基于神经网络控制器的直流无刷电动机控制研究

近年来,直流无刷电动机在精细农业机械控制方面应用越来越广泛。为此,利用神经网络控制器实现对直流无刷电动机的控制,依据神经网络控制的基本原理及设计方法,提出了一种基于NARMA-LZ控制算法的神经网络控制器,对该系统控制效果进行了硬件实验研究。结果表明,利用神经网络控制器对直流无刷电动机进行控制,可提高系统控制精度和动态性能,增强抗干扰能力、识别效果和可靠性。     

直流无刷电动机的工作原理

永磁同步电动机的转子采用永久磁铁，使得转子磁场在空间的分布可分为正弦波和梯形波两种：一种为正弦波形；另一种为梯形波。习惯上将正弦波永磁同步电动机组成的调速系统称为正弦型永磁同步电动机（PMSM）调速系统；而由梯形波（方波）永磁同步电动机组成的调速系统，在原理和控制方式上基本与直流电动机类似，故称这种系统为直流无刷电动机（BLDCM）调速系统，方波同步电动机又称为直流无刷电动机（或方波电动机）。     

基于DSP的轮式特种车辆电动助力转向控制系统的设计

介绍了轮式特种车辆用电动助力转向系统的组成以及助力力矩的控制策略。给出了以无刷直流电动机为助力电动机,以DSP电动机专用控制芯片TMS320LF2407A为核心的控制器设计方案,介绍了主控制器和助力电动机驱动部分的硬件电路设计及软件流程。试验结果,表明本文所提出的设计方案具有较高的可靠性以及良好的助力特性。     

农用电动机控制系统设计

主要分析了数字农业平台中的电机选择，得出了对于数字农业平台应该选择无刷直流电动机。基于DSP（数字信号处理）技术，以及无刷直流电动机自身的特点，完成了电动机控制系统的设计与实现，设计内容中还包括了检测电路、驱动电路以及电源设计。研究电动机控制系统对于数字农业起到了很大的促进作用，尤其是针对精准度要求高的工农业。      

无刷直流电动机控制电动助力转向系统的研究

介绍了用无刷直流电动机控制电动助力转向系统的组成、系统数学模型的建立、模糊控制方法的选择以及系统仿真分析和仿真结果.给出了以无刷直流电机为助力电机,以模糊控制方法为设计方案,介绍了仿真结果所得的仿真曲线.试验结果表明所提出的设计方案具有较高的可靠性以及良好的助力特性.     

基于FPGA的无刷直流电机控制系统

文章偏重解析无刷直流电机的内部构造、工作方式和控制原理,并研究基于FPGA的无刷直流电机控制系统.其基本原理是FPGA输出的PWM波首先经过推挽放大电路,然后启动六个功率管,由功率管组成的三相全桥式逆变电路控制电机定子的各相通断,其偏差经电流调节后的信号控制PWM占空比,完成无刷直流电动机的速度与电流控制.     

基于单片机PIC18F2431的无刷直流电动机控制系统

本文以无刷直流电动机（BLDCM）为研究对象，阐述了BLDCM的控制原理，并给出了BLDCM控制系统的硬件和软件的实现方法。在闭环控制中采用了比例和积分（PI）控制，起到了良好的效果。     

直流无刷电动机的结构与性能分析

新世纪以来精密伺服装置向朝着高端不断发展,作为动力的直流无刷电动机作为高性能、高功率密度和长寿面的特种电机越来越引起了人们的重视。通过研究总结无刷电机结构与性能的各种联系与区别,有助于无刷电机的设计和使用。     

电驱动卷盘式喷灌机驱动与控制系统

针对现有电驱动卷盘喷灌机无法实现作业信息无线物联和控制的问题,设计了一种基于手机APP的卷盘式喷灌机无刷直流电动机驱动与控制系统.以直流电动机代替机械式水涡轮作为卷盘喷灌机的驱动装置,分析并建立了卷盘喷灌机现场作业工况模型;采用STM32作为系统控制器,引入了增量式PID电动机调速,设计了可以远程监控卷盘喷灌机作业的手机客户端,系统完成自动校正.经过试验测试表明,驱动电动机可以稳定在设定转速上,在10%的负载扰动下转速可以较快回到设定值,手机客户端可以远程监控卷盘喷灌机的运行剩余时间、PE管长度电动机转速、卷盘转速和PE管回收速度等作业信息,为实现喷灌机智慧灌溉提供了前台保障.     

