一、三相电动机转向自动调整电路(论文文献综述)
王煜[1](2014)在《采用PLC控制的变频恒压供水系统设计》文中研究指明伴随着中国经济的飞速发展,工矿企业生产规模不断扩大,企业用水量不断增加,供水管网规模逐年扩大,生产流程控制精度要求逐年提升,工业企业供、用水系统管理取得了长足的发展。与此同时,现代大工业生产对于供水系统的软、硬件设施标准及供水系统性能指标、质量都提出了新的、更高的要求。工业企业供水系统的安全性、经济性、可靠性直接影响企业生产的安全、连续,也直接体现企业精细化管理水平。而传统的恒速泵加压供水、高位水箱供水等供水方式普遍存在供水可靠性不高、能量转化效率低下、系统控制自动化程度不高、一线工人劳动强度大、设备控制参数调整不及时等缺点,难以满足当前大工业生产对供水安全及供水质量的要求。论文依据大连某石油化工企业实际用水需求参数,采用低压电控设备、变频器、PLC控制器、压力表及变送器、电动机水泵机组、后台监控计算机等设备组成、具备最低安全供水量保证的自动变频恒压供水系统。该系统既能通过电动机异常停机自动互投备用,保证系统最低安全用水量;又能通过变频电动机自动投切,实现大流量供水时的变频恒水压运行。有效地解决传统供水方式中存在的缺点,具有较高的供水可靠性和明显的节能效益。系统采用通过后台计算机的远程监控功能,提高了系统的自动化程度和故障异常处置效率,加强了生产运行受控管理水平,大幅降低一线工人劳动量。首先,该论文依据电动机输出功率与水泵转速三次方成正比的理论基础,分析了变频恒压供水系统的节能原理,建立了系统控制模型和近似数学模型。通过配置变频器内置PID模块实现调速系统的闭环控制。供水全流量采用工频机泵互投保安供水和变频机泵分级调节供水相结合的模式,达到既能保证最低安全供水流量又能高流量恒压供水且节能的目的。其次,该论文论述了采用两电动机互投备用提供最低保安供水量设计理念的原因及实现手段,论述了四台水泵机组并联供水模式下的各种有效供水状态以及切换条件,研究了电动机由变频切工频运行的转换过程、存在的问题以及应对措施,提出了PLC控制软件程序流程和电气控制方案。对PLC软件编程以及PID参数设置和电动机继电保护定值设定等问题进行了深入的探讨。最后,通过研究计算机和PLC之间的通信及其硬件连接,探讨了计算机通信、监控网络的软硬件设置,并利用设备内置通信模块实现供水系统远程监控和故障报警功能。
王波[2](2012)在《视觉里程计实验台设计与步进电机细分控制研究》文中提出在机器人学和计算机视觉领域中,视觉里程计是研究的热点之一,并且该技术已成功运用于自主移动机器人中。视觉里程计是一个通过分析相关图像序列,来确定机器人位姿和估算机器人移动距离的过程。与传统的移动传感器测距方式相比,视觉里程计增强了机器人的导航精度,对环境的适应能力更强。本文首先设计了实验台,用以搭载视觉里程计装置进行软件测试工作,其次在改善实验台电机性能方面进行了研究。首先,本文设计了实验台的机械结构以及相关的传动方式,搭建了型材框架,用来连接固定视觉里程计硬件设备;其次,选取电动执行元件驱动实验台负载。根据负载运动需求,对混合式步进电机进行了具体选型。搭建了以单片机为控制核心的硬件系统对步进电机进行控制。对平台的速度、位置,尤其是加减速控制的软件设计流程进行了讨论;然后,以改善实验台步进电机的运行性能为出发点,研究了混合式步进电机正弦波细分驱动技术,提出了以此种方式驱动的某一系统的硬件结构;最后,对该正弦波细分控制系统进行了仿真。仿真结果表明,采用正弦波细分驱动技术可以显着改善步进电机的低频运行性能,并且成本低廉,足以满足一般应用的需求。
乔维维[3](2012)在《四旋翼飞行器飞行控制系统研究与仿真》文中指出四旋翼飞行器是一种电动的、能够垂直起降的、多旋翼式无人飞行器。近些年来,随着飞行控制理论、机电一体化技术、传感器技术等的飞速发展,四旋翼飞行器的应用前景越来越广阔,并受到了越来越广泛地关注。本文针对一种四旋翼飞行器,根据其动力学特性建立了数学模型,并以CycloneⅡEP2C8Q208C型号的FPGA芯片为控制核心,设计了四旋翼飞行控制器的硬件系统,最后通过实验仿真进行了性能测试和结果分析。本文完成了如下的主要工作:将四旋翼飞行控制系统分成旋翼控制子系统、传感器子系统和通信子系统,通过分析其飞行原理,对各个子系统的结构、整体硬件电路进行了设计。应用捷联式惯性导航原理设计了飞行器的导航系统,整合传感器采集到的数据使其准确的反映出飞行器当前的飞行姿态,用于下一步的姿态控制。为解决导航系统姿态角缓慢发散的缺陷,本文给出了姿态角的校正方法,通过实验验证了校正方法的有效性。对所设计的四旋翼飞行器建立了系统的数学模型,从动力学和运动学两方面分析其系统特性,得到了飞行器的运动方程。飞行器的姿态控制是整个飞行控制系统的最主要部分,四旋翼飞行器实际上是通过四个电机转动输入来实现三轴姿态和位置等六个被控量的输出,是一个典型的欠驱动系统。本文使用经典PID控制算法对四旋翼飞行器姿态角和位置做了闭环控制,运用MATLAB/simulink搭建了飞行器的仿真系统。通过仿真实验,结果表明该控制算法对姿态的控制效果良好,验证了所设计的控制系统的有效性。
