一、一种高性能用于电机控制的嵌入式DSP芯片ADMCF326(论文文献综述)
游梓旋[1](2021)在《面向航天动力装置的测角系统设计实现与优化》文中指出卫星在太空中运行需要通过太阳帆板将光能转换成的电能来提供运行能源,因此太阳帆板能否正常运行直接影响到卫星的正常工作。在卫星发射前需要对太阳帆板等航天动力装置做充分的检测工作。本文研究的测角系统用于在地面测试太阳帆板指向机构。该系统能够模拟指向机构驱动线路盒,可以有效测试指向机构永磁同步电机的功能和性能。为了能够全面且有效测试其指向功能,本课题将测角系统分成硬件平台和上位机两部分设计。其中将硬件平台分为了嵌入式计算机、电机控制模块、继电器切换模块、调理采集模块、电源参数采集模块和FPGA角度解码模块。嵌入式计算机模块主要完成测角系统的控制中心作用,利用工业总线与其它模块相连,可以向其它模块发送各种控制命令,并采集各种参数和命令运行结果显示到液晶显示器上;电机控制模块实现了基于4)((9)等于0的矢量控制算法,通过该模块能对被测电机进行驱动控制等功能;继电器切换模实现切换主备份功能;调理采集模块能够采集电机运行时的电流、电压等相关信息,采集到的信息可以作为电机控制模块的输入用于对电机进行矢量控制,也能显示在嵌入式计算机界面供测试人员观察电机状态;电源参数采集模块能够采集测角系统的电源信息;FPGA角度解码模块里的圆光栅与读数头一起作用产生莫尔条纹这一光学现象完成对电机角度的测量。同时对于系统采用的控制方法,进行了一点改进。上位机工作在嵌入式计算机环境,运行驱动机构专用测试软件。根据系统功能需求,上位机划分为电机控制、数据采集、数据通信和数据显示4个部分。通过电机控制模块可以下发电机控制命令;数据采集模块可以下发采集电流等电机相关信息命令;数据通信模块用来协调上位机与硬件平台进行数据传输;数据显示模块可以显示采集来的电机相关信息。该系统能够有效地检测电机运行时的电流、电压和角度等各种信息,并且通过上位机人机界面,让测试人员能够简单、便捷地进行测试工作。该测试系统已交付用户使用,满足任务要求。
单继超[2](2021)在《基于FPGA的永磁同步电机滑模自适应控制研究》文中指出近年来,永磁同步电机以其效率高,性能稳定,强鲁棒性等优势受到关注,在电动滑板车、平衡车和工业机器人等领域使用越来越广泛,电机能够可靠平稳地运行离不开一个好的控制算法,因此对高性能的控制算法的研究在生产实践中十分重要。对于电机控制,可选的芯片种类丰富,DSP、MCU和FPGA等都在电机控制中有着很多的应用,FPGA以其运行速度高,开发成本低,可重复编程等优势在电机控制领域发展越来越迅速。本文着眼于永磁同步电机的速度控制算法和无位置传感器控制算法两个方面。首先速度控制算法方面,面对传统的速度控制器如PI控制器等存在过冲、参数调节复杂、对外界干扰敏感等问题,滑模控制算法以其抗干扰能力强、响应迅速等优势受到青睐,本文基于滑模控制算法,改进了一种自适应的滑模速度控制器,该控制器通过引入RBF神经网络,一定程度上减弱了滑模算法产生的抖振问题,并且在Simulink平台进行了仿真实验,实验结果证明本次设计的滑模速度控制器具有一定的先进性;之后,本文讨论了无位置传感器控制算法,为了解决电机控制系统中位置传感器导致的成本较高、无法在恶劣环境使用等问题,众多无位置传感器控制算法应运而生,本文重点探究了其中的滑模观测器法,通过引入RBF神经网络对传统滑模观测器进行改进,并在Simulink进行仿真实验,实验结果表明本次设计的滑模观测器在估算精度和观测效果方面有了一定的进步。最后,在FPGA平台上,对电机控制系统的主要功能模块进行了设计与实现。针对电机控制中的矢量控制策略,对坐标变换模块(Clark变换、Park变换),SVPWM模块,PID控制模块和滑模控制模块采用Verilog HDL语言进行编程实现,并且进行了Modelsim仿真,仿真结果证明了本次系统设计的正确性和可行性。
孙黎明[3](2021)在《光电经纬仪伺服系统ADRC控制器的设计与优化》文中认为本文首先分别对光电经纬仪的总体结构、发展现状、发展趋势进行了介绍,并说明了在靶场中的具体应用和相关要求,再进一步对于光电经纬仪中的伺服控制系统进行了工作原理的介绍和结构组成的说明,在此基础上针对于当下对伺服控制技术的要求,采用了将ADRC(Active Disturbance Rejection Control,自抗扰控制)控制策略应用到光电经纬仪伺服系统中,并且具体介绍了传统PID控制器以及和ADRC控制器之间的比较以及优劣势特点,根据经纬仪实际中工作要求设计一套以“DSP+FPGA”为核心处理架构的伺服控制器。其次,给出了ADRC控制器的整体数学模型,并且以此为依据进行了Simulink的仿真,验证了ADRC控制具有优秀的鲁棒性,对伺服控制系统中的双闭环回路参数进行设计,并对经纬仪各种工作方式进行了介绍和流程设计,再结合实际工作需求,对光电经纬仪在各个工作模式下分别进行了位置回路设计,并对结果进行分析及研究。在具备了仿真结果验证和理论支撑的前提下,在某型号的光电经纬仪上进行了实物试验,通过试验结果直观地说明了ADRC控制器相对比于传统的PID控制器在跟踪精度上有了进一步的提升。最后,对光电经纬仪的伺服控制系统进行了严密地研究分析,总结出具体研究方法及涉及到的相关技术,并在文中分别对伺服控制系统的软硬件部分分别给出了设计说明,介绍了具体的伺服系统硬件构成和相关的电路布局,并分析了各结构的实际意义,在软件部分,介绍说明了在实际光电经纬仪中的软件代码开发环境,并且设计了向伺服控制器编程时的具体操作流程,针对于伺服分系统的软件编程部分进行了说明,并且设计了核心控制器中的双闭环控制算法的流程设计结构。
