freepeople性欧美熟妇, 色戒完整版无删减158分钟hd, 无码精品国产vα在线观看DVD, 丰满少妇伦精品无码专区在线观看,艾栗栗与纹身男宾馆3p50分钟,国产AV片在线观看,黑人与美女高潮,18岁女RAPPERDISSSUBS,国产手机在机看影片

正文內(nèi)容

基于dsp電機(jī)控制技術(shù)的研究畢業(yè)論文(編輯修改稿)

2025-04-03 09:18 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 ,包括強(qiáng)電部分的供電電源和弱電部分的驅(qū)動電源。驅(qū)動電機(jī)主要靠供給逆變器的動力電,逆變器由滯環(huán)比較器輸出的控制信號按一定規(guī)律觸發(fā)導(dǎo)通,將動力電加到電機(jī)繞組上控制電機(jī)拖動負(fù)載運(yùn)行 [4]。 2. DSP 控制的硬件基礎(chǔ)以 DSP 為基 礎(chǔ)構(gòu)建電機(jī)控制系統(tǒng),其硬件資源包括 :信號檢測與轉(zhuǎn)換、系統(tǒng)接口、 PWM 控制器等??刂葡到y(tǒng)中信號檢測是必不可少的,尤其是在閉環(huán)控制系統(tǒng)中,狀態(tài)信息的檢測更加重要。檢測信號分為電量和非電量兩類。電量信號有電流、電壓和電功率等。非電量信號包括位置、速度、力或轉(zhuǎn)矩、溫度等。它們的檢測過程通常根據(jù)物理學(xué)原理利用傳感器將非電量信號轉(zhuǎn)換成電信號再來檢測。系統(tǒng)接口部分配置包括時(shí)鐘信號、上電復(fù)位電路、存儲器擴(kuò)展接口、控制信號輸入輸出接口等。電機(jī)的控制離不開驅(qū)動系統(tǒng),例如直流電機(jī)控制系統(tǒng)的可逆 PWM 系統(tǒng),無刷直流電機(jī)的三相全控橋 系統(tǒng)等。系統(tǒng)橋路中的功率管是采用脈寬控制方式。由 DSP 輸出脈寬波來決定功率管的導(dǎo)通時(shí)間、方式與順序,從而實(shí)現(xiàn)對電機(jī)的控制。 設(shè)計(jì)電機(jī) DSP 控制系統(tǒng)的必要性及可行性 電機(jī)控制系統(tǒng)中,通常存在模擬信號和數(shù)字信號,既有連續(xù)信號,也有離散信號,多種信號的處理比較復(fù)雜。同時(shí)在一些控制系統(tǒng)中,執(zhí)行機(jī)構(gòu)或是驅(qū)動電機(jī)并不是只有一種電機(jī),如果單獨(dú)設(shè)計(jì)控制器,就需要更多的元器件,從而整個(gè)系統(tǒng)變的復(fù)雜,可靠性降低。比如在以前的許多工程項(xiàng)目中,我們需要控制的電機(jī)就不是一種,有直流無刷電機(jī)、直流力矩電機(jī)等。單獨(dú)設(shè)計(jì)的控制器也可以滿足 系統(tǒng)的要求,但是這樣會使影響系統(tǒng)性能的來源增加,對系統(tǒng)的安裝、測試等就造成了諸多不便。同樣在一些更加復(fù)雜的系統(tǒng)中,如果使用的電機(jī)種類更多,則對電機(jī)控制的要求也越高。為此,有必要設(shè)計(jì)電機(jī)控制系統(tǒng)平臺,可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)對多個(gè)或多種電機(jī)進(jìn)行控制,從而使控制系統(tǒng)更簡單、可靠。傳統(tǒng)的數(shù)字控制系統(tǒng)通常以單片機(jī)或微機(jī)為核心,而以 DSP 為核心的電機(jī)控制系統(tǒng)則具有更高的精度和速度、具有邏輯控制功能和各種中斷處理等更強(qiáng)大的處理及計(jì)算能力。隨著大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展, DSP 芯片的功能將會越來越強(qiáng)。在 DSP 應(yīng)用到電機(jī)控制中 后,全數(shù)字控制系統(tǒng)成了當(dāng)前電機(jī)控制的發(fā)展方向。同時(shí)以 DSP 為核心的控制系統(tǒng)的以下特點(diǎn)也使設(shè)計(jì)電機(jī)的 DSP 控制系統(tǒng)更加可行了。 DSP 采用哈佛結(jié)構(gòu)或改進(jìn)的哈佛結(jié)構(gòu),使數(shù)據(jù)和程序相互獨(dú)立的總線結(jié)構(gòu)提高了計(jì)算能力。因此可以實(shí)現(xiàn)比較復(fù)雜的控制規(guī)律,如優(yōu)化控制、智能控制等現(xiàn)代控制理論和算法的應(yīng)用。 