王海荣[4](2011)在《电动执行机构的智能控制研究》文中研究表明智能电动执行机构广泛应用于现代工业控制中,是自动控制系统中不可缺少的组成部分,通过执行机构对阀门进行开关控制和开度调节,提高其稳定性和精度,这对提高整个控制系统的性能和生产过程的质量均有重要作用。本文在分析传统电动执行机构的设计原理和控制方式的基础上,指出不同时期电动执行机构存在一定的不足,主要表现为可靠性低、稳定性差、定位精度低、安全性能较差、机械传动机构多等。基于现有电动执行机构原理,首先对智能电动执行机构的进行总体方案设计,并对可能产生的问题和影响执行机构稳定性和精度的各种因素给予充分考虑,给出了控制系统的硬件结构。并详细介绍了基于LPC2292单片机技术的智能电动执行机构的系统构成,重点介绍了现场总线、霍尔传感器的使用以及开关电源原理,从硬件和软件两个方面说明设计思路和具体实现方式。与此同时,还研究了电动执行机构的闭环控制问题,通过内置变频器、采用仿人智能比例控制算法和现场总线控制技术,实现了对阀门的动作速度、定位精度、柔性开关以及电机转矩等控制,仿真及实验结果也表明以上方法更能满足系统的精度和稳定性的要求,同时还具有动作快、保护较完善、便于与计算机联网等优点,证实是实用有效的、可行的。论文还总结了在整个设计和调试过程中出现的问题、解决方法和注意事项。调试运行表明智能化的执行机构不但精度高、性能稳定,而且遵循安全、可靠、先进、简便的原则。
彭钟钟[5](2011)在《基于ARM的嵌入式矿井提升机变频调速控制系统》文中认为矿井提升机是一套用于矿山提升运输的复杂机电系统。传统矿井提升机调速系统不具备工况信息分析与处理功能,而且存在控制线路复杂、故障率高、不易维护等缺点。改变矿井提升机控制方式,优化提升机的调速性能,实现对矿井提升机运行状态信息的监测、处理与控制,提高矿井提升机对现场信息处理的响应速度和控制的可靠性,具有较大的工程应用价值。本文采用高性能ARM微处理器作为矿井提升机的数字化控制平台,并利用μC/OS-Ⅱ嵌入式实时多任务操作系统按任务形式实现了矿井提升机的变频调速和对各种运行状态信息的监测、处理与控制。论文首先对提升机的速度控制要求和交流异步电动机变频调速的原理进行了分析,将空间矢量脉宽调制(SVPWM)算法应用于矿井提升机的变频调速数字化控制,并且对算法进行了分解与改进,以适用于嵌入式微处理器的实现。其次,设计了以LPC2131为主控制器的矢量控制系统,硬件上具备提升机变频驱动过程中运行状态信息的检测与控制,具体包括电流、电压、速度及温度等参数的检测功能,以及提升机变频启动、停止和调速等功能。软件设计方面,在LPC2131微控制器中移植了μC/OS-Ⅱ实时多任务操作系统,将矿井提升机变频驱动要实现的控制功能划分到若干任务中,按软件模块化的设计形式得以实现,具体包括空间矢量脉宽调制(SVPWM)算法、PID算法、提升速度闭环控制等多项任务,并给出了系统软件的主要流程图及相关代码。最后,在建立的变频调速空间矢量脉宽调制算法及矢量控制系统仿真模型基础上,进行了控制性能分析,并对所设计的控制系统进行了测试实验。仿真与测试实验结果表明所设计控制系统实现了对交流异步电动机的变频调速,系统运行稳定、可靠,ARM与μC/OS-Ⅱ嵌入式实时多任务操作系统的结合有望用于矿井提升机变频调速数字化控制系统的设计中。
王瑞伟[6](2009)在《基于C8051F005智能阀门控制的设计》文中研究说明智能阀门控制系统已经逐渐取代了传统的机械式阀门控制系统,广泛应用于现代工业控制领域中。它是一个闭环控制系统,根据上位机的控制信号,通过电机的正反转实现对阀门开合的控制。通过对国内外智能阀门控制系统的详细分析,并借鉴了它们的先进经验,本文中进行了新一代智能阀门控制系统的研究和开发工作。本文应用“一体化”的设计思想,将传统阀门控制系统中的执行器和控制器合二为一,并在此基础上设计开发了安全、可靠、方便、先进的智能阀门控制系统。它以智能芯片C8051F005为系统控制和监测的核心,辅之以必要的外围电路,不仅具有常规控制系统的检测、控制、调节功能,而且由于智能芯片的使用,使得系统具有了更加智能化的功能。系统可以实现阀门控制、阀位显示、系统监测、故障自诊断和阀门电机保护等多项功能。本文根据“安全、可靠、简便、先进”的设计原则,确定了整个系统总体方案,开发了系统的硬件平台。论文引入了嵌入式开发技术进行系统的软件设计,使用高级计算机语言C语言进行代码的编码的编写,增加了系统的拓展性和可移植性。此外,为了增强系统的抗干扰能力,本文在软硬件设计时采取了一系列的抗干扰措施,提高了系统的稳定性。系统经过实际的调试和运行,表明系统设计合理、性能可靠,实现了预期的设计目标。
王猛[7](2008)在《焊接变位器控制系统的设计与实现》文中研究指明焊接变位器是许多工厂企业在进行复杂工件焊接作业中所必须的设备,为此开发高效、可靠、方便操作的焊接变位器具有实际应用意义。本论文针对铁路工厂20吨转向架焊接变位器由于其转向架质量不对称,造成两台升降电机负载严重失衡所产生的升降速度不同步问题展开讨论。论文通过对前期开发的转向架焊接变位器在现场应用中遇到的问题进行了分析,对多种改进方案进行了分析对比,提出了采用变频器、可编程控制器和位移传感器构成速度闭环控制方案,并对电控系统的硬件设计、实现及部分监控软件进行了详细设计与实现。为满足转向架焊接变位机完全由人通过操作台实现控制、通过现场运行与调试两种工作状态完成变位器的安装调试与工作运行任务,所设计转向架焊接变位器电控系统的硬件电路主要包括:1.急停与指示电路。实现变位器的故障急停、报警和运行状态指示;2.运行控制电路。用来实现变位器运行状态时的工件同步提升与垂向旋转功能;3.调整控制电路。用于变位器的调试阶段,可以完成单个电机的点动操作;4.变频器外部控制电路与电机主电路。实现电机驱动;5.可编程序控制器单元外部电路。实现系统所需的继电控制、速度反馈于调速。软件部分主要由控制程序和上位机组态程序构成。完成转向架的闭环PID控制及状态显示。经实验室功能测试表明:本设计能够满足现场提出的各种功能要求。本课题完全来自于生产实际,其设计本着满足现场需求、操作简便、运行可靠和成本低的原则进行,这也是本论文的一个特点。该电控系统设计已通过企业审核,目前正在安装调试过程中。