高梦泽[4](2021)在《嵌入式转台控制器的预测函数控制应用研究》文中研究表明转台作为一种精密测试设备,在惯导测试、半实物仿真领域得到了广泛的应用,在飞行器设计实验、雷达伺服控制系统、兵器系统设计和量子通信等领域具有重要作用。针对高精度转台的研究工作对于国防军工和经济民生事业的发展具有重要的意义和应用价值。本课题是以嵌入式转台控制器为研究对象,在机械台体指定结构尺寸紧凑的情况下,以控制系统硬件电路为基础,对其控制算法进行了理论分析,提出了用于转台控制的预测函数控制策略,通过在嵌入式控制器上对控制算法进行软件编程实现,设计了实验验证。本文的研究工作对于提升转台的抗干扰能力,降低控制效果对模型参数的依赖性等方面具有实际工程价值。本文采用集成度更高、适用性更强的嵌入式控制器,对转台嵌入式控制器的硬件及软件进行了详细设计。首先给出了以DSP芯片TMS320F28335作为主控器的控制系统硬件电路,然后研究了采用预测函数控制策略设计转台控制器的方法,并分别设计了转台的位置环控制器,速度环控制器,以及电流环控制器的算法程序,实现了对转台的三环闭环控制。其中电流环控制器采用了积分分离的PI控制算法,转速环和位置环控制器采用了预测函数控制算法。之后对转台所用驱动元件无刷直流电机进行了机理法建模,并对模型进行了分析,并进一步建立了控制系统的数学模型。研究了预测函数控制在转台控制器上的实现方法。在MATLAB仿真环境下以所用无刷直流电机作为被控对象,对比了PID算法和预测函数控制算法的控制性能,证实了预测函数控制策略在稳态精度、响应速度、以及受到干扰之后的回调速度等方面都要优于PID控制。通过改变被控对象模型参数的方式模拟了负载变化的情况,观察到预测函数控制在负载改变的情况下控制效果依然良好。最后本文通过CCS平台软件编程实现了预测函数控制算法,驱动转台运行,通过实验测试了采用该嵌入式控制系统的转台的位置、速率性能指标。测试结果说明该嵌入式转台控制器性能良好,可以实际应用,且在负载变化的情况下控制效果得到了一定改善。本课题的研究工作对转台设备的性能提高具备一定的参考价值。
刘华青[5](2021)在《基于无位置传感器的永磁同步电机低速控制系统设计与实现》文中研究指明随着我国的航天实力稳步提升,对于航天用电机的运行特性也提出了更加严苛的要求,电机的运行工况也越来越复杂。永磁同步电机由于其良好的适用性和高效率等特点得到了广泛的应用。在雷达、卫星天线等应用环境中,需要电机运行在额定转速的10%以内而不出现抖动、爬行等现象。因此研究永磁同步电机的低速运行算法势在必行。在传统的永磁同步电机控制系统中,在电机轴端均需安装旋转变压器或是光电编码器、磁编码器用以获得电机的速度和位置信号。但是由于传感器的加入,增加了系统的复杂程度,降低了系统的可靠性,若传感器失效,则导致整个系统失控。因此应对宇航控制要求,在旋转变压器或是编码器失效时,进行控制系统切换,将无位置传感器控制作为备份,具有很大实用价值。因此研究高性能的基于无位置传感器的永磁同步电机低速控制系统成为亟待解决的问题。本文以电机的低速控制为研究对象,建立表贴式永磁同步电机的数学模型,通过对于模型进行变换处理,确定了永磁同步电机的高频注入模型,采用脉振高频电压信号注入法进行无位置控制算法设计,选定了高频注入信号的频率和幅值。并在电机位置信号解算时引入新型的非线性扩张观测器,实现对转子位置和速度的实时解算。在双闭环PI调节器参数整定过程中引入粒子群算法,实现对PI调节器参数的动态调节。在矩阵实验中搭建整个系统的仿真模型验证系统的有效性。以DSP芯片TMS320F28335为主控芯片,通过进行算法分析,对永磁同步电机控制系统中硬件部分的各个模块进行设计。在CCS3.3编程环境中完成系统主控程序的编写和控制策略优化,在软件中实现基于无位置传感器的状态观测器计算以及PI参数整定。同时,通过Lab Windows/CVI编写上位机软件,实现对于整个系统运行状态的可视化监控。以某型号航天用永磁同步电机为具体研究对象,通过软件仿真对引入的非线性扩张状态观测器和粒子群算法有效性进行验证,搭建的无位置控制系统比传统的无位置控制系统稳定性有较大提升。通过搭建系统硬件平台,将无位置控制系统进行实物验证,证明整个控制系统可以实现在无位置传感器下对于电机速度的准确估计,同时电机可以在低速段稳定运行,电机的稳态性能和动态性能良好。
葛孟超[6](2020)在《笼型感应电机柔性自激发电控制研究》文中认为笼型感应电机以其结构坚固、维护简单、励磁连续可调以及允许输出短路等优势,在风力发电、舰船、飞机、车辆等独立电源系统领域得到了广泛应用。异步电机自激发电通常采用分级投切电容方式。该控制方式存在体积大、不连续、效率低等不足。随着电力电子技术的发展,笼型感应电机和三相电压型PWM整流器相结合,可以构成一类柔性自激发电系统,并成为提升独立电源系统电能密度的有效手段。柔性自激发电系统多应用于原动机转速范围变动较大、负载冲击性较强的场合,本质上是一类多变量、强耦合非线性变参数系统。本文在深入研究笼型异步发电机电磁转矩与PWM整流器物理参量之间动态关系基础上,基于空间矢量调制、分数阶滑模控制、矢量控制和内模控制等理论,提出一种分数阶滑模鲁棒自励磁控制新方法。新方法以发电系统瞬时功率平衡为依据,电压-磁链外环子系统选取整流电压平方和磁链为状态量,通过采用分数阶滑模控制方式,形成电流内环子系统目标指令;电流内环子系统采用内模控制方式,实现鲁棒跟踪控制。