基于dSPACE的双闭环直流调速系统

SPACE是一个基于MATLAB/Simulink半实物仿真系统开发的软硬件工作平台,具有实时性强,可靠性高等优点.文章以直流电动机为研究对象,采用dSPACE DS1103单板系统对双闭环直流调速系统进行在线仿真研究,实现了双闭环直流调速系统的PID控制,且其控制参数可以在线调节.实验结果表明,采用该方法可以获得良好的控制效果.     

基于DSP技术的直流调速系统的设计

本文介绍了一种采用16住高精度DSP芯片TMS320LF2407A作为主控器件,由四只功率MOSFET构成桥式PWM变换器并与电机转速、电流和电压检测处理环节组成的模数混合型电机三闭环直流调速系统的设计。系统中充分利用了DSP芯片内部集成的高精度A／D模数转换器,PWM脉宽调制电路和高速数字信号捕获单元实现电压、电流反馈控制环与转速反馈控制环的三闭环系统。控制器均采用DSP芯片软件生成,按照PI控制算法完成数字调节控制,并在此基础上进一步改进实现了抗积分饱和PI控制算法,实现了一个不同于常规调速系统的新型数模混合式直流调速系统的设计。     

基于标幺值法的三相PWM整流电源

采用DSP2407控制器、基于标幺值法及电流解耦控制完成了三相两电平PWM整流电源的研制。对基于开关模式的单闭环定频控制和双闭环解耦控制的控制效果进行了分析对比。为了保证整流器系统的稳定,有精确恒定的直流输出电压及良好的网侧电流波形和单位功率因数,提出采用比例调节器代替积分调节器,简化了双闭环解耦电流控制器的设计。实验和仿真结果表明,该控制方案正确、可行,系统性能稳定,闭环参数调整及DSP软件编程简单易行。     

负反馈放大电路的理论计算与仿真

文章利用MATLAB软件编程,对设计的由运算放大器构建的电流串联负反馈放大电路采用方框图分析法进行理论计算.结果表明:闭环增益与开环增益满足基本关系式;引入负反馈后稳定性得以提高,输出电阻增大;同时使用EWB对开环与闭环增益也进行了仿真分析,结果与理论计算一致,从而定量地验证了负反馈放大电路中的结论与关系.     

光源工程直线加速器工艺冷却水系统建模

以上海光源工程工艺冷却水-电子直线加速器系统为研究对象,采用闭环辨识方法进行建模.在闭环条件下,由于不可测噪声通过反馈环节对系统控制输入信号产生影响,采用二阶段辨识方法对系统进行建模.二阶段闭环辨识算法将闭环辨识问题转换为2个开环辨识问题,通过构造无噪声无污染的中间信号来代替实际的控制输入,以此解除噪声与控制输入之间的相关性,然后利用经典的开环辨识算法可得系统参数的一致无偏估计.     

DSC-6型直流调速系统的设计

直流电动机具有良好的起、制动性能,宜于在广泛范围内平滑调速,直流拖动控制系统在理论上和实践上都比较成熟,从反馈控制的角度来看,它又是交流拖动控制系统的基础.直流调速系统包括开环调速系统、单环控制的直流词速系统、多环控制的直流调速系统、可逆直流调速系统和直流脉宽调速系统.本文所设计的DCS-6型直流调速系统是利用ASR,ACR 2个调节器进行的转速、电流双闭环调速系统,具有良好的调速性能.     

一种数字式小功率直流调速系统的设计

针对一些设备或装置中小功率开环直流调速系统的不足,提出一种简化的采用8031单片机控制、PWM驱动的数字式闭环调速方法.利用本方法改造原系统,可增加速度显示、无级调速功能以及系统抗负载扰动能力; 本方法也可应用于速度精度要求不很高,但其他性能或功能要求较高的小功率直流调速系统的设计中.     