吴靖[8](2008)在《电机传动系统参数辨识方法的研究》文中提出在早期阶段,直流调速系统在传动领域中占统治地位。然而,从60年代后期开始,交流电动机在工业应用领域正在取代直流电动机,交流传动变得越来越经济和受欢迎。永磁交流伺服系统作为电气传动领域的重要组成部分,在工业、农业、航空航天等领域发挥越来越重大的作用。永磁同步电动机以其特点广泛应用于中小功率传动场合,成为研究的重要领域。然而,永磁同步电动机具有较大的转动脉动,而对于这些应用场合,转矩平滑通常是基本要求。因此,对永磁交流伺服系统的应用,必须考虑其转矩脉动的抑制问题。本文针对电机传动系统中参数变化对电机性能的影响,以永磁同步电机为例,围绕如何通过参数辨识来提高永磁同步电动机的控制性能,借助自行开发的全数字永磁交流伺服系统平台,对永磁同步电动机的磁场定向控制,参数辨识,神经网络和扩展卡尔曼滤波在控制系统中的应用,抑制转矩脉动,提高系统性能几个方面展开深入的研究。本文从永磁同步电动机及其控制系统的基本结构出发,对通过参数辨识抑制转矩脉动进行了较为细致的分析。针对不同情况,通过改进电机的控制系统,提出了多种参数辨识方法。主要内容如下:1、基于定子磁链方程,建立了永磁同步电动机的一般数学模型.经坐标变换,得出在静止两相(α-β)坐标系和旋转两相(d-q)坐标系下永磁同步电动机电压方程和转矩方程。2、分析了永磁同步电动机id=0矢量控制系统的工作原理,介绍了永磁同步电动基于磁场定向的矢量控制的基本概念。经对永磁同步电动机系统进行分析,推导并建立了id=0控制时整个电机系统的数学模型。3、基于超稳定性理论的模型参考自适应控制原理,设计了一种模型参考自适应控制系统,考虑电机参数的时变性,对永磁交流伺服系统的绕组电阻和电机负载转矩辨识进行了研究,以保持系统的动态性能.利用Matlab/Simulink建立仿真模型,对控制性能进行了验证,仿真实验证明这种方法的可行性。4、人工神经网络具有很强的学习性能,经过训练的多层神经网络能以任意精度逼近非线性函数,因此为非线性系统辨识提供了一个强有力的工具。本章针对永磁同步电机提出了一种以电机输出转速为目标函数的神经网络控制方案,同时应用人工神经网络理论建立和设计了负载转矩扰动辨识的算法以及相应的控制系统的补偿方法,并应用MATLAB软件进行了计算机仿真,仿真证明和传统的控制方法相比,以电机输出转速为指导值和目标函数的神经网络控制方案能有效地提高神经网络的收敛速度,能有效地改善控制系统的动态响应,具有跟踪性能好和鲁棒性较强等优点。5、电机的参数会随着温升和磁路饱和发生变化,需进行在线实时辨识。本文利用电机的定子电流、电压和转速,采用递推最小二乘法进行在线参数辨识,该方法不需要观测的磁链信号,消除了磁链观测和参数辨识的耦合。电机状态方程由于存在状态变量的乘积项,对电机参数辨识以后,仍然是非线性方程,为了对电机状态方程进行状态估计,得到电机的参数辨识值,本文采用扩展卡尔曼滤波进行状态估计,对以上方法的仿真实验得到了满意的结果。6、本文基于数字电机控制专用DSP自行开发了全数字永磁交流伺服系统平台,通过软件实现扩展卡尔曼滤波对电阻和磁链的估计,以及基于磁场定向的空间矢量控制算法,获得了令人满意的实验结果,证明扩展卡尔曼滤波算法对电阻和磁链的实时估计是很准确的,由此构成的永磁交流伺服系统具有良好的静、动态性能。
李新君[9](2008)在《基于DSP的风机变频调速装置的研制》文中认为近年来,随着新一代电力电子器件和高性能微处理器的相继推出,以及精确的电机模型和各种先进控制算法的提出,极大地促进了电机变频调速技术的发展,使得精度高、调速范围宽、控制性能好的电机变频调速装置的出现成为可能。本文在详细分析异步电动机变频调速控制基本理论和脉宽调制算法的基础上,根据风机的运行特点,结合恒压频比(V/F)控制和电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)算法研制了一台用于风机的变频调速装置。SVPWM算法控制模型简单,便于微处理器实时处理,能够减少变频器输出电流的谐波,降低转矩脉动,提高电压利用率。本变频调速装置以TMS320LF2407A数字信号处理器(DSP)为控制核心,以IGBT为主功率器件,完成了对硬件电路的设计,主要包括主电路、DSP控制电路、IGBT驱动电路及保护电路、显示电路和键盘电路等,并分析了系统硬件干扰问题并进行了抗干扰设计。在软件设计方面采用基于CCS开发平台的C语言和汇编语言混合编程,完成了风机调速控制功能、保护功能、显示功能等软件程序的编写和调试。死区是变频设计中必须要引起高度重视的问题,本文在对死区效应进行深入分析研究的基础上,提出了一种基于电压空间矢量的软硬件相结合的死区时间补偿方法,结合DSP带有死区编程功能的比较单元对死区进行了补偿,实验结果证明了该死区补偿方法的有效性。最后该变频器在22kW(两台11KW电动机,一拖二)风机上进行了实验,系统调频精度为0.5Hz,在10Hz~50Hz范围内实现了平滑无级调速。实验结果表明该控制系统设计合理,具有较好的动静态性能,运行稳定。
