基于模型设计的电动车用交流感应电机控制系统开发

针对电动车用交流感应电机控制系统传统开发方法开发周期长、代码错误率高、维护困难的问题,提出了采用基于模型的设计进行交流感应电机(ACIM)控制程序开发的方法。建立了MATLAB/Simulink环境下感应电机矢量控制系统的上层控制策略模型,利用代码自动生成技术将感应电机的上层控制策略模型生成针对TI公司C28x系列DSP的嵌入式C代码,手工编写底层代码,在Code Composer Studio中完成了控制代码和底层驱动代码的整合。将整合后的控制代码装载到以TMS320F28335为核心的电机控制器中进行实验。实验结果表明,所开发的感应电机控制系统具有良好的控制性能,验证了基于模型设计的方法用于交流感应电机控制系统开发的可行性和有效性。     

电动汽车交流感应电机驱动系统的研究

介绍了电动汽车电机驱动系统的发展趋势,阐述了电动汽车交流感应电机驱动系统的结构、控制器以及矢量控制方法。     

无刷直流电机模糊控制无传感器运行研究

无传感无刷直流电机（SLBLDCM）是一个多变量、非线性系统,PID控制在其调速系统中得到广泛应用。本文将模糊PID控制应用到SLBLDCM控制系统中,首先建立了无刷直流电机的数学模型,然后利用MATLAB中的Fuzzy Toolbox和Simulink完成了该电机模糊PID双闭环调速系统的仿真设计,最后在DSP上实现模糊PID控制算法。其中转子位置的检测,是通过端电压得到感应反电势来判断。仿真和实验结果表明：控制系统运行平稳,速度跟踪快速准确,同时又具有较高的控制精度和较好的鲁棒性。     

基于PI调节的车用永磁同步电机矢量控制研究

以电动汽车电机驱动技术的发展为背景,针对内置式三相永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor, PMSM),通过坐标变换,在同步旋转坐标系下建立电机数学模型,以达到对三相电压或电流的解耦目的。分析了空间矢量脉宽调制(Space Vector Pulse Width Modulation, SVPWM)算法原理,并在MATLAB/Simulink环境中以建模的方式具体地推导了SVPWM算法。以id=0的矢量控制方法为基础,结合SVPWM算法,搭建了基于PI调节的三相PMSM控制系统模型并进行系统仿真试验。试验结果表明:所采用的PI调节的三相PMSM矢量控制策略简单灵活、动态性能良好且具有较好的稳定性,能有效实现三相PMSM控制。     

基于纹波计数技术的直流电机角度补偿研究

针对纹波计数技术在计算直流电机转角的应用中,电机停止供电后由于惯性产生的转角无法通过纹波计数获得的问题,通过获得直流电机的转动惯量,根据纹波计数技术计算出的转速得出直流电机在停止供电后转速方程,并将转速方程进行积分,推导出电机由电机惯性产生的转角计算公式,对纹波计数没有测得的转角进行角度补偿。搭建普通电机试验台,使用LabVIEW编辑实验测试系统。通过实验与实际转角对比,该方法可有效对纹波计数技术中未测得的转角进行角度补偿,大幅度提高了纹波计数技术测试电机转角的准确性和可靠性。     

完全自动代码生成的车用交流感应电机矢量控制系统开发

为解决电动车用交流感应电机(ACIM)矢量控制系统传统手工编程开发周期长、效率低和可读性差的问题,提出上层控制算法采用基于模型设计、底层驱动采用基于英飞凌TC1782可视化编程技术的完全自动代码生成的方法,进行ACIM矢量控制程序开发。把整合后的控制代码装载到以TC1782为核心的电机控制器中进行试验,试验结果表明ACIM矢量控制系统具有较好的控制性能,验证了这种完全自动代码生成方法用于ACIM控制系统开发的可行性和有效性。该方法比传统手工编写控制程序开发成本更低、效率更高。     