为开展验证与物理测试实验,依托现有笼型感应电机发电实验平台,通过开展主电路参数计算和设计驱动电路、模拟信号(电压、电流、转速)采集、DSP最小系统等电路,研制了基于TMS320F28335型DSP的笼型感应电机柔性自激励磁硬件控制系统。为在硬件系统上开展模型算法实时仿真验证,实现控制算法无缝扩展应用,开展了基于模型设计的硬件系统开发研究,采用MATLAB中Embedded coder工具箱,自动生成了系统控制代码,并在负载突变和转速突变的工况下,完成了算法仿真和物理测试实验。控制算法仿真和物理测试结果表明,在负载和转速突变工况下,对于含频率波动、物理参数分散等模型不确定性的柔性自激发电系统,相对于传统电压外环-电流内环前馈解耦控制方法,新的控制方法能有效提高磁链和转矩控制响应速度,减弱系统抖振,实现宽运行范围内变速恒压鲁棒控制,并验证了基于模型设计的硬件系统开发可行性,为独立电源系统研制和控制性能改善,提供了一种新的方法。
郭雷[7](2020)在《永磁同步电机驱动系统主控芯片研究与设计》文中认为随着永磁材料的飞速发展以及各种电机控制策略的相继产生,使得永磁同步电机的应用越来越广泛,永磁同步电机在整个电机领域的地位也越来越重要。传统DSP芯片控制永磁同步电机的运行方式,由于其自身存在的一些问题,越来越难以适应高性能的伺服系统控制要求。因此,设计专用的芯片进行永磁同步电机驱动控制,从整体上提高永磁同步电机驱动系统的控制精度、响应速度以及智能化、数字化水平成为发展永磁同步电机驱动控制芯片的一个主要突破口。本文研究目的在于使用Verilog硬件描述语言设计一款专用于永磁同步电机控制的芯片(ASIC),该芯片在永磁同步电机运行中可以进行电机的电流及速度控制,具有较高的数据处理精度、较快的反应速度以及较低的功耗。主要研究内容如下:1.确立了矢量控制的基本策略。通过对永磁同步电机数学模型进行推导以及现有的控制策略进行分析,确定设计中使用的控制方案为矢量控制。对矢量控制过程中所涉及的关键知识点进行详细的分析及阐述,便于后续设计使用。2.完成永磁同步电机控制芯片的设计。以矢量控制模型为基础,结合设计需要对控制芯片进行模块划分,如Clark变换模块、Park变换模块、SVPWM模块、解码器模块、浮点数运算模块等功能模块,使用Verilog硬件描述语言进行相关模块的设计。整个永磁同步电机控制芯片以OC8051 IP核作为芯片的基础架构,大大简化了设计过程,减小了设计的工作量和难度。在永磁同步电机控制芯片的设计中,将浮点数运算模块运用于电机控制芯片中,与传统的定点运算DSP芯片相比,提高了计算精度,使得控制精度有了较大的提升。另外,在得到当前电机角度对应的三角函数值时,舍弃了传统的查找表法,用CORDIC算法来进行三角函数的计算,对比查找表法,大大节省了控制芯片的存储资源。3.对设计的芯片进行功能仿真验证。根据验证方案和验证功能点,使用Vivado和Model Sim对设计的永磁同步电机控制芯片各功能模块进行联合仿真,并对仿真结果进行分析,验证永磁同步电机控制芯片设计的功能模块正确性。4.完成整个永磁同步电机控制系统设计。使用Nexys4开发板对永磁同步电机控制芯片的原型进行验证,配合所设计的外围驱动电路,搭建硬件控制系统,对芯片进行物理验证与调试,进而测试出芯片的功能和性能是否达到设计要求。实验结果表明,所设计的永磁同步电机控制芯片可以实现电机的电流与速度控制。通过对系统中关键信号的抓取分析,进一步验证了永磁同步电机控制芯片设计的正确性和可行性。
杨豪[8](2020)在《基于锥体帆布式排种器的小区条播机改进及电控系统研发设计》文中进行了进一步梳理小区播种机是专用于田间育种试验的农业机械,使用小区播种机播种能保证播种量、播种深度均匀一致,有利于提高出苗率。目前,我国小区播种机的研究方向主要集中在需用拖拉机牵引的大、中型小区播种机上,另一方面,市面上现存的小区播种机数量稀少、品种单一,且大多采用地轮驱动排种器的机械式驱动方式,很容易发生打滑,进而影响播种效果。针对这种情况,本课题结合机电一体化和嵌入式系统开发技术,在引进的带锥体帆布式排种器的小区条播机基础上作改进,并完成了相关电控系统设计,提出并设计了一种能满足山区、丘陵地带育种试验需要的小型、单行、自走式小区条播机。课题主要完成了以下研究工作:1.通过查阅相关文献资料与实际调研,研究小区播种机的工作原理和工作过程,对纯机械式小区播种机存在的问题进行分析,结合小区播种机的工作要求,提出总体设计方案;2.对引进的Rowseed-1R型小区播种机进行局部结构改进;3.针对传统机械式小区播种机中,由地轮驱动的排种器结构,其转速不能与机体行进速度实时匹配问题,设计了一套基于DSP芯片控制、步进电机驱动的排种器电控系统;4.对排种器电控系统的硬件部分进行选型、搭建,设计相关电路图;对软件部分进行DSP程序与串口屏显示程序的编译、调试;5.对播种机工作过程进行Simulink建模,分别选取5m、10m、15m、20m等四种播种行程进行仿真,以验证程序设计的正确性;6.搭建室内试验平台,模拟小区条播机的工作状况,测试排种器电控系统在播种速度为1.5km/h、2.0km/h、2.5km/h、3.0km/h的运行效果,并对试验结果反映的问题作出改进设计;研究表明:排种器电控系统能依据播种机当前行进速度实时调节排种器转速,实现均匀排种。由试验数据可知,在模拟的四种播种机工作速度条件下,行进速度测算程序的最大测速误差小于0.5%,排种器转角控制最大误差为0.03%,最大误差角为0.108°,满足使用需要。
