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计算机控制系统总体精选
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?3、步进电机与单片机的接口由于步进电机的驱动电流较大，所以单片机与步进电机的连接需要驱动电路和接口电路。驱动电路可采用大功率复合管或专用的驱动器，接口电路可选用可编程接口芯片，如等。为了抗干扰和隔离驱动电路的故障对单片机的影响，在驱动器和单片机之间可加入光电隔离器。单片机与步进电机的连接如图（a）所示。图（a）图（b）在图（a）中，当P1口的某一位（如P1.0）输出为0时，经反向驱动器变为高电平，使达林顿管导通，A绕组通电。当P1.0=1时，A相不通电。由P1.1和P1.2控制的B相和C相。只要按一定的顺序改变P1.0～P1.2三位通电的顺序，则可控制步进电机按一定的方向步进。图（b）与图（a）的区别是在单片机与驱动器之间增加一级光电隔离。当P1.0输出为1，发光二极管不发光，因此光敏三极管截止，从而使达林顿管导通，A相通电。反之当P1.0=0，经反相后，使发光二极管发光，光敏三极管导通，从而使达林顿管截止，A相绕组不通电。4、步进电机程序设计步进电机程序设计的主要任务是：（1）判断旋转方向；（2）按顺序传送控制脉冲；（3）判断所要求的控制步数是否传送完毕。程序完成环型分配器的任务，控制步进电机转动。首先要进行旋转方向的判别，然后转到相应的控制程序。正反向控制程序分别按要求的控制顺序输出相应的控制模型，再加上脉宽延时程序即可。当步进电机的节拍数多（如三相六拍、六相十二拍等）时，用这种立即数传送法将会使程序很长，因而占用很多个存储器单元。对于节拍比较多的控制，通常采用循环程序进行设计。把环型节拍的控制模型按顺序存放在内存单元中，然后逐一从单元中取出控制模型并输出。如此可大大简化程序，节拍越多越显著。以三相六拍为例，流程图如图6-52所示。?
第七章?控制系统的软件和常用控制程序设计第一节控制系统的软件分类第二节 常用控制程序设计计算机控制系统需配置功能齐全的软件，以实现实时监控、数值计算、数据处理及各种控制算法等功能。计算机控制系统的软件应当具有以下特点：1、实时性，对系统的一组特定的输入，在未发生变化前，系统能作出适当的反应。2、并发性，能支持多任务并行操作，具有资源共享、保护功能并能有效地进行联网通信。3、随机性，能及时响应偶发性事件，并能对这些事件做出正确的判断和处理。4、良好的界面，软件应当有友好的界面，以利于参数的调整和操作人员的操作。?第一节控制系统的软件分类计算机控制系统的软件分为系统软件和应用软件两大类。一、系统软件系统软件包括操作系统，编辑、编译软件，各类工具软件及诊断系统等；其核心是操作系统。二、应用软件微机控制系统的应用程序从功能分大致可划分为两大类：专用控制程序和常用控制程序一、系统软件1、操作系统操作系统是一组程序的集合，它控制计算机系统中用户程序的执行次序，为用户程序与系统硬件之间提供软件接口，并允许程序之间的信息交换。计算机控制系统的结构不同，控制功能不同，可根据情况选用不同的操作系统，例如：以8088为CPU的工控机一般选用DOS单任务的操作系统；以386、486和586为CPU的工业控制机一般选用多任务的Windows98、WindowsNT或UNIX。●WindowsNT具有抢先多任务方式和存储保护方式的32位操作系统，支持多任务处理和联网，其主要特点如下：（1）抢先多任务，可同时执行多个任务，当磁盘在后台存取或打印任务被提交时，用户仍可执行其它任务。（2）存储器保护可保证多个程序运行在各自的内存区域，不受其它应用程序在使用时的影响。（3）网络特性提供了用户资源的共享。●监控程序：当控制系统比较简单，例如由单片机构成的简单控制器中往往不用操作系统的支持，只需为系统配置一个监控程序即可达到控制的目标。