基于嵌入式系统的电机调速控制系统设计

本系统基于ARM2410-S嵌入式系统,控制直流电机与步进电机调速,通过键盘作为控制输入信号端,通过键盘上输入命令,来控制直流电机和步进电机的转向、转速,软件的开发平台采用的是Red Hat Linux9.0。系统控制程序分为主程序、直流电机控制程序、步进电机控制程序以及键盘控制程序等。通过调试,嵌入式控制系统较好地实现了直流电机与步进电机转向、转速控制。     

电动轮汽车起步加速性能联合仿真研究

四轮轮毂电机驱动汽车(简称电动轮汽车)是电动汽车的一个分支,其通过轮毂电机直接驱动车轮,给整车提供动力。虽然电动汽车节能环保,但存在动力性能不佳的情况。因此选用永磁无刷直流电机作为电动轮汽车驱动电机,利用永磁无刷直流电机外特性,分别采用Matlab软件和Carsim软件建立电机模型、模糊PID电机控制模型和整车模型,针对其起步加速性能进行联合仿真研究。仿真试验表明,在高附路面工况,有控制的电动轮汽车较于无控制的能够很好地改善其加速性能,其最高车速提升13%左右;在低附路面,利用模糊PID控制能够很好地解决无控制时产生的抖振问题,最高车速提升了16%左右。     

基于扩展电压矢量的永磁同步电机预测控制

针对传统的直接转矩控制方法中存在的电机转矩和定子磁链脉动大的问题,提出基于扩展电压矢量的永磁同步电机转矩预测控制,通过扩展有限控制集中备选电压矢量的个数,采用两步预测得到最优电压矢量,降低电机稳态转矩波动,减少逆变器开关损耗。与传统的直接转矩控制和模型预测控制进行比较,结果表明,所提出的策略有效降低了电机转矩和定子磁链脉动,验证了该策略的有效性和可行性。     

双转子永磁同步电机的运行特性仿真分析

建立了双转子永磁同步电机的仿真模型,介绍了模型中各个仿真模块在MATLA13／Simulink中的建模方法。使用矢量控制系统和空间矢量控制系统对所建立的电机模型进行了仿真,测试了模型的正确性。比较了矢量控制和空间矢量PWM控制的转矩、转速和电流响应曲线,并且深入分析了双转子永磁同步电机稳定运行和瞬态运行时的特点,结果表明选用不同的控制策略时,动、静态响应有所区别,适用于不同场合,为双转子电机的实践应用提供了技术参考。     

智能小车单片机控制直流电机方案与设计

控制电机运动，例如转向、速度、角度的控制，是单片机在机电控制中的一个典型应用。本设计以AT89C52单片机为核心，以4×4矩阵键盘做为输入达到控制直流电机的启停、速度和方向。在设计中，采用了PWM控制技术对电机进行过程控制，通过对占空比的计算达到精确调速的目的。     

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.     

大型收获机械发动机孔组位置度误差在线检测方法

发动机是收获机械的动力源，其安装位置精度将直接影响整机装配质量，进而关系机器的作业效率和可靠性。由于收获机械底盘机架结构复杂、表面粗糙度大，现有测量方法及设备难以满足大跨距孔组位置度误差测量需求，针对收获机械发动机安装孔位置度的自动化测量需求，提出了基于机器视觉的大跨距孔组位置度误差在线检测方法，通过建立孔组位置度误差模型，使用多部工业相机获取安装孔二维图像，通过相机在线标定、图像增强处理、特征提取、坐标变换等手段，实时测取并计算安装孔组之间的位置度误差。在此基础上，基于LabWindows/CVI平台，开发了自动检测软件，实现了发动机安装孔位置度的快速检测。以某型玉米收获机底盘机架发动机安装孔组为对象开展了试验研究，结果表明，利用该方法能够有效获取安装孔组的位置度关系，建立的孔组位置度误差模型能够进行误差分析与评定，在分辨率和测量精度上均优于传统测量方式，检测效率较高，能够满足生产线自动化检测需求。     

长悬臂坐标测量机动态力引起的误差分析与控制

根据长悬臂测量机具有长悬臂和弱刚度的特性,分析了测量机动态力的来源,研究了动态力对测量机测量误差的影响和测头附加动态误差的来源,得出测量机测头附加动态误差具有三维特性,各个方向附加动态误差与3个方向导轨系统振动特性有关.推导了悬臂测杆系统振动数学模型,根据该模型采取了相应的动态力控制措施,实验结果证明了所采取控制措施的有效性.     