可簡化電機(jī)控制器的硬件設(shè)計(jì),重量低,體積小,能耗低。 5 DSP 芯片內(nèi)部設(shè)計(jì)保證元器件的穩(wěn)定性和可靠性,從而會使整個(gè)系統(tǒng)的可靠性提高。 硬件的統(tǒng)一性和軟件的靈活性有機(jī)結(jié)合,使 DSP 電機(jī)控制電路可以統(tǒng)一,如 DSP 控制三相逆變器驅(qū) 動相應(yīng)的感應(yīng)電機(jī)、無刷直流電機(jī)、永磁同步電機(jī)或用改進(jìn)后的逆變器驅(qū)動直流電機(jī)等,其硬件電路結(jié)構(gòu)基本相同,針對不同的電機(jī)只需設(shè)計(jì)和編寫不同的控制規(guī)律即可,從而使系統(tǒng)具有很強(qiáng)的靈活性 [2]。 論文的主要內(nèi)容 本論文 的主要研究內(nèi)容如下: 1.實(shí)現(xiàn)電機(jī)的 DSP 調(diào)速控制。構(gòu)建 PWM 驅(qū)動系統(tǒng),在系統(tǒng)中一部分軟件代替硬件,從而使步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)更加可靠、簡單。 2.實(shí)現(xiàn)電機(jī)的位置及速度空制。 DSP 芯片的出現(xiàn)為步進(jìn)電機(jī)的控制提供了軟硬件基礎(chǔ),本文將給出步進(jìn)電機(jī)的工作原理,并通過脈沖調(diào)制對步進(jìn)電電路ICETEKVC5509電路板。 3.電機(jī)控制系統(tǒng)的硬件電路的實(shí)現(xiàn)。包括以 TMS320C55 系列為核心的主控電路 ICETEKVC5509電路板。 4.控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)。軟件設(shè)計(jì)采用模塊化程序設(shè)計(jì)。主要包括系統(tǒng)初始化模塊;信號采集模塊;主控制程序模塊; PWM輸出模塊等。 6 第 2章 步進(jìn)電機(jī)的 DSP 控制 本章主要介紹了步進(jìn)電機(jī)的發(fā)展、分類、原理、工作方式以及 DSP 的控制方式方法等內(nèi)容。 步進(jìn)電機(jī)結(jié)構(gòu)及原理 步進(jìn)電機(jī)的發(fā)展 步進(jìn)電機(jī)在工業(yè)自動化裝備、辦公自動化設(shè)備中有著廣泛的應(yīng)用。近年來,控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)及微電子技術(shù)的迅速發(fā)展,有力推動 了 步進(jìn) 電動機(jī)控制技術(shù)的進(jìn)步,提高了步進(jìn)電機(jī)運(yùn)動控制裝置的應(yīng)用水平。步進(jìn)電動機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)已經(jīng)由較 早的開環(huán)系統(tǒng)和簡單的閉環(huán)系統(tǒng),逐漸發(fā)展成為高性能的步進(jìn)伺服系統(tǒng)、 步進(jìn)電機(jī)伺服控制。 步進(jìn)電機(jī)是純粹的數(shù)字控制電動機(jī)。它將電脈沖信號轉(zhuǎn)變成角位移,即給一個(gè)脈沖信號,步進(jìn)電機(jī)就轉(zhuǎn)動一個(gè)角度。近三十年來,數(shù)字技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和永磁材料的迅速發(fā)展,推進(jìn)了步進(jìn)電動機(jī)的發(fā)展,為步進(jìn)電動機(jī)的應(yīng)用開辟了廣闊的前景 [5]。 步進(jìn)電機(jī)的特點(diǎn) 步進(jìn)電機(jī)是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動器接收到一個(gè)脈沖信號,它就驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)按 設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動一個(gè)固定的角度 (稱為 “ 步距角 ”) ,它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度一步一步運(yùn)行的??