董淑海[9](2019)在《基于高频信号耦合注入的永磁无刷直流电机转子初始位置检测》文中认为永磁无刷直流电机具有结构简单、运行可靠、效率高等优点,被广泛应用到航空航天、轨道交通、汽车电子和家用电器等领域。转子初始位置的确定是永磁无刷直流电机无反转稳定起动的基础,直接影响电机最大起动转矩和最小起动时间。若不能准确检测转子初始位置,则会导致电机反转、起动电流过大、起动失败等问题。为了实现电机静止时的转子初始位置检测,本文利用电机绕组电感与转子位置之间的关系,提出了一种基于高频信号耦合注入的转子初始位置检测方法。本方法通过耦合的方式向电机绕组注入高频检测信号来检测三相绕组电感大小关系,可首先将转子位置确定在两个相差180°电角度的扇区内。然后再由逆变器施加两个方向相反的电压矢量,比较直流母线响应电流的大小确定永磁体转子极性,最终将转子位置确定在30°电角度的扇区内。相比于现有方法,本文所提方法通过耦合注入的方式突破了直流侧电压固定和逆变器开关频率有限的限制,降低了检测信号幅值的同时显着提高了检测信号的频率,从而可以在准确检测转子初始位置的同时有效减小位置检测过程中产生的电磁转矩,降低了电机转子在初始位置检测过程中发生误转的可能性。最后搭建了以DSP+FPGA为主控制器的实验平台,并在不同转子位置下对本文所提转子初始位置检测方法方法进行了实验验证。实验结果表明,本文所提方法在不同情况下都可以准确检测电机转子初始位置。
宋超[10](2019)在《合成孔径雷达实时成像算法优化与系统开发》文中研究表明现代战场环境日益复杂,为雷达精确制导带来了更加严峻的挑战。为了从复杂的战场环境中准确提取出目标,并对其进行打击,必须使用合成孔径雷达获取疑似目标的高分辨图像并进行目标识别。一方面,由于弹载平台机动性较强,且无法配备高精度惯导系统,回波数据中会存在大量运动误差,从而导致弹载SAR成像算法复杂度高,另一方面,弹载应用的特殊性要求成像算法必须在足够短的时间内完成处理,这种情况下,弹载SAR实时成像面临巨大挑战。为了克服弹载SAR实时成像的瓶颈,本文对弹载SAR实时成像算法优化与系统开发进行了研究。首先,本文研究了弹载SAR成像算法和惯导数据运动补偿原理,为后续算法实现打下理论基础。其次,本文研究了TMS320C6678多核DSP芯片的架构、裸机与BIOS操作系统两种编程方法和裸机编程优化方法,并基于多核DSP平台实现了弹载SAR成像算法,构建了一套弹载SAR信号处理系统。然后,为了进一步提高弹载SAR成像算法的实时性,本文研究了嵌入式GPU的硬件架构和编程方法,又基于嵌入式GPU平台对弹载SAR成像算法进行了实现与优化,并与多核DSP实现作对比,获得了近9倍的加速比,这表明GPU在运算加速方面的优势明显。为了促进嵌入式GPU在弹载平台的应用,本文又设计了基于嵌入式GPU的弹载SAR信号处理系统软硬件架构。最后,为了对基于多核DSP的弹载SAR成像算法实现进行验证,设计并开发了一套数字仿真测试系统软件,该软件系统使用Qt GUI库实现,与弹载SAR信号处理系统共同构成半实物仿真测试系统,半实物仿真系统的运行和测试结果表明,本文所述的弹载SAR实时成像算法成像质量较好,且满足实时性要求。
二、一种高性能用于电机控制的嵌入式DSP芯片ADMCF326(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、一种高性能用于电机控制的嵌入式DSP芯片ADMCF326(论文提纲范文)
(1)面向航天动力装置的测角系统设计实现与优化(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题来源 |
1.2 课题背景及研究的目的和意义 |
1.3 国内外研究现状 |
1.3.1 电机控制研究现状 |
1.3.2 角度测量研究现状 |
1.4 论文的主要内容 |
第2章 系统总体设计 |
2.1 系统需要完成的功能 |
2.1.1 电源供电功能 |
2.1.2 驱动控制功能 |
2.1.3 测量功能 |
2.2 测角系统整体方案设计 |
2.2.1 测角系统硬件平台方案设计 |
2.2.2 上位机设计方案 |
2.3 本章小结 |
第3章 测试系统硬件平台设计与实现 |
3.1 嵌入式上位机 |
3.2 继电器切换模块 |
3.2.1 继电器切换模块组成原理 |
3.2.2 继电器切换模块工作流程 |
3.3 信号调理采集模块 |
3.4 电源模块 |
3.5 电源参数采集模块 |
3.6 电机驱动模块 |
3.6.1 驱动控制方法原理 |
3.6.2 驱动控制方法实现 |
3.7 FPGA解码单元 |
3.7.1 圆光栅及其附属设备 |
3.7.2 圆光栅测角原理 |
3.8 本章小结 |
第4章 测试系统上位机设计与实现 |
4.1 测试系统上位机架构 |
4.2 通信协议设计 |
4.2.1 系统信息 |
4.2.2 协议物理层 |
4.2.3 协议数据链路层 |
4.2.4 协议用户层 |
4.3 UI设计及控制流程 |
4.4 数据标定模块 |
4.5 关键技术指标完成情况 |
4.6 测角系统控制参数自适应调整 |
4.6.1 PID控制 |
4.6.2 神经网络PID控制 |
4.6.3 仿真结果实验对比 |
4.7 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
(2)基于FPGA的永磁同步电机滑模自适应控制研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 课题研究背景和意义 |