监控程序可以是买硬件时附带，即由厂家提供，也可以由用户自己编写。1、监控程序的程序结构（1）无外部操作介入的自主运行程序结构 （2）以键盘管理的一键一义/多义监控程序结构（3）基于实时多任务操作系统的嵌入式结构（1）自主运行系统的监控程序全部程序无需外部操作介入，监控程序的结构有串行顺序、串行分支和串行循环三类，如：自动洗衣机：启动、进水、搅拌、漂洗、排水、甩干。生产流水线：主操作为顺序为监测和计数，中间可查入检验、剔除不合格产品、计满装箱等分支。炉温控制：顺序操作为对炉温的监测，可加入多点的巡检和处理。启动进水搅拌漂洗排水甩干启动监测合格计数剔除满否装箱统计打印初试化采样采N次采M路滤波数据处理局部循环条件分支串行顺序（2）一键一义/多义监控程序程序需外部操作介入，用键盘作激励。由键盘处理程序和散转入口地址表程序组成。一键一义：每个键都代表一个命令或一个数字，将输入的按键进行编码，用分支程序实现各分支的转移。1）需要建立一维的按键转移表，表内顺序登录各键服务程序的入口地址。2
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机电一体化技术课后习题及答案
（孙卫青版第二版）
1-1、试说机电一体化的含义
答：机电一体化是在机械主功能、动力功能、信息功能和控制功能上引进微电子技术，并将机械装置与电子装置用相关软件有机结合而构成系统的总称。
1-2、机电一体化的主要组成、作用及其特点是什么
答：主要由机械本体、动力系统、传感与检测系统、信息处理及控制系统和执行装置等组成。机械本体用于支撑和连接其他要素，并把这些要素合理的结合起来，形成有机的整体。动力系统为机电一体化产品提供能量和动力功能，驱动执行机构工作以完成预定的主功能。传感与检测系统将机电一体化产品在运行过程中所需要的自身和外界环境的各种参数及状态转换成可以测定的物理量，同时利用检测系统的功能对这些物理量进行测定，为机电一体化产品提供运行控制所需的各种信息。执行装置在控制信息的作用下完成要求的动作，实现产品的主功能。
1-3、工业三大要素是什么？答：物质、能量和信息。
1-4、传统机电产品与机电一体化产品主要区别是什么？
答：传统的机电产品机械与电子系统相对独立，可以分别工作。机电一体化产品是机械系统和微电子系统的有机结合，从而赋予其新的功能和性能的一种新产品，产品功能是由所有功能单元共同作用的结果。
1-6、应用机电一体化技术的突出特点是什么？
答： ①精度提高；②生产能力和工作质量提高；③使用安全性和可靠性提高；④调解和维护方便，使用性能改善；⑤具有复合功能，适用面广；⑥改善劳动条件，有利于自动化生产；⑦节约能源，减少耗材；⑧增强柔性。
1-7、机电一体化的主要支撑技术有哪些，它们的作用如何？
答：1、传感测试技术，在机电一体化产品中，工作过程的各种参数、工作状态以及工作过程有关的相关信息都要通过传感器进行接收，并通过相应的信号检测装置进行测量，然后送入信息处理装置以及反馈给控制装置，以实现产品工作过程的自动控制。2、信息处理技术，在机电一体化产品工作过程中，参与工作过程各种参数和状态以及自动控制有关的信息输入、识别、变换、运算、存储、输出和决策分析。3、自动控制技术，主要实现机电一体化系统的目标最佳化。4、伺服驱动技术，它的作用是在控制指令的指挥下，控制驱动元件，使机械系统的运动按照指令要求进行运动。5、接口技术，将各组成要素的输入/输出装置联系成一体的系统。6、精密机械技术，机电一体化产品的主功能和构造功能大都以机械技术为主来实现。7、系统总体技术，它的作用是将各有关技术协调配合、综合运用，从而达到整体系统的最佳化。
1-8试论述机电一体化的发展趋势。
答：智能化、模块化、网络化、微型化、绿色化、人格化和自适应化。
2-1机电一体化系统对传动机构的基本要求是什么？