基于播量控制模型的水稻直播机播种控制系统设计

水稻精量直播机能够降低劳动强度、增加作业效率、提高播种质量,其理想的播种效果是出苗一致且均匀,因此对播种精度提出了更高的要求。为此,设计了一种基于播量控制模型的水稻播种控制系统。通过试验建立水稻播量与其多影响因素间的数学模型,将其作为控制播量依据。以PLC为核心,霍尔测速传感器实时检测速度信号,依据控制程序中播量控制模型,控制排种电机转速,且工作参数可实时在触摸屏上显示,为智能化大型水稻直播机的研制提供基础。     

用坐标变换设计中置油缸转向机构

用坐标变换对车桥中置油缸转向机构进行了详细分析。阐述了中置油缸转向机构的设计计算方法。演示了坐标变换法在转向机构设计中的应用。     

机电产品胚胎诱导规则

基于生物胚胎发育模式，提出基于诱导的代理模型与特性模型映射关系。首先介绍生长型设计模型以阐述诱导的作用和意义，然后依据机电产品典型连接特性提出基本诱导规则和程序实现，最后给出一般运动控制系统特性模型演变实例。     

柔性坐标测量机参数辨识方法

设计了一种六自由度关节式柔性坐标测量机,并对该测量机测量方程中的参数进行了辨识,提出了一种快速简易的单点锥窝标定方法。该方法基于单点锥窝提供的空间单点基准,利用非线性最小二乘中的高斯-牛顿法,求解测量机测量方程的参数值。实验结果表明,该方法能够有效提高测量机的整体精度,且操作简单、计算效率高。     

基于微分变化构造法的数控机床几何误差补偿方法

为了使得机床误差建模与补偿过程紧密联系,同时避免雅可比矩阵繁琐的计算,提出一种基于微分变化构造法的机床几何误差补偿方法。根据坐标系微分变化矩阵建立机床几何误差模型。基于机床正向运动链顺序建立各个运动轴微分变化矩阵,结合各个运动轴几何误差对应的微分运动矢量计算得到运动轴几何误差对刀具精度影响,相加得到刀具坐标下的综合微分变化矩阵,通过机床正向运动学模型将刀具综合误差转换到工作台坐标系下得到机床刀具位置误差。采用微分变化构造法提取各个运动轴微分变化矩阵相应子矩阵构造得到机床雅可比矩阵,计算刀具坐标系综合误差对应运动轴补偿量得到机床补偿加工代码,微分变化构造法无需额外计算,且重新使用建模过程建立的矩阵。在北京精雕Carver800T加工中心进行实验,补偿后工件总误差降低了30%左右,验证了基于微分变化构造法的几何误差补偿方法的有效性。     

重型弧齿锥齿轮铣齿机数控加工模型建立与仿真

通过分析弧齿锥齿轮加工原理及传统机械摇台式弧齿锥齿轮铣齿机的结构和机床运动关系,建立了弧齿锥齿轮铣齿机加工坐标系。采用刀盘主轴进给方式代替传统的整体工件箱部件或摇台部件进给方式,建立了重型弧齿锥齿轮铣齿机三维结构模型。分析了由传统机械摇台式弧齿锥齿轮铣齿机调整参数转变为重型数控弧齿锥齿轮铣齿机调整参数的原理和计算方法,建立了重型弧齿锥齿轮铣齿机的数控加工模型。通过计算实例,得到了重型数控弧齿锥齿轮铣齿机铣齿加工时机床各运动轴的瞬时位置。建立了重型弧齿锥齿轮铣齿机仿真加工机床模型,并进行了仿真加工,仿真结果满足弧齿锥齿轮铣齿机功能性验证要求。