水压大流量高速开关阀设计及试验研究

为满足大流量和快响应电液控制系统的需求,采用大功率直线电机分步直接驱动先导阀与主阀阀芯,将直线电机驱动技术与先导阀结构紧密结合,研制出一款直线电机驱动的水压高速大流量开关阀.建立了开关阀AMESim模型,并对其关键结构参数进行了仿真优化,得到了其动态特性曲线.通过Matlab/Simulink对直线电机位置环及速度环进行双环运动规划,控制阀芯的运动状态,进而实现阀口开度的精确数字控制,提高了大流量高速开关阀的控制精度.完成了开关阀原理样机的研制,开展了直线电机控制的运动轨迹试验研究.结果显示,其跟随性能良好,能够实现设定的运动规划,与仿真结果基本相符,满足高速、大流量的技术要求.      

EFI发动机故障演示台的研究与开发

研究了一种新型的EFI发动机故障演示台,阐述了HQ-B型教学电控燃油喷射发动机演示台是将汽车发动机、车载电控单元(ECU)、发动机运行控制、步进电机演示控制、自动变速器、驱动负载等各个单元组合成一个系统的新型教学演示装置;说明了其配备的控制器及显示面板能随时进行发动机的启动运行、步进电机工作原理显示、电喷系统的故障模拟插入、发动机及自动变速器故障代码读取、传感器信号的数字显示、电喷系统传感器波形检测和分析、自动变速器运行监测等操作。     

2D数字伺服阀的控制系统设计

该文提出了以DSP控制器TMS320F240为核心的2D数字伺服阀控制系统总体设计方案，完成T2D数字伺服阀的步进电机驱动电路设计，完成了2D嵌字伺服阀控制系统流程设计。测试结果表明该系统性能稳定，控制灵活．功能满足要求。     

基于DSP的二相混合式步进电机多细分驱动器的研究

本文介绍了一种基于TMS320LF2407ADSP芯片的步进电机多细分驱动控制器的设计方案,给出了系统的硬件构成和软件设计方法。实验证明：该方案能最大限度地利用步进电机驱动芯片的开关频率,自动计算出步进电机在不同转速下的细分微步数,通过步进电机细分控制,改善电机系统的运行特性和定位精度。     

高速开关阀控液压缸的位置控制半实物仿真研究

为研究基于高速开关阀的液压缸位置控制问题,设计了基于高速开关阀和换向阀组合控制液压缸的回路,并采用PWM驱动高速开关阀.建立了控制系统的Simulink离线仿真模型,采用基于卡尔曼滤波的PID控制算法完成液压缸的位置跟踪仿真.最后借助Matlab/xPC Target搭建了高速开关阀控液压位置系统的半实物仿真测试平台,仿真与实验结果表明所设计系统结构的正确性,以及采用卡尔曼滤波的PID控制算法可有效提高液压缸的位置控制精度,借助半实物仿真技术可以提高高速开关阀控位置系统的设计效率.      

装箱机械手步进电机的动态特性分析及驱动电路设计

步进电机以其准确的转角控制成为自控系统中较理想的执行元件。在作者研制的煤饼装箱机械手(以下简称机械手)中,采用了两台步进电机,其中130BF001步进电机驱动手臂,110BF003电机驱动移箱机构,而手爪的开闭由电磁铁控制。两台步进电机和电磁铁有各自的驱动电路,三个接近开关作为到位传感器与计数器。整个机械手由一个8031单     

基于可控液压阀的微流体驱动结构

一种基于液压驱动的微阀结构的微流体驱动结构及其驱动方法,微阀结构采用压电陶瓷作为能量输出单元,以作用于压电陶瓷的可控PWM波实现实时开关控制.在该驱动结构中置有主泵腔以及多个液压微阀,采用高速动态调节各微阀开关状态的方式实施流体的驱动.该驱动结构具有体积小,控制精确,易于集成于微流控芯片等特点,可用于微全分析系统中的流体驱动,POCT小型化设备的流体控制等方面.     