答：传动间隙小、精度高、低摩擦、体积小、重量轻、运动平稳、响应速度快、传动转矩大、高谐振频率以及与伺服电机等其他环节的动态性能相匹配等要求的传动部件。
2-2丝杠螺母机构的传动形式及其特点是什么？
答：①螺母固定、丝杠转动并移动。结构简单，精度较高，但刚性差。只适合行程较小的场 合。
②丝杠转动、螺母移动。结构紧凑，丝杠刚性较好，适合工作行程较大的场合。
③螺母移动、丝杠移动。机构较复杂且占用轴向空间较大，故应用很少。
④丝杠固定、螺母转动并移动。结构简单，紧凑，但使用不方便，应用较少。 2-3滚珠丝杠副的组成及特点有哪些？
答：由丝杠、螺母、滚珠、反向器组成。特点：结构复杂、成本高、无自锁能力、轴向刚度高、运动平稳。传动精度高、不易磨损、使用寿命长。
2-4如何选择滚珠丝杠副？
答：（1）根据防尘防护条件以及对调隙及预紧的要求，选择适当的结构形式。（2）选择滚动丝杠副结构尺寸。主要选择丝杠的公称直径和基本导程。
2-5齿轮传动的各级传动比的分配原则是什么？输出轴转角误差最小原则的含义是什么？
答：等效转动惯量最小原则、重量最轻原则、输出轴转角误差最小原则。各级转角误差换算到末级输出
轴上的总转角误差最小。
2-6 已知某4级齿轮传动系统，各齿轮的转角误差为△Φ1=△Φ2=…=△Φ8=0.005rad，各级减速比相同，即i1=i2=…=i4=1.5，求：（1）该传动系统的最大转角误差△Φmax；（2）为缩小△Φmax，应采取何种措施？
答：（1）0.022 （2）最末两级的传动比应取大一些，并尽量提高最末一级齿轮副的加工精度。 2-8齿轮传动的齿侧间隙的调整方法有哪些？
答：偏心套（轴）调整法、轴向垫片调整法、双片薄齿轮错齿调整法
2-9对机械执行机构的基本要求有哪些？
答：惯性小、动力大；体积小、重量轻；便于维修、安装；易于计算机控制
2-10简述各类传感器的特征及选用原则？
答：静态特性，静态特性的主要技术指标有：线性度、灵敏度、迟滞、重复性、分辨率和零漂。动态特性，其主要技术指标有：上升时间、最大超调量、调整时间、频率响应范围和临界频率。传感器应根据测试要求和条件，传感器特性和使用条件三个方面进行选择。
2-12简述机电一体化系统中的执行元件的分类和特点？
答：电气式：操纵简单，适宜编程，响应快，伺服性能好，易于微机相接
液压式：输出功率大，转矩大，工作平稳，承载能力强，但是占地面积大
气压式：可得到较大的驱动力，行程和速度，但由于具有可压缩性，故不能在定位精度较高的场合使用。 2-13简述直流伺服电动机的PWM调速换向的工作原理？
答：脉冲宽度调制是通过改变输出脉冲信号的占空比来改变电枢电压的平均值，从而达到控制电机转速的目的。
3-1简述计算机控制系统的组成和特点
答：计算机由硬件和软件组成。具有完善的输入/输出通道；具有实时控制功能；可靠性高；具有丰富、完善、能正确反映被控对象运动规律的软件系统。
3-2简述计算机控制系统的常用类型及其特点
答：过程控制系统：根据生产流程对设备巡回检测，然后按照控制规律对生产过程控制
伺服系统：控制信号能够稳定、快速、准确的复现输入信号的变化规律
顺序控制系统：按照逻辑顺序控制
数字控制系统：根据零件编程或路径指令控制
3-3简述计算机控制系统的基本要求和一般设计方法
答：实时性；高可靠性；硬件配置的可装配可扩充性；可维护性。
3-4简述常用的工业控制计算机类型及其特点
答：普通PC机：一般不用作工业控制，硬件无需设计，软件开发复杂，抗干扰等差，成本较高 单片机：控制系统自行设计，软硬件设计复杂，抗干扰等差，成本较低
可编程控制器:软硬件设计简单，抗干扰能力强，运行速度慢，适用逻辑控制为主工业控制
工业PC机：硬件设计简单，软件设计复杂，运行速度，抗干扰能力强，成本高，适合较大规模的工业现场控制
3-5 PLC的硬件系统主要由哪几部分组成？各部分的作用是什么？