1.2 国内外发展现状 |
1.2.1 速度控制算法研究现状 |
1.2.2 无位置传感器控制算法研究现状 |
1.2.3 滑模算法的研究现状 |
1.2.4 FPGA发展现状 |
1.3 论文主要研究内容 |
2 理论依据 |
2.1 永磁同步电机及矢量控制原理 |
2.1.1 电机介绍及数学模型 |
2.1.2 电机控制策略 |
2.2 滑模算法原理 |
2.3 RBF神经网络自适应控制 |
2.4 本章小结 |
3 控制系统的设计与仿真 |
3.1 速度控制器设计 |
3.1.1 原理分析 |
3.1.2 仿真实验 |
3.2 滑模观测器设计 |
3.2.1 原理分析 |
3.2.2 仿真实验 |
3.3 本章小结 |
4 控制系统的FPGA设计与实现 |
4.1 坐标变换模块 |
4.1.1 Clark变换 |
4.1.2 CORDIC算法与Park变换 |
4.2 PID控制模块 |
4.3 滑模控制器模块 |
4.4 SVPWM模块 |
4.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
(3)光电经纬仪伺服系统ADRC控制器的设计与优化(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 光电经纬仪伺服分系统简介 |
1.2 光电经纬仪及伺服控制技术的发展现状 |
1.3 伺服控制系统的组成与应用 |
1.4 现代伺服控制技术的主要优势特征 |
1.5 研究背景与选题意义 |
1.6 论文主要研究内容安排 |
第二章 伺服控制算法的研究及优化 |
2.1 传统的PID控制在伺服应用中的缺陷 |
2.2 ADRC控制针对于传统控制的改善 |
2.3 ADRC控制器 |
2.3.1 跟踪微分器(TD) |
2.3.2 状态观测器(ESO) |
2.3.3 非线性误差反馈控制(NLSEF) |
2.3.4 ADRC控制器仿真模块搭建 |
2.4 ADRC控制的参数优化 |
2.4.1 跟踪微分器(TD)的优化 |
2.4.2 状态观测器(ESO)的优化 |
2.4.3 非线性误差反馈(NLSEF)的优化 |
2.5 ADRC控制器的鲁棒性仿真分析 |
第三章 基于ADRC算法的伺服控制器设计 |
3.1 伺服系统的数学模型 |
3.2 伺服系统控制回路设计 |
3.2.1 伺服系统速度回路设计 |
3.2.2 伺服系统位置回路设计 |
3.3 伺服控制系统不同跟踪方式的位置回路设计 |
3.3.1 单杆半自动跟踪模式 |
3.3.2 数字引导跟踪模式 |
3.3.3 电视自动跟踪模式 |
3.4 光电经纬仪实物试验结果分析 |
3.4.1 光电经纬仪伺服数据的可视化处理及直观比较 |
3.4.2 实验结果的数据分析及结论 |
3.5 本章小结 |
第四章 光电经纬仪伺服控制系统调试 |
4.1 光电经纬仪伺服控制系统总体结构 |
4.2 光电经纬仪伺服控制系统工作原理及功能 |
4.2.1 控制系统工作原理 |
4.2.2 控制系统主要功能 |
4.3 光电经纬仪伺服控制系统硬件设计 |
4.3.1 控制芯片选取 |
4.3.2 伺服控制板卡介绍 |
4.3.3 DSP最小系统电路介绍 |
4.3.4 伺服控制系统功率级 |
4.4 光电经纬仪伺服控制系统软件设计 |
4.4.1 控制系统软件主要任务 |
4.4.2 DSP集成开发环境 |
4.4.3 控制系统软件总体设计 |
第五章 论文总结 |
参考文献 |
作者简介 |
攻读硕士期间研究成果 |
致谢 |
(4)嵌入式转台控制器的预测函数控制应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究背景与意义 |
1.2 国内外转台发展概况 |
1.2.1 国外转台发展概况 |
1.2.2 国内转台发展概况 |
1.3 转台控制系统研究现状 |
1.4 本文研究内容与章节安排 |
第2章 转台总体方案设计 |
2.1 引言 |
2.2 转台系统组成及工作原理 |
2.3 转台控制系统技术框架 |
2.3.1 转台台体技术方案 |
2.3.2 伺服控制器总体方案 |
2.3.3 转台控制算法分析 |
2.4 本章小结 |
第3章 转台控制器硬件设计 |
3.1 引言 |
3.2 总体方案 |
3.3 硬件设计 |
3.4 硬件完成情况 |
3.5 本章小结 |
第4章 预测函数控制算法研究及设计 |
4.1 引言 |
4.2 预测函数控制算法原理 |
4.2.1 基函数的选择 |
4.2.2 参考轨迹参数计算 |
4.2.3 预测模型的建立 |
4.2.4 反馈校正 |
4.2.5 滚动优化 |
4.3 转台系统建模 |
4.3.1 被控对象建模 |
4.3.2 控制系统建模 |
4.4 三环控制器设计方法 |
4.4.1 电流环PI控制器设计 |
4.4.2 转速环PFC控制器设计 |
4.4.3 位置环PFC控制器设计 |
4.5 本章小结 |
第5章 仿真分析与实验验证 |
5.1 引言 |
5.2 预测函数控制仿真分析 |
5.2.1 PFC算法与PID算法跟踪给定信号能力对比 |
5.2.2 被控对象参数变化时的控制效果 |
5.2.3 参考轨迹不同时输出波形的变化 |
5.3 软件实现 |
5.4 实验验证 |
5.4.1 位置精度及重复性测试 |
5.4.2 速率精度及平稳性测试 |
5.5 本章小结 |
第6章 结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