张明智[10](2008)在《基于单神经元控制的异步电动机矢量控制系统》文中提出交流调速一直是自动化领域中一个重要的研究方向。目前交流调速的性能已经得到很大的改善,在许多领域逐步取代了直流调速。本文从理论上对异步电动机矢量控制原理进行了相关的阐述,磁场定向控制能从根本上改善异步电动机的转矩控制特性,但是由于系统运行过程中一些不可控或不确定的因素,使交流调速系统控制器的动态性能指标变坏,而传统PID控制难以满足精度高、鲁棒性好的要求。以人工神经网络控制为代表的智能控制方法的出现为改善交流调速系统的动态性能提供了有效的方法。在深入分析神经网络控制原理的基础上,本文的研究重点在于把神经网络控制与传统PID控制相结合以设计性能更优良的调速系统。针对传统PID控制器参数难以在线实时调整的不足,以及当电机参数或者外部环境变化时需要不断修正而带来的不便,本文提出了用单神经元PID控制器来代替传统PID控制器,利用单神经元的自学习能力,在线实时地调整参数,并在借鉴PSD算法的基础上提出了增益自适应算法,使控制器的增益具备了自整定功能,从而使系统具有较好的动态性能。在理论分析的基本上,本文采用美国TI公司的电机控制专用DSP芯片为处理器,以智能功率模块为功率变换装置,设计了一套基于DSP的交流异步电动机全数字矢量控制调速系统,并详细给出了增益自调整的单神经元PID控制器和电压空间矢量调制的数字化实现方法。最后基于具有交互功能的MATLAB/Simulink仿真工具和以TMS320LF2407A DSP为核心的硬件平台,进行了仿真和实验研究,分析了单神经元PID控制器初始参数的选择方法,并比较了传统PID控制器和单神经元PID控制器的性能指标。仿真与实验结果表明:单神经元PID控制器可以代替传统的PID控制器,并且其结构简单、易于实现,具有较强的自适应能力和鲁棒性。
二、三相电动机转向自动调整电路(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、三相电动机转向自动调整电路(论文提纲范文)
(1)采用PLC控制的变频恒压供水系统设计(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 课题背景及意义 |
1.2 国内外变频调速技术发展与现状 |
1.3 国内外变频恒压供水系统研究现状 |
1.4 变频调速恒压系统的特点及安全性 |
1.5 课题主要研究内容及章节安排 |
2 系统理论分析及方案确定 |
2.1 变频恒压供水系统理论分析 |
2.1.1 变频恒压供水系统节能原理 |
2.1.2 变频恒压控制模型 |
2.2 变频恒压供水系统控制方案 |
2.2.1 供水系统的控制流程 |
2.2.2 供水系统中水泵切换条件 |
2.3 本章小结 |
3 变频恒压供水系统的硬件设计 |
3.1 系统框图 |
3.2 系统主要设备配置选型 |
3.2.1 水泵选型 |
3.2.2 电动机选型 |
3.2.3 PLC选型 |
3.2.4 变频器选型 |
3.2.5 数显仪表及压力变送器的选型 |
3.3 系统电路设计 |
3.3.1 系统主电路设计 |
3.3.2 系统控制电路设计 |
3.4 变频器接线及功能设定 |
3.5 可编程逻辑控制器(PLC)的I/O分配 |
3.6 本章小结 |
4 变频恒压供水系统的软件设计 |
4.1 机泵运行状态及切换过程分析 |
4.2 PLC程序设计方法简介 |
4.3 控制系统程序设计 |
4.4 变频器PID控制参数设置 |
4.4.1 PID控制及其算法 |
4.4.2 恒压力供水系统PID调节过程分析 |
4.4.3 PID控制器参数设置 |
4.5 短路电流及继电保护定值核算 |
4.5.1 短路电流核算概述 |
4.5.2 电动机出口短路电流核算 |
4.5.3 水厂90kW电动机继电保护配置及定值设定 |
4.6 可靠性分析 |
4.7 本章小结 |
5 变频恒压供水系统远程监控设计 |
5.1 监控系统硬件构成 |
5.2 后台设备 |
5.3 RS485通信 |
5.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
(2)视觉里程计实验台设计与步进电机细分控制研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究目的和意义 |
1.2 机电系统的设计过程 |
1.2.1 机械结构的设计过程 |
1.2.2 控制系统的设计过程 |
1.3 步进电机及其驱动控制系统 |
1.3.1 步进电机发展概况 |
1.3.2 步进电机驱动电路 |
1.3.3 步进电机控制系统 |
1.4 本文主要研究内容 |
第2章 实验台机械结构设计 |
2.1 设计目标和要求 |
2.2 设计所用软件 |
2.2.1 SolidWorks三维建模软件 |
2.2.2 Ansys有限元分析软件 |
2.3 设计可用材料 |
2.4 整车的结构设计 |
2.4.1 轨道的布置 |
2.4.2 车体的结构设计 |
2.4.3 车轮的布置及轮结构的设计 |
2.4.4 驱动源与车体的连接 |
2.4.5 传动结构的设计与实现 |
2.4.6 其它附件的固定 |
2.5 相机机架的搭建 |
2.5.1 机架搭建方案 |
2.5.2 方案分析 |
2.6 实验台整体方案 |
2.6.1 实验台装配 |
2.6.2 尺寸确定与零件加工 |
2.6.3 实验台实物 |
2.7 本章小结 |
第3章 实验台控制系统设计 |
3.1 执行元件的选取 |
3.2 混合式步进电机概述 |
3.2.1 混合式步进电机的结构 |
3.2.2 混合式步进电机的工作原理 |
3.2.3 混合式步进电机的通电方式 |
3.3 混合式步进电机的具体选型 |
3.4 控制系统硬件设计 |
3.4.1 控制器的选择 |
3.4.2 步进电机驱动器的选择 |
3.4.3 硬件系统的搭建 |
3.4.4 串口通讯 |
3.5 控制系统软件设计 |
3.5.1 步进电机的速度控制 |
3.5.2 步进电机的位置控制 |
3.5.3 步进电机的加/减速控制 |