新型高速数字开关阀为导阀的多路换向阀

为了改善工程机械工作装置的操纵性,对传统的电液比例多路换向阀进行了数字化改造.采用高速数字开关阀取代传统电磁比例减压阀作为压力先导控制部分,研究分析了对高速数字开关阀直接进行控制的脉宽调制(PWM)控制方式,验证了该改造原理的可行性,提高了工程机械工作装置液压系统的可靠性,增加了系统的抗干扰能力.     

一种基于TMS320F2812的五相步进电机细分驱动方案

针对五相步进电机不易控制的问题,阐述了步进电机细分驱动原理,建立了细分驱动数学模型并在Matlab/Simlink环境下进行了仿真,在硬件系统设计方面采用TI公司专门用于电机控制的DSP处理器TMS320F2812来实现五相步进电机的细分驱动控制,给出了整个系统的软件设计.实验结果表明:采用DSP实现了五相步进电机的细分控制,提高了步进电机的分辨率、提升了系统的控制精度和性能.     

应用直线电机控制的电炉电极系统的研究

目前许多冶金企业使用的液压式电炉电极升降系统采用的是手动控制电极升降方案，针对问题提出了一种采用直线步进电机控制数字阀调节液压系统位置的结构，使现有系统可以实现电极升降的自动控制，同时对直线步进电机的控制使用Fuzzy—PID的控制方法，达到精密定位控制的目的。阐述和分析了数字阀控制液压系统升降可行性和稳定性。并通过实验验证了该系统调节具有精度高，响应快等优点。     

按键及声控步进电机控制系统开发

利用凌阳61单片机和步进电机搭建了一个声控步进电机控制系统,实现了以凌阳16位单片机SPCE061A作为控制核心,通过按键控制和语音控制实现由SPGT62C19B驱动芯片控制的步进电机的各种运行状态及调速,同时利用数码管显示和语音播报当前的转速及操作状态,配合凌阳系统强大的中断功能使系统达到实时监控,能够快速响应按键和声控信号。     

基于ARM的步进电机细分控制

本文设计的步进电机细分控制系统,基于ARM7芯片LPC2214和专用驱动芯片LMD18245,采用“线性＋正弦”波形驱动方法和电流矢量恒幅均匀旋转算法,通过ARM控制器产生波形数据,经D／A芯片MAX526转换成对应的控制电压,经过驱动芯片LMD18245放大,驱动两相步进电机．通过键盘输入控制信号,利用液晶显示电机的频率和细分倍数,利用uCLinux和MiniGUI平台进行程序设计．该系统实现了步进电机的多功能控制,得到4096细分的精确步进效果．     

数字配流与调速式液压马达的建模与实现

研究了一种采用高速电磁开关阀组实现配流与调速的新型液压马达.介绍了液压马达的工作机理及结构特点;建立数学模型,并对液压马达不同负载下的调速特性和换向特性进行了仿真.结果表明,新型液压马达不仅可以通过改变高速电磁开关阀控制信号占空比来调节液压马达的转速,而且可以通过切换配流状态表实现换向.最后,通过新型液压马达样机上的实验研究,证明了该新型液压马达数学模型是合理和有效的.     

气动脉宽调制开关位置伺服系统驱动模式的研究

为了提高气动脉宽调制（PWM）开关位置伺服系统的控制性能，以及降低稳态纹波，提出了采用2个由PWM驱动的两位两通高速开关阀控制单作用气缸工作腔的充-排气构成系统。考虑到由PWM驱动的开关阀的动、静态特性及充-排气特性的不对称性，因此提出由稳态压力 来确定阀的最大过流面积、差动PWM及同步驱动的驱动模式，理论分析和仿真实验表明，系统能够避开阀的非线性工作区，有效抵消稳态谐波，从而提高了控制性能，降低了稳态纹波。     

采用S型控制算法的步进电机控制器

为了改善步进电机的启动特性,将S型算法应用到步进电机的启动过程中,设计一种基于S3FN41F微处理器的步进电机嵌入式控制系统,并将其应用于液晶屏(LCD)压合器中.对该算法进行实现与验证,结果表明:采用S型控制算法的步进电机控制器能够更好地控制步进电机的运行,具有失步率低、振荡小、生产效率高等优点,能更好地应用于高速、高精度的压合系统中.     

