭环控制。方波控制根据获得的电机转子位置,在360°的电气周期内,进行6次换向,实现电机六步电子换向。设计以单片机为主控制单元,通过上位机给定信号与控制电机反馈信号和电流采集信号比较,实时调控PWM波,结合三相桥式逆变电路,实现对目标控制。该设计输出了实际产品,验证了此方案的可行性。

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。

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。

基于无刷直流电机控制器设计

无刷直流电机具有运行效率高、调速性能好、结构简单、维护方便、运行可靠的优点,是电动汽车驱动系统的理想动力来源;然而,目前电机控制器响应速度慢、控制精度低、稳定性误差大、抗干扰力弱;为了解决这些难题,通过建立无刷直流电机的数学模型,研究电机的矢量控制算法基本原理以及实现方式,设计出了电流、转速双闭环的调速控制系统,通过引入先进的控制策略来提高控制器性能;最后,在电机的阶跃响应测试中,采用传统PID控制器作为转速控制外环的矢量控制策略,在稳定时间以及超调量两个方面,都不如SPSO-PID控制器;不管是从0转速时刻启动,还是转速突变的情况,传统PID控制器的超调量基本都在10%以上,SPSO-PID控制器的超调量基本控制在5%以内;实验结果表明,与传统PID控制相比,在相同的调整频率下;本次设计的控制器具有调节时间小,调速范围广,转速波动小的优点,验证了设计的可行性。

基于自抗扰控制器的无刷直流电机控制系统

本文为进一步提高无刷直流电机控制系统的鲁棒性和动态性能,需要设计更为科学合理的基于自抗扰控制器(ADRC)的无刷直流电机控制系统方案,方案主要从内部扩张状态观测器(ESO)上对无刷直流电机受内外扰动的情况进行预估处理,将2个等效的非线性系统作为串联对象,设计成2个一阶的自抗扰控制器,从而实现其对无刷直流电机内、外环系统的高效控制。

永磁无刷直流电机控制器设计

永磁无刷直流电机具有低噪声、寿命长、调速性能好等优势,在家用电器、航空航天、工业自动化等领域逐步取代有刷电机。本文设计了一款有霍尔传感器的无刷直流电机控制器,介绍了控制器的软硬件设计,该控制器具有过压保护、欠压保护、过流保护、温度保护等基本安全功能,试验结果表明所设计的无刷直流电机控制器性能稳定、运行可靠,符合设计要求。本文对促进永磁无刷直流电机的设计具有一定的指导意义。

谐振极逆变器驱动无刷直流电机的控制器设计

针对应用于无刷直流电机驱动系统的新型谐振极软开关电压源逆变器和新型TPWM+TON控制策略,利用脉宽调制专用集成芯片和复杂可编程逻辑器件,设计了新型谐振极电压源逆变器驱动无刷直流电机(BLDCM)的控制器。数字仿真和实验结果表明,设计的控制器验证了电路结构、理论分析和控制策略的正确性与可行性。

基于自抗扰控制器的无刷直流电机控制系统

自抗扰控制器(ADRC)是在继承经典PID不依赖于对象模型优点的基础上，通过改进经典PID固有缺陷而形成的新型控制器，性能优良并且算法简单。无刷直流电机作为一个非线性系统，采用经典PID控制难以得到满意的控制效果。为了提高控制系统的动态性能和鲁棒性，文中给出了无刷直流电机的自抗扰控制方案。该控制方案不需要精确电机参数就可以实现干扰补偿，控制器的设计也不需要建立电机的精确数学模型。自抗扰控制器利用其内部的扩张状态观测器可以估计出系统的内外扰动，据此将电机等效为由两个非线性系统构成的串联对象，然后设计两个一阶自抗扰控制器实现对电机的内外环控制，内环控制电流，外环控制转速。实验结果表明，自抗扰控制器对电机模型的不确定性和外部扰动变化具有较强的适应性和鲁棒性，控制系统具有优良的动态性能。

无刷直流电机双闭环控制的仿真研究

分析了无刷直流电机的换向原理,搭建全桥式驱动主电路,基于Matlab/Simulink软件平台构建双闭环控制系统,通过仿真分析验证无刷直流电机的双闭环控制系统,仿真结果表明该系统具有较好的动态响应和控制性能。

基于STM32的无刷直流电机控制器硬件电路设计及实验研究

以STM32F103C8T6为核心,设计了无刷直流电机控制器硬件电路。电路主要包括IR2310构成的PWM驱动电路、IRF3808构成的逆变电路、增量式旋转编码构成的速度反馈电路。控制器具有CAN和RS232通信接口,可与计算机或PLC构成速度或位置伺服系统。利用由xPC目标搭建的半实物仿真平台对PI参数进行整定。测试了控制器的速度伺服响应性能,给定速度为2 400 rpm时,控制器响应时间为0.32 s。实验结果表明,系统工作可靠,稳定性好,响应速度快,可以满足上肢康复机器人的机械臂速度控制性能要求。