3.6 本章小结 |
第4章 步进电机正弦波细分控制系统 |
4.1 恒转矩等步距角细分驱动 |
4.1.1 细分驱动原理 |
4.1.2 等幅电流矢量原理 |
4.1.3 恒转矩等步距角细分驱动原理 |
4.2 步进电机的典型驱动电路 |
4.2.1 步进电机的相绕组特性 |
4.2.2 单极性驱动电路 |
4.2.3 双极性驱动 |
4.3 三相逆变桥特性 |
4.4 正弦波脉宽调制(SPWM)控制 |
4.4.1 等效面积理论 |
4.4.2 SPWM波 |
4.4.3 PWM波的产生方式 |
4.5 步进电机正弦波细分控制系统 |
4.5.1 主电路部分 |
4.5.2 控制电路部分 |
4.6 本章小结 |
第5章 步进电机正弦波细分控制系统仿真 |
5.1 Matlab/Simulink简介 |
5.2 正弦波细分控制系统建模 |
5.2.1 主电路建模 |
5.2.2 控制电路建模 |
5.3 正弦波细分控制系统仿真 |
5.3.1 正弦波细分仿真 |
5.3.2 三角波仿真 |
5.3.3 反馈电流仿真 |
5.3.4 角速度和角位移仿真 |
5.3.5 电磁转矩仿真 |
5.4 本章小结 |
第6章 总结与展望 |
参考文献 |
致谢 |
(3)四旋翼飞行器飞行控制系统研究与仿真(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1.绪论 |
1.1 引言 |
1.2 课题研究背景及意义 |
1.3 国内外的研究现状及主要问题 |
1.3.1 研究现状 |
1.3.2 研究中的主要问题 |
1.4 本文研究的主要内容及工作安排 |
1.4.1 研究的主要内容 |
1.4.2 章节安排 |
2.四旋翼飞行器的总体设计 |
2.1 四旋翼飞行器的结构框架及飞行原理 |
2.2 设计目标 |
2.3 总体结构设计 |
2.3.1 旋翼控制子系统工作方式 |
2.3.2 传感器子系统工作方式 |
2.3.3 通信子系统工作方式 |
2.4 硬件总体设计 |
2.5 软件总体设计 |
3.飞行器硬件电路系统设计 |
3.1 主控制器设计 |
3.1.1 控制器选型 |
3.1.2 FPGA 最小系统 |
3.2 LED 测试电路及 Buzzer 蜂鸣器电路设计 |
3.3 UART 串行接口电路 |
3.4 传感器电路设计 |
3.4.1 惯性传感器选型 |
3.4.2 传感器电路连接原理 |
3.5 电源供电电路设计 |
3.5.1 芯片介绍 |
3.5.2 电源供电电路原理 |
3.6 无刷直流电机驱动电路设计 |
3.6.1 驱动及执行机构器件介绍 |
3.6.2 电机驱动电路原理 |
4.四旋翼飞行器导航系统解算 |
4.1 导航系统参考坐标系描述 |
4.2 惯导系统基本原理 |
4.2.1 平台式惯性导航系统基本原理 |
4.2.2 捷联式惯性导航系统基本原理 |
4.3 捷联式惯性导航系统的位置方程和姿态方程 |
4.3.1 导航系统位置方程 |
4.3.2 惯导系统的姿态方程 |
4.4 系统位置参数及姿态角计算 |
4.5 导航系统静态分析 |
5.四旋翼飞行器的建模与控制系统仿真 |
5.1 飞行器系统建模 |
5.2 系统控制算法 |
5.3 仿真结果及分析 |
6.调试 |
6.1 电源调试 |
6.2 陀螺仪、加速度计和数字罗盘调试 |
6.3 控制电机调试 |
6.4 系统调试 |
7.总结与展望 |
附录 |
参考文献 |
攻读硕士期间发表的论文情况 |
致谢 |
(4)电动执行机构的智能控制研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章绪论 |
1.1 控制系统的发展 |
1.2 电动执行机构的发展现状与趋势 |
1.3 本文主要工作及意义 |
第二章智能电动执行机构设计方案 |
2.1 引言 |
2.2 电动执行机构工作原理 |
2.3 执行机构控制过程 |
2.4 系统可靠性保证 |
2.5 电动执行机构系统硬件组成 |
2.6 本章小结 |
第三章基于LPC2292 单片机的电动执行机构系统构成 |
3.1 引言 |
3.2 LPC2292PLC 单片机 |
3.2.1 概述 |
3.2.2 LPC2292 结构框图 |
3.2.3 数据采集模块 |
3.2.4 现场总线模块 |
3.2.5 红外遥控 |
3.2.6 阀位计数功能 |
3.2.7 电源模块 |
3.3 电动执行器软件设计 |
3.3.1 电机控制的程序流程 |
3.3.2 阀位控制的程序流程 |
3.4 本章小结 |
第四章电动执行器的闭环控制 |
4.1 引言 |
4.2 执行器闭环控制系统的特点 |
4.3 执行器闭环控制系统 |
4.4 两相交流伺服电机运动线性化 |
4.5 比例控制系统实现 |
4.6 智能比例控制系统实现 |
4.6.1 仿人智能控制的基本原理 |
4.6.2 仿人智能控制算法 |
4.6.3 算法仿真比较 |
4.7 本章小结 |
第五章智能电动执行器调试 |
5.1 引言 |
5.2 电动执行器的调试及性能指标 |
5.3 监控计算机接口及通讯 |
5.4 执行机构的测试 |
5.4.1 应用功能 |
5.4.2 系统构成 |
5.4.3 综合技术参数 |
5.4.4 移动式力矩测试台技术参数 |
5.4.5 分析与控制软件 |
5.5 本章小结 |
结论与展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
附件 |