答：由CPU，存储器，输入/输出单元，电源，编程器，其他接口电路。CPU是PLC的运算和控制核心，存储器用来存储数据和程序，I/O单元是CPU与现场I/O设备或其他外部设备之间的连接部件，电源提供电力，编程器用于对程序编辑，其他接口用于扩展PLC的功能。
3-6 PLC控制系统设计步骤一般分为哪几步？
答：选择用户输入/输出设备；选择PLC；分配I/O点，绘制输入/输出端子的连接图；设计控制程序；如果必要设计操作台等；编制控制系统的技术文件。
3-9数字PID控制器的参数整定方法有哪些？
答：凑试法确定PID调节参数；实验经验法确定PID调节参数。
3-10简述嵌入式系统的组成？
答：嵌入式系统组成包括硬件和软件两部分。硬件包括处理器/微处理器，存储器，电源模块，外围电路及外设器件，I/O端口，图形控制器；软件包括操作系统和应用程序。
3-11简述嵌入式系统的软硬件协同设计方法？
答：需求分析和描述；设计建模；软硬件划分；软硬件协同设计；软硬件实现和综合；软硬件协同测试
3-12简述计算机控制系统的设计思路？
答：确定系统总体控制方案；建立数学模型并确定控制算法；选择微型计算机；控制系统总体设计；软件设计；系统调试。
5-1．接口的定义及作用
答： 定义：机电一体化系统由许多要素或是子系统构成，各要素或子系统之间必须能够顺利进行物质、能量和信息的传递与交换。各种要素或各子系统相接处必须具备一定的联系条件，这些联系条件称为接口。
作用：1.通过输入\输出接口将其人、自然及其他系统相连；2.通过许多接口将系统构成要素联系为一体。
5-2.按接口所联系的子系统不同，以信息处理系统（微电子系统）为出发点将接口分为哪几类？各自特点是什么？
答： 按微电子系统分为人机接口和机电接口；
人机接口特点：人机接口包括输出与输入接口两类，通过输出接口。操作者对系
统的运行状态、各种参数进行监测；通过输入接口操作者向系统输入各种命令及控制
参数，对系统运行进行控制。
机电接口特点：机电接口按信息传递方向可分信息采集接口与控制量输出接口。
计算机通过信息采集接口接收传感器输出信号，检测机械系统运动参数，经过运算处
理后，发出有关控制信号，经过控制输出接口的匹配、转换、功率放大、驱动执行元
件来调节机械系统运行状态，，使其按要求动作。
5-3.输入接口可以有哪些方法？各自适用什么场合？
答：（1）简单开关输入接口；（2）键盘输入接口
简单开关输入主要用于一些二值化的控制命令和参数；键盘输入主要用于操作者需要输入指令或参数比较多时。
5-4.ADC0809的结构及工作原理是什么？
答： ADC0809是一种8路模拟量输入8位数字量输出的逐次逼近法A/D器件。
工作原理：其内部除A/D转换部分，还有模拟开关部分。多路开关有8路模拟量输入端，最多允许8路模拟量分时输入，共用一个A/D转换器进行转换。8路模拟开关切换由地址锁存和译码控制，3根地址线与A、B、C引脚直接相连，通过ALE锁存。
5-5.控制量输出接口的作用是什么？有那些种具体形式？各自使用什么情况？
答：作用：控制微机通过信息采集接口检测机械系统的状态，经过运算处理，发出有关控制信号，经过控制输出接口的匹配、转换、和功率放大，驱动执行元件去调节系统的运行状态，使其按设计要求运行。 具体有：（1）模拟量输出接口；（2）功率驱动接口。
使用情况：（1）模拟量输出使用在被控对象要求模拟量作为控制信号，如交流电动机变频调速、直流电动机调速器，而计算机系统是数字系统，不能输出模拟量的时候。（2）功率驱动主要把微机系统后向通道的弱电控制信号转换成能驱动执行元件动作的具体一定电压和电流的强电功率信号或液压气动信号。 5-6.什么是电磁兼容性？
答： 电磁兼容性是指设备在共同的电磁环境中能一起执行各自功能的共存状态，即该设备不会由于受到处于同一电磁环境中其他设备电磁发射导致或遭受不允许的降级。
5-7.何谓电磁干扰？电磁必须干扰具备条件是什么？