梢酝ㄟ^控制脈沖個(gè)數(shù)來控制角位移量,從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的;同時(shí)可以通過控制脈沖頻率來控制電機(jī)轉(zhuǎn)動的速度和加速度,從而達(dá)到調(diào)速的目的。步進(jìn)電機(jī)可以作為一種控制用的特種電機(jī),利用其沒有積累誤差 (精度為 100%)的特點(diǎn),廣泛應(yīng)用于各種開環(huán)控制 。 現(xiàn)在比較常用的步進(jìn)電機(jī)包括反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī) (VR)、永磁式步進(jìn)電機(jī)(PM)、混合式步進(jìn)電機(jī) (HB)和單相式步進(jìn)電機(jī)等。 永磁式步進(jìn)電機(jī)一般為兩相,轉(zhuǎn)矩和體積較小,步進(jìn)角一般為 度或 15度 。 反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)一般為三相,可實(shí)現(xiàn)大轉(zhuǎn)矩輸出,步進(jìn)角一般為 度,但噪聲和振動都很大。反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子磁路由軟磁材料制成,定子上有多相勵(lì)磁繞組,利用磁導(dǎo)的變化產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩 。 混合式步進(jìn)電機(jī)是指混合了永磁式和反應(yīng)式的優(yōu)點(diǎn)。它又分為兩相和五相:兩相步進(jìn)角一般為 度而五相步進(jìn)角一般為 度。這種步進(jìn)電機(jī)的應(yīng)用最為廣泛,也是本次細(xì)分驅(qū)動方案所選用的步進(jìn)電機(jī) 。 它表示控制系統(tǒng)每發(fā)一個(gè)步進(jìn)脈沖信號,電機(jī)所轉(zhuǎn)動的角度。電機(jī)出廠時(shí)給出了一個(gè)步距角的值,如 86BYG250A 型電機(jī)給出的值為 176。/176。 ( 表示半步工作時(shí)為 176。 、整步工作時(shí)為 176。 ),這個(gè)步距角可以稱之為 ‘ 電機(jī)固 7 有步距角 ’ ,它不一定是電機(jī)實(shí)際工作時(shí)的真正步距角,真正的步距角和驅(qū)動器有關(guān) [6]。 ? 步進(jìn)電機(jī)的相數(shù) : 步進(jìn)電機(jī)的相數(shù) 是指電機(jī)內(nèi)部的線圈組數(shù),目前常用的有二相、三相、四相、五相步進(jìn)電機(jī)。電機(jī)相數(shù)不同,其步距角也不同,一般二相電機(jī)的步距角為 176。/176。 、三相的為 176。/176。 、五相的為 176。/176。 。在沒有細(xì)分驅(qū)動器時(shí),用戶主要靠選擇不同相數(shù)的步進(jìn)電機(jī)來滿足自己步距角的要求。如果使用細(xì)分驅(qū)動器,則 ‘ 相數(shù) ’ 將變得沒有 意義,用戶只需在驅(qū)動器上改變細(xì)分?jǐn)?shù),就可以改變步距角。 ? 步進(jìn)電機(jī)的一些特點(diǎn) : 1. 一般步進(jìn)電機(jī)的精度為步進(jìn)角的 35%,且不累積 。 2. 步進(jìn)電機(jī)外表允許的最高溫度 。 步進(jìn)電機(jī)溫度過高首先會使電機(jī)的磁性材料退磁,從而導(dǎo)致力矩下降乃至于 失步,因此電機(jī)外表允許的最高溫度應(yīng)取決于不同電機(jī)磁性材料的退磁點(diǎn);一般來講,磁性材料的退磁點(diǎn)都在攝氏 130 度以上,有的甚至高達(dá)攝氏 200 度以上,所以步進(jìn)電機(jī)外表溫度在攝氏 8090 度完全正常 。 3. 步進(jìn)電機(jī)的力矩會隨轉(zhuǎn)速的升高而下降 。 當(dāng)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動時(shí),電機(jī)各相繞組的電感將形成一 個(gè)反向電動勢;頻率越高,反向電動勢越大。在它的作用下,電機(jī)隨頻率 (或速度 )的增大而相電流減小,從而導(dǎo)致力矩下降 。 4. 步進(jìn)電機(jī)低速時(shí)可以正常運(yùn)轉(zhuǎn) ,但若高于一定速度就無法啟動 ,并伴有嘯叫聲 。 