(5)基于ARM的嵌入式矿井提升机变频调速控制系统(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 矿井提升机概述 |
1.2 矿井提升机调速技术的现状及发展 |
1.3 本课题选题意义 |
1.4 本文的主要研究工作 |
第二章 矿井提升机变频调速控制原理 |
2.1 提升机变频调速的功能与技术要求 |
2.1.1 四象限运行要求 |
2.1.2 调速与行程控制要求 |
2.1.3 运行状态监控要求 |
2.2 提升机速度与行程控制原理 |
2.2.1 S 形速度曲线 |
2.2.2 行程控制分析 |
2.2.3 行程控制算法 |
2.3 提升机变频调速矢量控制技术 |
2.3.1 数学模型及坐标变换 |
2.3.2 变频驱动矢量控制原理 |
2.3.3 空间矢量脉宽调制(SVPWM) |
2.4 矿井提升机速度闭环PID 控制 |
2.5 本章小结 |
第三章 提升机变频调速控制系统硬件设计 |
3.1 控制系统总体方案设计 |
3.2 数字化变频调速控制 |
3.2.1 提升机变频调速控制策略 |
3.2.2 ARM 处理器选型 |
3.3 控制系统功能模块的硬件设计 |
3.3.1 基于ARM7-LPC2131 的数字化变频控制系统 |
3.3.2 驱动电路的设计 |
3.3.3 检测电路的设计 |
3.3.4 保护电路的设计 |
3.4 硬件可靠性设计 |
3.4.1 系统常见电磁干扰 |
3.4.2 抑制电磁干扰的有效途径 |
3.5 本章小结 |
第四章 提升机变频调速控制系统软件设计 |
4.1 控制系统软件总体方案 |
4.1.1 软件功能划分 |
4.1.2 软件开发环境与流程 |
4.2 数字化控制算法设计 |
4.2.1 矢量控制算法 |
4.2.2 速度PID 控制算法 |
4.3 基于μC/OS-Ⅱ的控制系统软件设计 |
4.3.1 μC/OS-Ⅱ移植条件及实现 |
4.3.2 嵌入式系统应用程序设计 |
4.4 程序抗干扰设计 |
4.5 本章小结 |
第五章 仿真与测试实验 |
5.1 建模与仿真分析 |
5.1.1 仿真工具 |
5.1.2 仿真模型 |
5.1.3 仿真结果与分析 |
5.2 测试与分析 |
5.2.1 变频驱动波形测试 |
5.2.2 变频输出电流电压测试 |
5.2.3 速度测试 |
5.3 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 全文总结 |
6.2 研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录A: 攻读学位期间研究成果 |
(6)基于C8051F005智能阀门控制的设计(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 国内外的发展现状和趋势 |
1.2.1 阀门控制系统的发展过程 |
1.2.2 国外发展现状 |
1.2.3 国内发展现状 |
1.3 课题的研究内容和主要工作 |
第二章 智能阀门控制系统总体设计方案 |
2.1 新型一体化的阀门控制器 |
2.2 智能阀门控制系统简介 |
2.2.1 主控模块 |
2.2.2 人机模块 |
2.2.3 电源及电机控制模块 |
第三章 智能阀门控制系统硬件设计 |
3.1 硬件设计的一般性原则 |
3.2 电源及电机控制模块设计 |
3.3 主控模块硬件设计 |
3.3.1 电流信号到电压信号的转换 |
3.3.2 C8051F005 简介 |
3.3.3 模拟量输送电路设计 |
3.4 人机交互模块硬件设计 |
3.4.1 数码管驱动电路设计 |
3.4.2 键盘扫描电路设计 |
3.5 系统抗干扰设计 |
3.5.1 制板抗干扰措施 |
3.5.2 电源抗干扰措施 |
3.5.3 光电隔离抗干扰措施 |
第四章 智能阀门控制系统软件设计工具和框架 |
4.1 嵌入式系统设计简介 |
4.1.1 嵌入式系统特点 |
4.1.2 嵌入式系统的开发工具 |
4.1.3 Silicon Laboratories IDE 开发环境 |
4.1.4 嵌入式系统开发流程 |
4.1.5 编程语言的选择 |
4.2 系统软件总体设计 |
4.2.1 系统需求分析 |
4.2.2 系统I/O 信息 |
4.2.3 系统软件框架 |
第五章 智能阀门控制系统功能实现 |
5.1 信号采集模块程序设计 |
5.1.1 A/D 转换的工作方式 |
5.1.2 A/D 转换程序设计 |
5.1.3 信息采集程序设计 |
5.2 显示模块程序设计 |
5.2.1 CH452 显示原理 |
5.2.2 CH452 与C8051F005 的通信 |
5.2.3 显示阀门信息程序设计 |
5.3 键盘扫描程序设计 |
5.4 电机控制模块程序设计 |
5.5 阀门卡位处理模块程序设计 |
5.5.1 对阀门卡位的判断 |
5.5.2 阀门卡位处理程序设计 |
5.6 监测模块程序设计 |
5.7 系统设置模块程序设计 |
5.8 系统功能总体实现 |
5.8.1 应用程序主函数 |
5.8.2 中断服务子程序 |
第六章 智能阀门控制系统仿真与调试 |
6.1 仿真调试 |
6.1.1 硬件调试 |
6.1.2 软件硬件联合调试 |
6.2 实验调试 |
6.2.1 上电初始化 |
6.2.2 手动模式调试 |
6.2.3 自动模式调试 |
第七章 总结和展望 |
参考文献 |
发表论文和科研情况说明 |
附录 |
致谢 |
(7)焊接变位器控制系统的设计与实现(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究的背景及意义 |