答：电磁干扰是指系统在工作过程中出现的一些与有用信号无关的，并且对系统性能或信号传输有害电气变化现象。具备条件：（1）存在干扰源；（2）有相应的传输介质；（3）有敏感的接收元件。 5-8.电磁兼容性设计的目的是什么？如何进行？
答：电磁兼容性设计是应用那些已由理论和实践证明，能保证系统相对免除电磁干扰的设计方法，对干扰加以控制。？？？
5-9.电磁干扰有哪三种形式？并举例说明？
答：电磁干扰形式：（1）电容性耦合（2）电感性耦合（3）电磁场耦合
5-10.在电磁辐射耦合中，如何判别干扰源的性质？
答：常把干扰源通过电场耦合看成电容性耦合（电场耦合），通过磁场的耦合看点成电感耦合，电场和电场同时存在则为电磁场耦合。
5-11.为了抑制电容性、电感性和电磁场三种耦合形式，应分别采取何种有效措施？
答：常用的方法有滤波、降低或消除公共阻抗、屏蔽、隔离等
5-12 、常见的抑制电磁干扰措施有哪些？
答：常用的方法有滤波、降低或消除公共阻抗、屏蔽、隔离。
5-13、如何进行电场屏蔽，磁场屏蔽？
答：电场屏蔽：利用金属屏蔽体可以对电场起到屏蔽作用，屏蔽体必须完善并良好地接地。最好用低电阻金属（铜、铝）做成屏蔽罩，并使之与机壳（地）可靠相连。
磁场屏蔽：低频磁场屏蔽：采用磁屏蔽，用铁磁材料制成管状或杯状罩进行磁场屏蔽，这样可以将磁场干扰限制在屏蔽罩内，也可以使外界低频干扰磁场对置于屏蔽罩内的电路和器件不产生干扰。还可以利用双绞线予以消除。高频磁场屏蔽：采用低电阻率的金属良好导体材料来屏蔽，把金属导体做成金属盒，把线圈包围起来，则线圈电流产生的高频磁场在金属盒内壁产生涡流，从而把原磁场限制在盒内，不至于外泄漏。金属外的高频磁场同样由于涡流的作用只能绕过金属盒，不能进入盒内，从而屏蔽了外界的干扰。
5-14、接地系统分为几类？举例说明。
答：接地系统分为保护地线、工作地线、地环路和屏蔽接地。电气设备的机壳、底盘接地等 5-15、如何实施软件抗干扰？
答：（1）数据采样的抗干扰设计： 1.抑制工频干扰； 2.数字滤波
（2）程序运行失常的软件抗干扰设计： 1.软件陷阱法； 2.WTD技术法
6-1 简述机电一体化系统设计流程。P268
答：第一阶段：产品规划。对产品进行需求分析、需求设计与可行性分析；
第二阶段：概念设计。拟定总体方案、划分功能模块以及对方案进行论证、确定模块设计目标；
第三阶段：详细设计。对各功能模块和接口细部设计，并对所做的设计进行总体评价；
第四阶段：设计实施。制造、装配和编制各功能模块并进行调试，以及对系统进行整体安装调试与可靠性、抗干扰性复核
第五阶段：设计定型阶段。对系统进行工艺定型，编写技术文档资料。
6-2 开发性设计、适应性设计、变型设计有何异同? P271
答：开发性设计是在工作原理、结构等完全未知的情况下，设计出质量和性能方面满足目的的要求的新产品，是一种完全创新的设计。
适应性设计是在总的方案原理基本保持不变的情况下，对现有产品进行局部更改，或用微电子技术代替原有的机械结构，或为了进行微电子控制对机械结构进行局部适应性设计，以使产品的性能和质量增加某些附加价值。
变型设计是在已有产品的基础上，针对原有缺点或新的工作要求，从工作原理、功能结构、执行机构类型和尺寸等方面进行一些变异，设计出新产品。
6-3 何谓概念设计？简述其具体设计步骤。 P275
答：在确定任务之后，通过抽象化，拟定功能结构，寻求适当的作用原理及其组合等，确定出基本求解途径，得出求解方案，这一部分设计工作叫做概念设计。
步骤：第一阶段：分析阶段。明确设计任务，求总功能和总功能分解。
第二阶段：综合阶段。寻找子功能解，原理解组合。
第三阶段：评价决策阶段。评价与决策，得出概念产品。
6-4 如何进行设计任务抽象化？其作用是什么？ P278-279