一种改善无刷直流电机驱动系统速率平稳性的鲁棒重复控制方法(英文)

该文提出一种鲁棒重复控制方法来提高无刷直流电机驱动的系统的速率平稳性。该方法综合了变结构控制率和重复控制率。变结构控制率可以有效地镇定系统,并保证误差收敛到一个较小的范围内,而重复控制率可以进一步消除稳态时存在的速率波动。Lyapunov直接法证明了闭环系统的全局稳定性和跟踪误差的渐近收敛性。仿真结果表明,该鲁棒重复控制方法明显地改善了速率系统的平稳性。

有刷直流电机自适应滑模控制器设计与实验

为了提高有刷直流电机低速控制的精确性,设计了基于扰动补偿的有刷直流电机转速自适应滑模控制器。首先,针对转速模型中摩擦力在转速快速变化过程中体现的快变特性和在线估计困难的特点,采用Stribeck稳态摩擦力模型,通过离线辨识模型参数的方式计算摩擦力;其次,针对负载扭矩等扰动的慢变特性,设计了扰动观测器对其进行在线估计,并证明了估计误差的有限时间收敛性及有界性;最后,设计了自适应滑模控制器对扰动进行补偿和误差反馈校正,进而实现精确的转速跟踪控制,并在Lyapunov稳定性框架下证明了闭环系统的稳定性。该控制器的开关增益仅与扰动观测器估计误差的上界相关,避免了一般滑模控制方法采用高增益来提高控制精度的问题,从而能够大大减小系统输入抖振现象,有利于工程实现。所提方法的稳态误差分别为PI、传统滑模控制器稳态误差的46%、63%,响应时间在0.15s以内,远小于PI、传统滑模控制器的响应时间,通过正弦参考信号跟踪实验,验证了所提方法在瞬态工况下具有很好的控制效果。实验结果表明,所设计的控制器能有效抑制摩擦力及负载扰动对电机控制带来的影响,能显著改善电机控制的稳态和瞬态性能,并且该方法能大大减小控制输入的抖振问题。

无刷直流电机助力式EPS控制器设计与试验

基于无刷直流电机(BLDCM)模型和汽车电动助力转向(EPS)动力学模型,构建了BLDCM控制仿真模型和EPS性能仿真模型;设计了以ARM7LPC2131为控制器内核和以MC33034P120为驱动模块的EPS控制器硬件;分析了EPS的助力、回正和阻尼控制对控制器硬件的要求,给出了EPS控制软件的主程序和A/D、速度信号采集与中断服务子程序流程;最后将BLDCM助力式EPS及其控制系统装车进行原地转向试验和蛇形试验,试验结果表明,所设计的EPS控制器与整车匹配良好,性能稳定。

带正反转功能的通用型无刷直流电机控制器设计

永磁无刷直流电机由于效率高、寿命长等优点得到了广泛应用。永磁无刷直流电机的控制器通常包括霍尔编码电路、驱动电路和逆变电路三部分。霍尔编码电路可以采用单片机或通用控制芯片,针对不同的电机,编写不同编码程序,使电机控制器和永磁无刷直流电机相匹配;也可以采用结构简单的逻辑门电路实现编码功能,通常电机绕组和霍尔安放位置的不同,其编码电路也不同。通过改进逻辑门电路的结构,使得改进后的编码电路能适用于所有的永磁无刷直流电机,同时通过开关的开合实现了电机的正反转控制。

一种高速无刷直流电机控制器研制

分析并确定了高速无刷直流电机驱动控制器主回路的导通方式。控制器是以专用芯片MC33035和MC33039来进行设计。位置反馈采用霍尔传感器,开关器件采用MOSFET管。设计有转速反馈闭环控制、正反转、过电流保护等。实验表明,系统运行良好,性能稳定,达到了预期的目标,具有一定的实用价值。

无刷直流电机的自适应Fuzzy-PI控制器的仿真

提出了一种无刷直流电机的 F uzzy-PI转速调节器的设计方法。在无刷直流电机的高性能速度跟踪中 ,若仅采用传统的 PI调节器 ,则难以克服系统超调和短时振荡问题。采用复合 F uzzy-PI的控制方法 ,并且采用自适应的权值修正方法来修正 F uzzy回路与 PI回路的连接权值。最后 ,在 Matlab与 Sim ulink下进行了仿真 ,结果表明 ,运用这种设计方法很好地抑制了超调和振荡。

永磁无刷直流电机控制器研究及展望

主要介绍以专用控制芯片MC33035、MC33039为核心的永磁无刷直流电机控制器设计及其原理,并对已成为其发展方向的由DSP和集成触发芯片(IR2136)实现的智能控制加以介绍和分析。

基于LIN总线的车用无刷直流电机控制器设计

设计基于LIN总线的无刷直流电机控制器,给出控制器的总体结构以及软硬件的应用。试验结果表明该控制器稳定、可靠,满足设计要求。