1.2 本课题主要研究内容 |
第二章 焊接变位器控制系统方案选择 |
2.1 焊接变位器的开环控制 |
2.2 焊接变位器的闭环控制 |
2.3 硬件结构组成方案选择 |
2.4 焊接变位器硬件选型 |
2.4.1 电机选型 |
2.4.2 变频器选型 |
2.4.3 西门子PLC S7-200 |
2.4.4 位移传感器 |
本章小结 |
第三章 焊接变位器系统硬件设计 |
3.1 焊接变位器速度闭环结构 |
3.2 急停与指示电路 |
3.3 继电器控制-运行控制电路 |
3.4 左、右旋运行控制电路 |
3.5 焊接变位器主电路 |
3.6 变频器1 外部接线 |
3.6.1 变频器输入端口 |
3.6.2 变频器输出端口 |
3.7 变频器2 外部接线 |
3.8 焊接变位器面板布局设计 |
本章小结 |
第四章 变频器同步控制实现 |
4.1 电机升降同步控制结构 |
4.2 PLC 外部接线电路 |
4.2.1 PLC 外部接线电路 |
4.2.2 PLC 输入端 |
4.2.3 PLC 输出端 |
4.3 系统软件设计 |
4.3.1 PID 原理 |
4.3.2 PID 控制器设计 |
4.4 PID 控制器在焊接变位器控制系统中的应用 |
4.5 EM235 工作原理 |
4.5.1 EM235 外部接线设计 |
4.5.2 EM235 特性 |
4.5.3 EM235DIP 开关配置 |
4.5.4 模拟量扩展模块的寻址 |
4.6 系统程序设计 |
4.7 闭环系统组态 |
4.7.1 组态软件分类 |
4.7.2 焊接变位器组态 |
4.7.3 建立焊接变位器项目及建立变量 |
4.7.4 建立WinCC 通信 |
4.7.5 建立焊接变位器控制系统主画面 |
4.7.6 系统安全设置 |
4.7.7 焊接变位器组态图 |
4.7.8 系统安全设置 |
4.7.9 电机参数微调及系统组态 |
4.8 焊接变位器变频器参数设定 |
4.9 系统运行实验 |
本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
致谢 |
(8)电机传动系统参数辨识方法的研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究背景 |
1.2 永磁同步电机发展概述 |
1.3 永磁同步电动机系统脉动转矩的分析 |
1.4 永磁同步电动机系统脉动转矩的控制方法 |
1.4.1 通过改进电机设计实现转矩脉动最小化的方法 |
1.4.2 通过改进控制系统实现转矩脉动最小化的方法 |
1.5 交流传动技术的发展 |
1.6 交流伺服系统的发展方向 |
1.7 永磁同步电动机控制系统 |
1.7.1 交流伺服控制系统组成 |
1.7.2 电机的PWM调制技术 |
1.8 参数辨识在感应电动机中的应用 |
1.8.1 感应电动机概述 |
1.8.2 感应电动机参数辨识技术 |
1.8.3 感应电动机控制技术 |
1.9 参数辨识技术国内外研究现状 |
1.10 本文主要研究内容 |
参考文献 |
第二章 永磁同步电机数学模型及控制系统 |
2.1 永磁同步电机数学模型 |
2.1.1 三相静止坐标系下的电机数学模型 |
2.1.2 两相坐标系下的电机数学模型 |
2.2 永磁同步电机控制系统 |
2.2.1 矢量控制原理 |
2.2.2 永磁同步电机控制系统 |
2.2.3 永磁同步电机矢量控制系统的数学分析 |
2.3 矢量控制下的空间矢量调制 |
2.3.1 空间矢量调制原理 |
2.3.2 空间矢量调制实现 |
2.3.3 扇区的相关计算 |
2.4 永磁同步电机控制系统的仿真与实验及结果 |
2.5 本章小结 |
参考文献 |
第三章 基于模型参考自适应系统的电机参数辨识和补偿 |
3.1 模型参考自适应 |
3.1.1 模型参考自适应系统设计的基本理论 |
3.2 电机数学模型的建立 |
3.3 本章小节 |
参考文献 |
第四章 基于神经网络的电机负载转矩扰动辨识 |
4.1 人工神经网络(ANN)模型 |
4.1.1 人工神经网络的发展及应用 |
4.1.2 人工神经网络原理 |
4.2 电机负载扰动辨识方案 |
4.3 电机负载扰动辨识的计算机仿真 |
4.4 本章小结 |
参考文献 |
第五章 基于最小二乘法和扩展卡尔曼滤波的电机参数辨识 |
5.1 基于最小二乘法的电机参数辨识和状态估计方法 |
5.1.1 最小二乘法基本原理及其递推算法 |
5.1.2 基于最小二乘法的电机参数的递推辨识算法 |
5.2 基于卡尔曼滤波的电机参数辨识和状态估计方法 |
5.2.1 卡尔曼滤波器基本原理及其递推算法 |
5.2.2 基于扩展卡尔曼滤波的电机电阻估计 |
5.3 本章小结 |
参考文献 |
第六章 基于DSP的永磁同步电机矢量控制系统 |
6.1 PMSM矢量控制系统设计 |
6.2 系统硬件组成 |
6.2.1 主电路 |
6.2.2 控制电路 |
6.2.3 检测电路 |
6.2.4 保护电路 |
6.2.5 控制面板电路 |
6.3 系统软件设计 |
6.3.1 软件结构 |
6.3.2 扩展卡尔曼滤波算法 |
6.4 实验结果 |
6.5 本章小结 |
参考文献 |
第七章 总结与展望 |
7.1 本文主要工作与创新点 |
7.2 后续工作展望 |
致谢 |
攻读博士学位期间发表的论文 |
(9)基于DSP的风机变频调速装置的研制(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 交流变频调速技术的发展及研究现状 |