答：工程设计中常用的抽象方法是黑箱法，将待求系统看作是黑箱，分析和比较系统的输入/输出的物料流、能量流、信息流的差别和关系，从而反映出系统的总功能，然后探求系统的机理和结构，逐步使黑箱透亮，直到方案的拟订。其作用是能扩大解的范围，放开视野，寻求更为理想的设计方案。 6-5 总功能为什么要分解？应如何进行分解？P280-281
答：（1）因为新产品的整体功能是由不同组成部分相互协调共同完成的，对总功能进行分解既可显示各功能元、子功能与总功能之间的关系，又可通过各功能元之间的有机组合求系统方案。
（2）根据同一层次的功能单元组合起来，应能满足上一层功能的要求，最后合成的整体功能可满足系统的要求的原则对总功能分解成复杂程度较低的子功能，若子功能还太复杂，则可进一步分解为较低层次的子功能，分解到最后的基本功能单元。
6-7 为什么要进行系统的评价和决策？分别简述其步骤。 P288
答：进行系统评价是为了对评价的事物与一定的对象进行比较，决定该事物的价值；进行系统决策是为
联系客服：cand57</基于半导体致冷器的高精度PWM功率驱动器
1　引　言　　大功率半导体激光器(LD)在光通信系统中起着重要的作用。LD的输出波长、电流阈值、最大输出功率和最小功率波动都直接受到工作温度的影响,所以工作温度对于LD管十分重要,必须给LD提供恒定而且能够精密调整的工作温度。半导体制冷器(TEC)是大功率LD温度控制系统中的核心器件。TEC的驱动模式包括线性模式和脉宽调制(PWM)模式。线性驱动模式与PWM模式相比,效率低,热功耗大[1]。但是,利用PWM模式驱动TEC,纹波电压必须小于10%,这样才能保证TEC的正常工作。本文设计的数字化PWM功率放大器解决了TEC驱动问题。数字化PWM功率放大器与其它类型功率放大器比较有很多优点:同线性功率放大器相比,PWM功率放大器工作在开关状态,具有可靠性高、热功耗小及电源效率高(可达90%以上)等优点;同传统的模拟PWM功率放大器相比,数字化PWM功率放大器与单片机结合,程控性能好、易于操作、分辨率和精度提高;数字化PWM功率放大器的...&
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0引言脉宽调制(Pulse Width Modulation,PWM)过调制技术[1-5]对于提升最大输出基波幅值及直流母线电压利用率具有显著意义。因空间矢量脉宽调制(Space Vector PWM,SVPWM)应用普遍[6-10],使其过调制算法[11-15]受到更多关注与研究[1-14]。其基本思想是根据调制度M取值范围划分两个过调制区间,M∈[0.906,0.952]时为区间Ⅰ;M∈[0.952,1]时为区间Ⅱ。各区间分别采用不同PWM算法模式,其构成复杂且都涉及空间矢量收缩[11-15],即除法运算。因此需占用较多的处理器运算时间,影响运算的实时性,难免对应用形成障碍。文献[16]研究了基于准正弦平顶调制波的一种过调制算法。虽然该方法具有简单的PWM算法、不涉及除法运算的优点,但在M∈[0,0.55]线性区间的总谐波畸变率(Total Harmonic Distortion,THD)较正弦脉宽调制(Sinusoidal...&
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1　前言永磁同步电动机转子使用永磁材料励磁 ,使电动机的体积和重量大大减小 ,电机结构简单、维护方便、运行可靠、损耗较小 ,效率和功率因数都比较高。然而 ,永磁同步电机存在启动困难、失步等缺点 ,变频调速技术的应用能很好地解决这些问题。同步电机控制系统常见有如下几种 :(1)无换向器电机控制系统　采用交 -直 -交电流型逆变器给普通同步电机供电 ,整流及逆变部分均由晶闸管构成 ,利用同步电机电流可以超前电压的特点 ,使逆变器的晶闸管工作在自然换相状态。同时检测转子磁极的位置 ,用以选通逆变器的晶闸管 ,使电机工作在自同步状态 ,故又称自控式同步电机控制系统。其特点是直接采用普通同步电机和普通晶闸管构成的系统 ,容量可以做得很大 ,电机转速也可做得很高 ,如法国地中海高速列车即采用此方案 ,技术比较成熟。其缺点是由于电流采用方波供电 ,而电机绕组为正弦分布 ,低速时转矩脉动较大。(2 )交—交变频供电同步电机控制系统　逆变器采用交...&