步進(jìn)電機(jī)有一個(gè)技術(shù)參數(shù):空載啟動頻率,即步進(jìn)電機(jī)在空載情況下能夠正常啟動的脈沖頻率,如果脈沖頻率高于該值,電機(jī)不能正常啟動,可能發(fā)生丟步或堵轉(zhuǎn)。在有負(fù)載的情況下,啟動頻率應(yīng)更低。如果要使電機(jī)達(dá)到高速轉(zhuǎn)動,脈沖頻率應(yīng)該有加速過程,即啟動頻率較低,然后按一定加速度升到所希望的高頻 (電機(jī)轉(zhuǎn)速從低速升到高速 )。 步進(jìn)電動機(jī)以其顯 著的特點(diǎn),在數(shù)字化制造時(shí)代發(fā)揮著重大的用途。伴隨著不同的數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展以及步進(jìn)電機(jī)本身技術(shù)的提高,步進(jìn)電機(jī)將會在更多的領(lǐng)域得到應(yīng)用。 5.步進(jìn)電機(jī)的角位移與輸入脈沖數(shù)嚴(yán)格地成正比,因此,當(dāng)它轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)后,沒有累計(jì)誤差,具有良好的跟隨型。 6.由步進(jìn)電機(jī)與驅(qū)動電路組成的開環(huán)數(shù)控系統(tǒng),既非常簡單、廉價(jià),又非??煽?。同時(shí),它也可以與角度反饋,環(huán)節(jié)組成高性能的閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)。 7.步進(jìn)電機(jī)的動態(tài)響應(yīng)快,易于啟動、正反轉(zhuǎn)及變速。 速度可在相當(dāng)寬的范圍內(nèi)平滑調(diào)節(jié),低速下仍能保證獲得大轉(zhuǎn)矩,因此,一般可以不用減速器而直接驅(qū)動 負(fù)載。 8.步進(jìn)電動機(jī)只能通過脈沖電源供電才能運(yùn)行,它不能直接使用交流電源和直流電源。 8 9. 步進(jìn)電機(jī)存在振蕩和失步現(xiàn)象,必須對控制系統(tǒng)和機(jī)械負(fù)載采用響應(yīng)的措施。 10. 步進(jìn)電機(jī)自身的噪聲和振動較大,帶慣性負(fù)載的能力較差 [7]。 步進(jìn)電機(jī)的分類 1. 步進(jìn)電機(jī)可分為三大類: 反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)( Varaiable Reluctance ,簡稱 VR) 反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子是由軟磁材料制成的,轉(zhuǎn)子中沒有繞組。它的結(jié)構(gòu)簡單,成本低,步距角可以做的很小,但動態(tài)性能較差。 2.永磁式步進(jìn)電動機(jī)( Permanent Mag,簡稱 PM) 永磁式步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子是用永磁材料制成的,轉(zhuǎn)子本身就是一個(gè)磁源。它的傳輸轉(zhuǎn)矩大,動態(tài)性能好。轉(zhuǎn)子的極數(shù)與定子的極數(shù)相同,所以歩距角一般較大。需供給正負(fù)脈 沖信號。 3.混合步進(jìn)電動機(jī)( Hybri ,簡稱 HB) 混合式步進(jìn)電動機(jī)綜合了反應(yīng)式和永磁兩者的優(yōu)點(diǎn),它的輸出轉(zhuǎn)矩大,動態(tài)性能好,歩距角小,但結(jié)構(gòu)復(fù)雜,成本較高 [7]。 步進(jìn)電機(jī)的結(jié)構(gòu) 一個(gè)三相反應(yīng)式步進(jìn)電動機(jī)分成轉(zhuǎn)子和定子。定子是由硅鋼片疊成的。 定子上有六個(gè) 磁極 ,每兩個(gè)相對的磁極丟纏有 同 一繞組,也即形成一相,這樣三對磁極有三個(gè)繞組,形成三 相。也可以得出,四相步進(jìn)電機(jī)有四對磁極、四相繞組;五相步進(jìn)電動機(jī)有五對磁極、五相繞組 ?? 以此類推。每個(gè)磁極的內(nèi)表面都分布著多個(gè)小齒,他們的大小相同,間距相同。 轉(zhuǎn) 子 是由軟磁材料制成的。其外表面也均勻分布著小齒,這些小齒與定子磁極上的小齒的齒距相同,形狀相似。 由 于小齒的齒距相同,所以不管是定子還是轉(zhuǎn)子,他們的齒距角都可以由式 ( 2— 1)來計(jì)算,式中 Z 為轉(zhuǎn)子的齒數(shù)。 