1.2 风机变频调速的节能原理及主要特点 |
1.3 本课题研究的意义 |
1.4 本文的主要工作 |
本章小结 |
第二章 变频调速技术的基本理论 |
2.1 异步电动机调速理论及机械特性 |
2.1.1 异步电动机基本工作原理 |
2.1.2 异步电动机变压变频调速的基本控制方式 |
2.1.3 异步电动机的机械特性 |
2.2 变频器的种类及基本结构 |
2.2.1 变频器的种类 |
2.2.2 变频器的基本结构 |
2.3 交—直—交变频器的拓扑结构及逆变电路工作原理 |
2.3.1 交—直—交变频器的拓扑结构 |
2.3.2 逆变电路工作原理 |
本章小结 |
第三章 脉宽调制理论 |
3.1 SPWM方式 |
3.1.1 单极性调制和双极性调制 |
3.1.2 异步调制和同步调制 |
3.2 SVPWM方式 |
3.2.1 电压空间矢量 |
3.2.2 SVPWM技术原理 |
3.2.3 SVPWM实现方法 |
3.3 常规SPWM与SVPWM的比较研究 |
本章小结 |
第四章 变频器死区效应分析及其补偿 |
4.1 死区效应 |
4.2 死区对输出电压和电机转矩的影响 |
4.2.1 死区对输出电压的影响 |
4.2.2 死区对电机转矩的影响 |
4.3 死区补偿 |
4.3.1 传统补偿方法 |
4.3.2 基于电压空间矢量的死区补偿 |
4.4 实验结果与分析 |
本章小结 |
第五章 变频器硬件电路设计 |
5.1 硬件系统总体结构 |
5.2 主电路设计 |
5.3 DSP控制电路设计 |
5.3.1 TMS320LF2407A芯片简介 |
5.3.2 时钟电路 |
5.3.3 复位电路 |
5.3.4 JTAG接口电路 |
5.3.5 外部存储器扩展 |
5.4 IGBT驱动电路设计 |
5.5 电源设计 |
5.6 检测电路设计 |
5.6.1 电流检测电路 |
5.6.2 电压检测电路 |
5.7 辅助电路设计 |
5.7.1 键盘电路 |
5.7.2 显示电路 |
5.7.3 RS485电路 |
5.8 印刷板设计注意事项 |
5.9 变频器装配注意事项 |
本章小结 |
第六章 变频器软件设计 |
6.1 软件开发平台CCS简介 |
6.2 软件设计 |
6.2.1 主程序设计 |
6.2.2 SVPWM算法子程序设计 |
6.2.3 状态监测子程序设计 |
6.2.4 键盘及显示子程序设计 |
本章小结 |
第七章 实验结果 |
结束语 |
参考文献 |
致谢 |
附录A 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
附录B 攻读硕士学位期间参与的科研项目 |
(10)基于单神经元控制的异步电动机矢量控制系统(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究的目的与意义 |
1.2 异步电动机矢量控制策略 |
1.3 神经网络在调速系统中的应用 |
1.4 本论文的研究内容 |
第2章 异步电动机矢量控制的理论基础 |
2.1 概述 |
2.2 异步电动机的数学模型及坐标变换 |
2.2.1 异步电动机的数学模型 |
2.2.2 异步电动机数学模型的坐标变换公式 |
2.3 异步电动机转子磁场定向矢量控制原理 |
2.4 转子磁链模型 |
2.5 电压空间矢量脉宽调制原理 |
2.6 异步电动机矢量控制系统整体框图 |
2.7 本章小结 |
第3章 单神经元PID控制器的研究 |
3.1 单神经元PID控制器的构成及学习算法 |
3.2 单神经元PID控制器学习算法改进 |
3.2.1 增益自调整的单神经元PID控制器 |
3.2.2 算法改进 |
3.3 稳定性分析 |
3.4 单神经元PID控制器参数调整规律 |
3.5 仿真结果及分析 |
3.6 本章小结 |
第4章 异步电动机矢量控制系统的数字化实现 |
4.1 全数字交流传动系统的硬件平台 |
4.2 控制电路设计 |
4.3 软件设计 |
4.3.1 整体软件设计 |
4.3.2 增益自调整单神经元PID控制算法的数字化实现 |
4.3.3 SVPWM技术的DSP实现方法 |
4.4 本章小结 |
第5章 系统仿真与实验 |
5.1 仿真框图 |
5.2 仿真结果及分析 |
5.3 系统实验 |
5.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录 |
四、三相电动机转向自动调整电路(论文参考文献)
- [1]采用PLC控制的变频恒压供水系统设计[D]. 王煜. 大连理工大学, 2014(07)
- [2]视觉里程计实验台设计与步进电机细分控制研究[D]. 王波. 东北大学, 2012(07)
- [3]四旋翼飞行器飞行控制系统研究与仿真[D]. 乔维维. 中北大学, 2012(08)
- [4]电动执行机构的智能控制研究[D]. 王海荣. 华南理工大学, 2011(06)
- [5]基于ARM的嵌入式矿井提升机变频调速控制系统[D]. 彭钟钟. 湖南科技大学, 2011(05)
- [6]基于C8051F005智能阀门控制的设计[D]. 王瑞伟. 天津大学, 2009(S2)
- [7]焊接变位器控制系统的设计与实现[D]. 王猛. 大连交通大学, 2008(04)
- [8]电机传动系统参数辨识方法的研究[D]. 吴靖. 浙江大学, 2008(07)
- [9]基于DSP的风机变频调速装置的研制[D]. 李新君. 湖南科技大学, 2008(01)
- [10]基于单神经元控制的异步电动机矢量控制系统[D]. 张明智. 兰州理工大学, 2008(09)