致谢 |
(5)基于无位置传感器的永磁同步电机低速控制系统设计与实现(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 课题研究目的 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 设计指标 |
1.4 主要工作内容 |
1.5 论文结构 |
2 永磁同步电机控制 |
2.1 永磁同步电机建模 |
2.1.1 电机本体结构 |
2.1.2 永磁同步电机数学模型 |
2.2 永磁同步电机矢量控制策略 |
2.3 永磁同步电机控制系统仿真 |
2.3.1 永磁同步电机本体模型 |
2.3.2 SVPWM调制方式建模 |
2.3.3 电机控制系统建模 |
2.4 本章小结 |
3 无位置传感器低速控制系统建模 |
3.1 永磁同步电机脉振高频信号注入法 |
3.2 观测器参数计算 |
3.3 PI参数整定 |
3.4 基于无位置传感器的PMSM低速控制系统仿真分析 |
3.5 本章小结 |
4 PMSM低速控制系统硬件电路设计 |
4.1 永磁同步电机控制系统设计方案 |
4.2 TMS320F28335 控制电路 |
4.2.1 外围供电电路 |
4.2.2 JTAG电路 |
4.2.3 复位电路 |
4.2.4 采样模块设计 |
4.2.5 IGBT及其驱动电路 |
4.2.6 位置信号采集电路 |
4.3 通讯单元设计 |
4.4 本章小结 |
5 系统软件设计 |
5.1 软件系统主要功能 |
5.2 主程序 |
5.3 通讯模块 |
5.4 控制过程模块 |
5.5 电机驱动模块 |
5.6 上位机软件设计 |
5.6.1 软件架构 |
5.6.2 通讯设置模块 |
5.7 本章小结 |
6 实验调试与分析 |
6.1 实验平台 |
6.2 无位置控制系统启动验证 |
6.3 无位置控制系统动态性能验证 |
6.3.1 加载实验 |
6.3.2 转速跌落实验 |
6.4 实验结果对比 |
6.5 本章小结 |
7 总结与展望 |
7.1 总结 |
7.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录1 非线性扩张观测器代码 |
附录2 粒子群算法代码 |
攻读硕士期间取得的研究成果 |
(6)笼型感应电机柔性自激发电控制研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 笼型感应电机自激发电系统发展及现状 |
1.2.2 笼型异步发电机控制策略综述 |
1.2.3 基于模型设计的硬件系统开发现状 |
1.3 论文主要研究内容 |
第二章 笼型感应电机柔性自激发电系统模型建立 |
2.1 自激发电系统拓扑结构 |
2.2 笼型感应发电机模型及自励磁控制原理分析 |
2.2.1 坐标变换理论 |
2.2.2 笼型感应发电机ABC坐标系下数学模型 |
2.2.3 笼型感应发电机dq旋转坐标系下数学模型 |
2.2.4 自励磁矢量控制原理分析 |
2.2.5 笼型感应电机空载建压分析 |
2.3 自励磁控制系统模型分析 |
2.3.1 ABC坐标系数学模型 |
2.3.2 dq旋转坐标系数学模型 |
2.4 本章小结 |
第三章 分数阶滑模鲁棒自励磁矢量控制算法分析 |
3.1 分数阶滑模转矩外环控制器设计 |
3.1.1 分数阶微积分理论 |
3.1.2 分数阶滑模切换函数选取 |
3.1.3 分数阶滑模趋近律设计 |
3.1.4 外环控制器设计 |
3.2 电流内环内模控制器设计 |
3.2.1 内模控制理论分析 |
3.2.2 内模控制性质 |
3.2.3 内环控制器设计 |
3.3 仿真实验及结果分析 |
3.3.1 负载突变情况下仿真分析 |
3.3.2 转速突变情况下仿真分析 |
3.4 本章小结 |
第四章 柔性自激励磁控制系统硬件设计 |
4.1 系统总体构成与工作原理 |
4.2 系统性能指标 |
4.3 自激励磁控制主电路设计 |
4.3.1 直流电容参数计算及选型 |
4.3.2 交流电感参数计算及选型 |
4.3.3 IPM选型 |
4.4 自励磁电源系统设计 |
4.4.1 硬件系统主电源 |
4.4.2 自励磁控制器电源 |
4.4.3 IPM驱动模块电源 |
4.5 自励磁控制器硬件设计 |
4.5.1 核心处理器选型分析 |
4.5.2 采样调理电路设计 |
4.5.3 IPM外围电路设计 |
4.5.4 软启动电路设计 |
4.5.5 保护电路设计 |
4.5.6 通信电路设计 |
4.6 本章小结 |
第五章 基于模型设计的自激控制代码生成 |
5.1 基于模型设计概述 |
5.1.1 开发流程 |
5.1.2 Embeded.coder简介 |
5.2 代码模型搭建 |
5.2.1 中断触发模型搭建 |
5.2.2 电压电流采集模型搭建 |
5.2.3 核心控制算法模型搭建 |
5.2.4 SVPWM波形生成模块搭建 |
5.3 系统参数配置及代码生成 |
5.3.1 系统参数配置 |
5.3.2 系统代码生成 |
5.4 本章小结 |
第六章 笼型感应电机自激发电系统调试及验证 |
6.1 系统调试 |
6.1.1 电源电路调试 |
6.1.2 电压电流采集电路调试 |
6.1.3 转速测量电路调试 |
6.2 系统验证 |
6.2.1 系统建压过程 |
6.2.2 变速条件下系统性能测试及分析 |
6.2.3 负载突变条件下系统性能测试及分析 |