纯电动汽车直流无刷电机控制器设计

利用DSP设计电机转速和电流双闭环的控制系统(系统硬件包括以DSP为核心的控制电路和以电机为对象的驱动电路),设计出了一种基于DSP的直流无刷电机控制器。控制系统采用TI公司的数字信号处理器DSP28335作为主控制芯片,硬件上设计了能适应800 W及以下功率的电机驱动控制器,该控制器主要包括功率驱动、逆变电路、电流采样电路、电源转换电路和转子位置检测电路等;同时在DSP软件开发环境CCS3.3下采用C语言编程,设计转子位置信号检测、电流采样和转速检测、PWM驱动信号输出、转速电流双闭环调节等功能。     

差分-共集负反馈电路的电性能讨论与仿真

采用方框图分析法,对差分-共集电压串联负反馈放大电路进行理论计算.EWB仿真结果表明：开环和闭环电压增益的理论计算与仿真的相对误差分别为0.142%和0.150%,吻合很好;仿真的开、闭环间的电压增益,满足反馈放大器中的基本关系式;开环状态下的输入、输出电阻的理论与仿真,其相对误差分别为2.60%和0.133%.理论计算闭环输入电阻43.50 kΩ,输出电阻72.72Ω,说明电路具有良好的电压放大器性能.     

线性摩擦焊机电液伺服施力系统动态特性

为分析线性摩擦焊机电液伺服施力系统对焊接过程关键参数压力和速度的动态响应特性,判断系统的控制品质,对滑台压力进行了闭环控制下的时域阶跃响应实验,得到了时域响应曲线.对滑台速度和压力分别进行了开环和闭环控制下的频域特性实验,借助Matlab平台绘制出速度和压力的响应Bode图,通过逼近的方法得到系统对于开环速度和闭环压力信号的传递函数.实验结果表明,系统压力闭环时域响应平均纯滞后时间为2.6 ms,平均延迟时间为17.4 ms,平均稳态误差0.61%,平均超调量1.83%,系统响应速度快,超调量小,稳态控制精度高;速度开环工作频宽为9 Hz,压力闭环工作频宽为22 Hz,系统稳定性较高.     

惯导平台稳定回路三种控制策略的仿真研究

平台式惯性导航系统依靠由陀螺稳定的机械平台,为导航系统和姿态稳定系统提供测量基准,平台稳定回路是其中事关导航精度的关键部分。对平台稳定回路进行了建模,在仿真的基础上对单闭环、双闭环、数字双闭环三种控制策略分别设计了控制器,并比较了各控制策略的优劣。经过分析比较表明双闭环控制、数字双闭环控制与目前工程上普遍应用的单闭环控制策略相比提高了系统的动态抗扰能力。     

模糊控制在平台稳定回路系统中的研究

平台式惯性导航系统依靠由陀螺稳定的机械平台,为导航系统和姿态稳定系统提供测量基准,平台稳定回路是其中事关导航精度的关键部分。对平台稳定回路进行了建模,将模糊控制和带多个修正因子的模糊控制方案引入平台稳定回路的双闭环回路系统,并对此控制方案进行了仿真分析,理论上证明了模糊控制方案在平台稳定回路控制中的可行性。     

惯性平台稳定回路的多环控制

稳定回路在惯性平台工作过程中起着重要的作用,它的精度直接影响着惯性平台的精度.稳定回路是通过控制直流力矩电机的工作来实现系统的控制,通常稳定回路都是通过在系统中加位置控制环的方式达到控制的性能要求.本文采用多环控制的方式来设计稳定回路,并且针对实际工程应用的直流力矩电机,利用MATLAB进行仿真,验证了其设计的性能.     

飞行模拟器操纵负荷系统内回路的逆模型控制

为了改善基于力回路的飞行模拟器操纵负荷系统的力感模拟逼真度,分析了内回路跟踪性能对力感模拟逼真度的影响;在基于结构不变性原理抑制多余力的基础上,提出了比例结合前馈逆模型补偿的复合控制策略,在不影响内回路稳定性的前提下,该复合控制策略能有效拓展内回路的频宽.仿真结果显示,该复合控制策略提高了内回路的跟踪性能.在基于RT-LAB的快速原型控制实验平台上进行了半实物仿真实验,结果表明该控制策略可以明显改善内回路的跟踪性能,从而显著提高操纵负荷系统力感模拟的逼真度.     