无刷同步柴油发电机组的并网运行

我县百三电厂有500千瓦无刷同步柴油发电机组一台。柴油机是300型,发电机是三次谐波励磁,电压400伏。控制屏为BF—IN 型,400/230伏,1000安,其主开关是用直流电动机驱动的空气开关。这类柴油发电机组在其它县城和电站也有采用的,作为枯     

基于遗传算法的压缩机参数优

为了提高直流无刷电动机驱动压缩机的效率,提出嵌入电动机模块的遗传算法的压缩机优化方法.模型优化目标为电动机效率,优化变量为低压缸直径、高压缸直径、低压活塞行程、高压活塞行程、电动机转速.产生的变量值通过sim函数赋值给电动机模块,通过sim函数控制电动机模块的仿真时间,仿真结束后,将效率值通过sim函数返回给遗传算法主程序.仿真结果表明,优化后的压缩机效率比优化前更优.实验结果表明,优化后压缩机在低压0.7 MPa时比功率和优化前相差很小,在高压2.5 MPa时明显小于优化前的比功率,说明嵌入电动机模块的遗传算法的压缩机优化方法是可行、合理的.     

基于同步整流的光伏水泵数字控制

根据光伏水泵无刷直流电动机驱动实际需要,提出一种数字控制器解决方案.为降低控制器续流损耗,基于同步整流技术采用MOSFET代替体二极管续流,并可降低控制器温升,提高系统可靠性.研究了改进的无差拍控制策略,采用自适应无轨迹卡尔曼滤波方法(Adaptive UKF)在线辨识、修正系统参数,以改善力矩电流控制效果.仿真和实验结果表明,该方案易于数字实现,参数辨识有效,电流控制精度高.提高了系统运行性能.     

18W单相直流无刷电子水泵控制器设计

文章通过直流无刷电机与直流有刷电机之间的对比,体现出直流无刷电机的良好性能,进而对STM8S207主控板和驱动板进行设计以及串线,在通过霍尔元件以及PWM技术对电子水泵测试调速后,再通过设计出的程序进行整体电路的运行测试,从而来完成18W单相直流无刷电子水泵控制器设计的所有实物。     

山地单轨电动遥控运输机设计与试验

针对汽油机为动力的单轨运输机及时停止控制和执行结构复杂,需要额外增加电控系统的问题,结合直流电机作为驱动力易于控制、结构紧凑、无污染的特点,设计一种适合在山地运行的单轨电动遥控运输机。通过对运输机和拖车组成的运输整机进行最大爬坡角度的受力分析,获得满足运输机爬坡需要的最小牵引力;设计和制作运输机驱动机构、传动装置等关键部件,并对直流无刷电动机、蓄电池、限速和失电制动电机等进行选型,设计制作以蓄电池为动力、无刷直流电动机驱动的山地单轨电动遥控运输机。所设计制作的运输机可以搭载250 kg负载,设计额定行驶速度为0.6 m/s,使用时根据实际运行需要,速度可在0~0.6 m/s之间调节,设计制作的运输机技术指标达到了设计要求。在运输机自身功率消耗条件下：水平和下坡运行时,速度对整机功率消耗影响较大,装载质量对功率消耗影响很小;上坡运行时,速度和装载质量对整机功率消耗影响都较大。根据不同工况对电机进行调速,可实现高效运行的同时解决满载大角度爬坡时蓄电池输出电流过大的问题。     