6.3 本章小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历、在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
个人简历 |
参研课题 |
已发表的学术论文 |
附录 |
附录A 系统样机原理图 |
A1 系统主供电原理图 |
A2 IPM模块供电原理图 |
A3 IPM驱动电路原理图 |
A4 自激励磁控制器接口板原理图 |
A5 自激励磁控制器核心控制板原理图 |
附录B 系统样机PCB图 |
B1系统主供电PCB图 |
B2 IPM模块供电PCB图 |
B3 IPM驱动电路PCB图 |
B4 自激励磁控制器接口板PCB图 |
B5 自激励磁控制器核心控制板PCB图 |
(7)永磁同步电机驱动系统主控芯片研究与设计(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
符号对照表 |
缩略语对照表 |
第一章 绪论 |
1.1 研究的背景及意义 |
1.2 永磁同步电机控制芯片的发展与现状 |
1.2.1 永磁同步电机控制芯片的发展史 |
1.2.2 永磁同步电机控制芯片的研究现状 |
1.3 论文的主要研究内容 |
第二章 永磁同步电机数学模型与矢量控制策略 |
2.1 永磁同步电机介绍 |
2.2 永磁同步电机数学模型 |
2.2.1 A、B、C三相静止坐标系下的PMSM数学模型 |
2.2.2 α、β、o两相静止坐标系中PMSM数学模型 |
2.2.3 d、q、o旋转两相坐标系中PMSM数学模型 |
2.3 矢量控制原理及方法 |
2.4 坐标变换 |
2.4.1 Clark变换 |
2.4.2 Park变换及其逆变换 |
2.5 CORDIC算法 |
2.6 SVPWM的原理及实现 |
2.6.1 SVPWM原理 |
2.6.2 SVPWM实现过程 |
2.7 本章小结 |
第三章 永磁同步电机控制芯片设计 |
3.1 芯片设计流程及工具 |
3.1.1 芯片设计思路及电机控制模型 |
3.1.2 设计使用语言及平台 |
3.2 永磁同步电机芯片控制模块 |
3.2.1 坐标变换模块 |
3.2.2 CORDIC算法模块 |
3.2.3 解码器模块 |
3.2.4 SVPWM模块 |
3.2.5 PID算法模块 |
3.3 浮点数运算模块 |
3.4 OC8051IP核 |
3.4.1 CPU设计说明 |
3.4.2 存储器设计说明 |
3.4.3 外设模块设计说明 |
3.5 永磁同步电机控制芯片整体结构 |
3.6 本章小结 |
第四章 永磁同步电机控制芯片仿真验证 |
4.1 永磁同步电机控制芯片仿真验证流程 |
4.2 永磁同步电机控制芯片仿真验证功能点 |
4.3 永磁同步电机控制芯片仿真验证结果 |
4.3.1 永磁同步电机控制模块仿真 |
4.3.2 浮点数运算模块仿真 |
4.3.3 OC8051IP核仿真 |
4.4 本章小结 |
第五章 永磁同步电机控制芯片的系统级验证 |
5.1 永磁同步电机控制系统设计 |
5.2 永磁同步电机控制芯片系统级验证实验平台搭建 |
5.2.1 Nexys4开发板 |
5.2.2 永磁同步电机 |
5.2.3 永磁同步电机集成驱动电路板设计 |
5.3 实验结果及其分析 |
5.4 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(8)基于锥体帆布式排种器的小区条播机改进及电控系统研发设计(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 课题来源 |
1.2 课题研究的背景 |
1.3 课题研究的意义 |
1.4 国内外小区播种机的发展历程及研究现状 |
1.4.1 国外发展历程、研究现状 |
1.4.2 国内发展历程、研究现状 |
1.5 课题主要研究的内容 |
1.6 课题采用的技术路线 |
1.7 课题创新点 |
1.8 本章小结 |
2 自走式小区条播机总体方案设计 |
2.1 自走式小区条播机设计要求 |
2.2 影响小区条播机播种均匀度的主要因素 |
2.3 总体方案设计 |
2.3.1 结构改进 |
2.3.2 动力方案 |
2.3.3 硬件方案设计 |
2.3.4 软件方案设计 |
2.4 本章小结 |
3 自走式小区条播机硬件设计 |
3.1 控制芯片 |
3.1.1 嵌入式系统主控芯片介绍 |
3.1.2 具体的芯片选型 |
3.1.3 F28335型DSP介绍 |
3.1.4 F28335 最小应用系统设计 |
3.2 测速模块 |
3.2.1 测速传感器的选择 |
3.2.2 光电编码器的工作原理 |
3.2.3 边沿捕获单元 |
3.2.4 电平转换电路 |
3.3 排种器电机控制模块 |
3.3.1 步进电机简介 |
3.3.2 步进电机选型 |
3.3.3 步进电机控制原理 |
3.3.4 步进电机驱动器的选择 |
3.4 触摸屏模块 |
3.4.1 串口屏工作原理 |
3.4.2 串口屏型号及相关参数 |
3.4.3 经济型串口屏的开发流程 |
3.5 整机功耗 |
3.6 本章小结 |
4 自走式小区条播机软件设计 |
4.1 编程开发环境介绍 |
4.2 程序总体介绍 |
4.3 播种机行进速度测算程序 |
4.4 排种器步进电机控制程序 |
4.5 串口屏程序 |
4.6 本章小结 |
5 软件仿真与室内试验 |
5.1 软件仿真 |
5.2 室内试验 |