θ =2π /Z ( 2— 1) 步進(jìn)電動機(jī)的動力來自于電 磁力。在電磁力的作用下,轉(zhuǎn)子被強(qiáng)行推動到最大磁導(dǎo)率(或者最小磁阻)的位置如圖 21(b),即定子和轉(zhuǎn)子小齒對齊的位置,并處于平衡狀態(tài)。對三相步進(jìn)電動機(jī)來說,當(dāng)某一相的磁極處于最大磁導(dǎo)位置時(shí),另外兩相必須處于非最大磁導(dǎo)位置如圖 21(a)。即定子和轉(zhuǎn)子小齒不對齊的位置。 把定子與轉(zhuǎn)子小齒對其的狀態(tài)成為對齒;把 定 子和轉(zhuǎn)子小齒不對齊的狀態(tài)成為錯(cuò)齒。錯(cuò)齒的存在是步進(jìn)電動機(jī)能旋轉(zhuǎn)的前提條件。所以,在步進(jìn)電動機(jī)的結(jié)構(gòu)中必須保證有錯(cuò)齒存在,也就是說,當(dāng)某一相處于對齒狀態(tài)時(shí),其他相必須處于錯(cuò)齒狀態(tài)。 因?yàn)槎ㄗ拥凝X距角與轉(zhuǎn)子 相同,所不同的是,轉(zhuǎn)子的齒是圓周分布的,而定子的齒只分布在磁極上,屬于不完全齒。當(dāng)某一處處于對齒狀態(tài)時(shí),該相磁極上定子的所有小齒都與轉(zhuǎn)子上的小齒對齊 [5]。 9 定 子 小 齒轉(zhuǎn) 子 小 齒( a ) 錯(cuò) 齒 ( b ) 對 齒 圖 21 定子齒與轉(zhuǎn)子齒之間的 磁道 現(xiàn)象 步進(jìn)電機(jī)的步進(jìn)原理 如果給處于錯(cuò)齒狀態(tài)的相通電,則轉(zhuǎn)子在電磁力的作用下,將向磁導(dǎo)率最大(或磁阻最?。┑奈恢棉D(zhuǎn)動,即向趨于對齒的狀態(tài)轉(zhuǎn)動。步進(jìn)電機(jī)就是基于這一原理轉(zhuǎn)動的。 步進(jìn)電機(jī)的步進(jìn)過程,當(dāng)三相步進(jìn)電機(jī)開關(guān) KA 合上時(shí), A 相繞組通電,是A 相磁場建立。 A 相 定子磁極上的齒與轉(zhuǎn)子的齒形成對齒,同時(shí), B 相, C 相的齒與轉(zhuǎn)子形成錯(cuò)齒。 將 A 相斷電,同時(shí)將 KB 合上,使處于錯(cuò) 1/3 個(gè)齒距角的 B 相通電,并建立磁場。轉(zhuǎn)子在電磁力的作用下,向與 B 相成對齒的位置轉(zhuǎn)動。其結(jié)果是:轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動了 1/3 個(gè)齒距角; B 相與轉(zhuǎn)子形成對齒; C 相與轉(zhuǎn)子錯(cuò) 1/3 個(gè)齒距角; A 相與轉(zhuǎn)子錯(cuò) 2/3 個(gè)齒距角。 相似地,在 B 相斷電的同時(shí),合開關(guān) KC 給 C 相通電建立磁場,轉(zhuǎn)子又轉(zhuǎn)動了 1/3 個(gè)齒距角,與 C 相形成對齒,并且 A 相與轉(zhuǎn)子錯(cuò) 1/3 個(gè)齒距角, B 相與轉(zhuǎn)子錯(cuò) 2/3 個(gè)齒距角。 當(dāng) C 相斷電,再給 A 相通電時(shí),轉(zhuǎn)子又轉(zhuǎn)動了 1/3 個(gè)齒距角,與 A 相形成對齒,與 B、 C 兩相形成錯(cuò)齒。至此,所有的狀態(tài)與最初時(shí)一樣,只不過轉(zhuǎn)子累計(jì)轉(zhuǎn)過了一個(gè)齒距。 可見,由于按 ABCA 順序輪流給各相繞組通電,磁場按 ABC 方向轉(zhuǎn)過了 360 度,轉(zhuǎn)子則沿相通方向轉(zhuǎn)過一個(gè)鋸齒角。 同樣,如果改變通電順序,即按語上面相反的方向( ACBA 的順序)通電,則轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)向也改 如果對繞組通電一次的操作稱為一拍,那么前面所述的三相反映式步進(jìn)電動機(jī)的三相輪流通電就需要三拍。轉(zhuǎn)子每拍走一步,轉(zhuǎn)一個(gè)齒距角需要三步[6]。 轉(zhuǎn)子走一步所轉(zhuǎn)過的角度稱為步距角θ N, ,可用 式 ( 2— 2) 計(jì)算 , N 為步進(jìn)電動機(jī)工作拍數(shù)。
點(diǎn)擊復(fù)制文檔內(nèi)容
黨政相關(guān)相關(guān)推薦
文庫吧 www.dybbs8.com
備案圖片鄂ICP備17016276號-1