工业过程智能优化控制半实物仿真实验平台

工业生产过程具有多变量、强耦合、强非线性和不确定性等特点,使得生产现场难以对自动化系统及相应的优化控制软件进行充分调试和实验.针对这一问题,提出了由生产过程控制系统和虚拟过程控制对象组成的工业过程分布式半实物仿真实验平台,为研究开发专有智能优化控制系统提供有效的工业验证环境.制定了在平台之上开发专有系统的相关规则,采用PID控制回路进行了平台测试,最后应用热轧带钢层流冷却智能优化系统对平台进行了验证,实验结果表明实验平台的有效性.     

基于Matlab的气动伺服系统测控实验平台

为提高气动伺服系统的研究效率和7K平,建立了以Matlab为软件基础的测控实验平台。充分利用Maflab中的各种资源,提出了“硬件在回路仿真”的新方法,将理论分析、仿真与实时控制有机结合,集成、加强并延伸了传统实验平台的各项功能。     

数字锁相环与滤波技术在PWM整流器中的应用

三相电压型SVPWM整流器可采用基于MATLAB和FPGA的VHS-ADC高速数字信号处理平台建模,但建模时,三相静止坐标系到两相同步旋转坐标系的Park变换和两相旋转坐标系到两相静止坐标系的变换初相位不定,使变换不能顺利实现,另外,电网电压、电流采集时存在噪声,影响了系统稳定性。在常规的三相电压型SVPWM整流器模型基础上,增加数字锁相环以跟踪电网电压的相位和频率,增加FIR数字滤波器对信号进行处理,减少干扰。在VHS-ADC平台上设计了电压外环PI环节、电流内环PI环节和坐标变换模型。通过小功率实验,三相电压型SVPWM控制系统运行稳定,验证了数字锁相环和FIR数字滤波器应用于三相电压型SVPWM整流器的可行性。     

升压变换器的电流环预测控制算法

通过数学分析建立了升压变换器的电压控制外环、电流控制内环的系统模型,提出了一种电流预测控制算法,将电压控制器产生的电流指令作为电流预测值使用,以提高变换器的动静态特性.建立了基于SaberDesigner平台的系统控制仿真模型,在相同的实验条件下,对系统电流内环分别采用预测控制算法与普通PI控制算法进行仿真研究.仿真结果表明:电流预测控制算法能有效地改善系统的动态特性.     

运动光电成像跟踪系统视轴稳定伺服控制设计研究

在对运动光电成像跟踪系统瞄准线视轴稳定单速度环伺服控制结构分析的基础上，提出一种由速度内环和稳定外环组成的串级伺服控制结构，其中速度内环和稳定外环分别由直流测速机和速率陀螺构成闭环反馈．内环调节器采用由模拟硬件实现的有源PI校正，稳定外环采用积分自调整PID复合控制策略．理论分析表明该方法能够将系统抗摩擦力矩干扰和隔离载体扰动功能由内、外速度环分开实现，系统抗干扰性、参数变化敏感性等较单环控制有较大提高．在稳定跟踪模拟转台上的仿真及测试实验显示基于DSP实现的串级控制能够更有效地隔离系统中各种扰动影响，控制性能优于单速度环控制，验证了所采用控制方式的有效性．     

观测器补偿的永磁同步电机电流环多变量滑模控制

永磁同步电机电流环具有强耦合特性,提出了一种基于观测器补偿的多变量滑模电流环控制策略。该方法建立了一个含有不确定量的电流环控制模型,提出一种多变量滑模控制实现永磁同步电机的d-q轴电流解耦控制,可获得很好的电流响应性能;针对电机系统的参数摄动、负载扰动等因素,设计一种降阶观测器实现速度扰动补偿方法。同时,构造李雅普诺夫函数从理论上分析了系统稳定性的条件。经过永磁同步电机实验平台验证,与常规PI控制策略相比,本文所提出的方法获得更快的电机调速能力,更高的调速稳态精度,同时d-q轴电流响应过渡过程更短且精度更高。