结合STM32和FPGA的步进电机运动控制系统设计

研究并设计一种以STM32F103和FPGA为核心的步进电机运动控制系统,通过上位机完成对步进电机运动状态的控制,达到加减速、速度等级选择、方向控制等目的,实现系统的软硬件结合.采用增量式编码器完成电机位置的反馈,通过FSMC总线完成单片机与FPGA之间的通信,以Verilog HDL硬件描述语言为基础进行步进电机控制程序的编写.对系统的数据输送、驱动脉冲进行仿真,并且完成实际调试.结果表明,所设计的控制系统简单实用、效果良好且可移植性强.     

基于 ARM 的桌面型3D打印机控制系统设计

针对基于单片机为控制器的桌面型3D打印机控制系统中存在的处理速度慢、片外芯片多、电路复杂、打印质量不高等问题,设计了基于ARM为控制器的桌面型3D打印机控制系统。系统采用了NXP公司推出的基于ARM Cortex-M3内核的LPC1768微控制器,用它进行与上位机通信、数据处理、模拟量采集与处理、信号控制,选用A4988专用两相步进电机驱动器实现步进电机细分驱动,简化步进电机细分驱动的设计,行程开关电路采用GK152红外光电传感器。软件采用了PID方式调节加热床、挤出机加热温度。文中论述了控制系统主要硬件电路设计和软件的实现流程,系统测试表明性能良好。     

基于DSP的双直流电机控制系统设计

针对多电机同步控制系统中调速、换向等问题,基于自动控制技术,设计以PC机为上位机、DSP为下位机能够同时调节双直流电机转速和转向的,以及选择工作电机的控制系统。给出了控制系统相关硬件和软件设计,通过PC机与DSP之间的串口通信,采用上位机串口软件发送数字化控制指令给下位机,控制双直流电机完成一系列预设功能;采用PWM脉宽调制原理对电机的转速进行调节,利用光电编码器通过T法对电机转速进行测量,并通过实测波形显示电机转速。实验结果表明,该系统不仅能够实现双直流电机转速和转向的同步调节,而且可以对工作电机进行选择,达到了双直流电机同步控制的效果,具有一定的可靠性及有效性。     

基于PLC的步进电机控制

介绍了基于OMRON公司可编程序控制器的步进电机控制系统设计,给出了可编程序控制器控制步进电机电气控制系统的硬件组成和软件设计,包括可编程序控制器输入输出接线图、梯形图程序设计和步进电机的驱动电路及可编程序控制器编程软件实现脉冲分配器功能的方法。提出了一种基于PLC的四相步进电机控制的方法,介绍了控制系统的设计方案及其软硬件的实现方法。实现对四相步进电机的启动,停止控制、正反转控制。提出设计总体方案,阐述了驱动电路。方法简单易行,编程容易,可靠性高。     

MICROPROCESSOR BASED PHASELOCKED LOOP SPEED CONTROL SYSTEM FOR AC MOTOR

In this paper the authors present an analysis and the implementation of microprocessor-baseddigital phase-locked loop speed control system for an induction motor which is actuated by aSPWM-GTR inverter.The system is controlled by a 16-bit single chip microprocessor.A new type of frequency and phase detector is presented in detail,An adaptive method isadopted in speed controller.A three mode control scheme is used.These techniques are very use-ful to the improvement of the dynamic behavior of digital AC motor drive system.Experimental results show that the system is of good stability,high precision and good dynam-ic performance.