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五相混合式步进电动机ＰＷＭ调频调压驱动陈培民（华侨大学电气技术系，泉州３６２０１１）摘要提出一种步进电动机调频调压驱动的技术方案，讨论五相混合式步进电动机的调频调压规律，给出一种简明的设计方法，实测ＰＷＭ（脉宽调制）调频调压驱动系统的矩频特性。关键词步进电机，调频，调压分类号ＴＭ３８３·６步进驱动系统的运行频率人可通过改进驱动技术来实现如电流型有恒流源、定电流升频升压等“’，电压型主要有单电压、高低压驱动和调频调压，而调频调压技术在８０年代后期才逐渐进入应用领域“‘．因此，调频调压技术的研究是适时而迫切的．１五相混合式步进电动机的调频调压电源图１为五相混合式步进电动机调频调压驱动器的简图．为使绕组在高频时有较大的电流流过，同时又避免低频运行时出现电流过大而产生低频振荡，图中提供绕组功率驱动电路的电压Ｖ应是低频低值，高频高值．也就是说，Ｖ值随着外部控制脉冲频率的变化而变化．图中外部控制脉冲经／／Ｖ转换器（采用ＬＭ２９１７），得到随...&
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双馈风力发电系统采用绕线式转子双馈发电机、定子并网,转子由变换器提供三相滑差频率电流进行交流励磁,转子转速不受发电机输出频率限制.目前双馈风力发电系统成为国际上风力发电的研究热点[1-4].但是随着双馈风力发电机单机容量的不断增大,发电机并网瞬间冲击电流对电网的影响已不能忽视,有必要对发电系统的并网控制技术进行研究,避免对电网造成过大的冲击,危害电网安全和风力发电系统.国内外学者对并网的研究主要集中在普通异步风力发电机的软并网、准同期并网和直接并网及同步风力发电机的整步与同步并网等,但这些方法仅限于一些传统电机.对双馈风力发电系统研究主要集中在直接功率控制、直接转矩控制、多标量控制、自适应控制等有功功率和无功功率的解耦控制上,而且需观测定子磁链,控制策略较为复杂[5-6].本文分析MT坐标系双馈风力发电机模型,研究变换器的双矢量PWM控制策略,建立双馈风力系统仿真模型,验证控制方法的有效性.1双馈风力发电系统模型双馈风力发电系统...&
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引言1电动助力转向系统(electric power steering,EPS)是近些年出现的一种新型动力转向系统[1]。与传统液压助力转向系统相比,EPS系统有很多优点:助力特性由软件控制,优化容易;去除了液压机构,维护简单;助力电机只在汽车转向时才工作,节能环保[2]。该系统由方向盘扭矩和转角传感器,执行电机和控制器等组成,如图1所示,当扭矩传感器检测到方向盘上的扭矩时,控制器根据已经设计好的助力特性曲线计算目标助力扭矩,控制算法通过PWM控制电机输出扭矩跟踪目标助力扭矩,从而实现对系统的助力[1-4]。H型脉宽调制(pulse width modulation,PWM)控制是EPS直流永磁电机普遍采用的控制方式。如图2所示,它由4个功率管和4个续流二极管组成,并根据功率管不同的导通与关断状态划分为不同的控制模式[5]。在EPS系统中它相当于一个延时子系统,由此造成的非线性延时需要用控制算法进行补偿,而不同的PWM控制模式会...&
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