卷盘式喷灌机太阳能智能驱动控制系统

为充分发挥卷盘式喷灌机的水力性能,降低喷灌机能耗,并实现喷灌机喷洒速度的自动控制,以电驱动代替水涡轮驱动,并开发了智能控制系统.采用太阳能系统供电,永磁无刷直流电动机驱动卷盘,设计了基于MSP430F169单片机为检测和控制核心的驱动控制系统.该系统主要包括太阳能充电控制器,电动机控制器,隔离电源模块,电动机电压、电流检测模块,蓄电池电量检测模块,电动机霍尔测速模块,卷盘转速和回卷层检测模块以及键盘和液晶模块.研制了各模块软硬件,实现了对卷盘各项运行参数的测量显示和喷洒车移动速度的自动控制,试验结果表明,该智能驱动控制系统运行稳定,能实现喷洒车的匀速回收.该系统为实现卷盘式喷灌机变量灌溉提供了有效的实现方式和技术手段.     

直联式空压机PWM变占空比控

研究了一种用直流无刷电动机驱动的直联式空压机，借鉴直接转矩控制的思想，根据直联式空压机负载的特点，提出了一种基于单片机的脉宽调制(PWM)变占空比控制方法。根据空压机负载，将控制周期中的每一拍设置成不同的占空比。给出了基于Simulink的仿真计算，仿真结果表明，这种控制方法简单可行，直联式空压机转速波动较小，且有较好的稳定性和抗干扰能力。试验结果表明，PWM变占空比控制能达到节约成本，提高效率，减小转速波动的效果。     

汽车AMT自动离合器的局部线性化模糊滑模控制

由于受离合器的非线性动态特性、外部扰动以及参数时变等因素的影响，实现自动离合器的精确接合过程控制非常困难。采用局部线性化模糊滑模控制器（RWLFSMC）实现对无刷直流电动机驱动的自动离合器位置控制，RWLFSMC采用局部线性化技术来减少模糊规则数，同时设计缩放因子调整器来调整输出增益，保证控制器的实时性和有效性。数值模拟结果表明，与传统的模糊滑模控制器（FSMC）相比，RWLFSMC具有良好的轨迹追踪性能，此外对外部扰动、时延、参数时变等具有较高的鲁棒性。     

直联式空压机PWM变占空比控制

研究了一种用直流无刷电动机驱动的直联式空压机,借鉴直接转矩控制的思想,根据直联式空压机负载的特点,提出了一种基于单片机的脉宽调制(PWM)变占空比控制方法.根据空压机负载,将控制周期中的每一拍设置成不同的占空比.给出了基于Simulink的仿真计算,仿真结果表明,这种控制方法简单可行,直联式空压机转速波动较小,且有较好的稳定性和抗干扰能力.试验结果表明,PWM变占空比控制能达到节约成本,提高效率,减小转速波动的效果.     

基于ANSYS的小林果实采收机振动模态分析

振动是物体运动存在的主要现象之一,小林果实采收机是利用了振动特性来采收小林果实的一种设备。为此,只针对小林果实采收机的振动情况,根据各部分材料的不同,进行了3个部分的模态分析,从中找到各部分固有频率值,随后将得出各自的5阶固有频率值与直流无刷电动机的实际传递转速相结合进行分析,得出了结论。该结论不仅为小林果实采收机在传递力过程中是否发生共振提供了理论依据,还为各部分的优化设计提供可靠的技术参考。     

无刷直流电机控制的优化仿真及实现

为使系统模型更接近物理实际并易于仿真实现，提出一种新颖的无刷直流电机转速、电流双闭环控制系统建模仿真方案。无刷直流电机 导通运行过程中，定子绕组端点电压受电机内部状态和逆变器状态的多个因素综合影响。而Matlab SimPowerSystem Toolbox三相全桥逆变器模块的输出电压，与电机内部物理量无关，不适用于无刷直流电机 导通方式的建模。在对电机和逆变器工作过程分析基础上，编写S函数对逆变器和直流母线电流建模，并将仿真结果与系统实验结果进行对比验证，证明该仿真方法的正确性。提出一种低成本的直流母线电阻电流采样方案，在不增加硬件成本前提下，仅利用一个采样电阻便可实现力矩电流的较精确检测。该方案能有效提高系统的控制精度。