5.2.1 试验目的 |
5.2.2 试验器材 |
5.2.3 试验内容 |
5.2.4 试验结果与分析 |
5.3 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
硕士期间科研成果 |
致谢 |
(9)基于高频信号耦合注入的永磁无刷直流电机转子初始位置检测(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究背景与意义 |
1.2 永磁无刷直流电机发展现状 |
1.3 无位置传感器控制方法研究现状 |
1.3.1 无位置传感器控制 |
1.3.2 转子初始位置检测 |
1.4 论文主要研究内容 |
第2章 永磁无刷直流电机转子初始位置检测原理 |
2.1 永磁无刷直流电机系统模型 |
2.1.1 系统构成 |
2.1.2 数学模型 |
2.2 电机绕组电感与转子位置关系 |
2.2.1 凸极效应导致的绕组电感变化特性 |
2.2.2 饱和效应导致的绕组电感变化特性 |
2.3 转子初始位置检测原理 |
2.4 本章小结 |
第3章 基于高频信号耦合注入的转子初始位置检测方法 |
3.1 基于高频信号耦合注入的永磁无刷直流电机系统 |
3.2 转子初始位置扇区判定 |
3.3 永磁体转子极性判定 |
3.4 本章小结 |
第4章 永磁无刷直流电机转子初始位置检测实验研究 |
4.1 永磁无刷直流电机系统实验平台 |
4.1.1 系统硬件设计 |
4.1.2 系统软件设计 |
4.2 转子初始位置检测实验结果分析 |
4.3 电磁转矩对比实验结果分析 |
4.4 本章小结 |
第5章 总结与展望 |
参考文献 |
发表论文和参加科研情况 |
致谢 |
(10)合成孔径雷达实时成像算法优化与系统开发(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
符号对照表 |
缩略语对照表 |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 论文内容与安排 |
第二章 弹载SAR实时成像算法 |
2.1 引言 |
2.2 成像算法原理 |
2.3 基于惯导数据的运动补偿 |
2.4 本章小结 |
第三章 基于多核DSP的信号处理设计 |
3.1 引言 |
3.2 信号处理平台简介 |
3.2.1 DSP芯片简介 |
3.2.2 硬件平台简介 |
3.2.3 DSP编程方式 |
3.3 基于DSP的实时成像算法软件设计与优化 |
3.3.1 概述 |
3.3.2 弹载SAR成像算法实现 |
3.3.3 弹载SAR成像算法优化 |
3.3.4 弹载SAR成像算法验证 |
3.3.5 程序烧写与自启动 |
3.4 基于多核DSP的弹载SAR信号处理系统设计 |
3.5 本章小结 |
第四章 基于嵌入式GPU的信号处理设计 |
4.1 引言 |
4.2 Jetson TX2平台简介 |
4.2.1 芯片与平台简介 |
4.2.2 GPU编程模型与编程方法 |
4.3 基于嵌入式GPU的实时成像算法优化与验证 |
4.3.1 实时成像算法实现与优化 |
4.3.2 实时成像算法验证 |
4.4 基于嵌入式GPU的弹载SAR信号处理系统设计 |
4.4.1 硬件架构设计 |
4.4.2 软件架构设计 |
4.5 本章小结 |
第五章 数字仿真测试系统设计与实现 |
5.1 引言 |
5.2 软件架构设计 |
5.2.1 设计需求分析 |
5.2.2 GUI框架选择与设计思想 |
5.2.3 软件架构实现 |
5.3 软件功能与实现 |
5.3.1 Qt编程概述 |
5.3.2 登录模块 |
5.3.3 主界面 |
5.3.4 通信协议与网络编程 |
5.4 半实物仿真系统测试 |
5.4.1 基于仿真数据的系统测试 |
5.4.2 基于回波模拟器的系统测试 |
5.5 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 研究工作总结 |
6.2 后续工作展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
四、一种高性能用于电机控制的嵌入式DSP芯片ADMCF326(论文参考文献)
- [1]面向航天动力装置的测角系统设计实现与优化[D]. 游梓旋. 哈尔滨工业大学, 2021
- [2]基于FPGA的永磁同步电机滑模自适应控制研究[D]. 单继超. 大连理工大学, 2021(01)
- [3]光电经纬仪伺服系统ADRC控制器的设计与优化[D]. 孙黎明. 长春大学, 2021(02)
- [4]嵌入式转台控制器的预测函数控制应用研究[D]. 高梦泽. 中国运载火箭技术研究院, 2021(02)
- [5]基于无位置传感器的永磁同步电机低速控制系统设计与实现[D]. 刘华青. 航天动力技术研究院, 2021(01)
- [6]笼型感应电机柔性自激发电控制研究[D]. 葛孟超. 石家庄铁道大学, 2020(04)
- [7]永磁同步电机驱动系统主控芯片研究与设计[D]. 郭雷. 西安电子科技大学, 2020(05)
- [8]基于锥体帆布式排种器的小区条播机改进及电控系统研发设计[D]. 杨豪. 成都大学, 2020(08)
- [9]基于高频信号耦合注入的永磁无刷直流电机转子初始位置检测[D]. 董淑海. 天津大学, 2019(01)
- [10]合成孔径雷达实时成像算法优化与系统开发[D]. 宋超. 西安电子科技大学, 2019(02)