检索结果-南通市图书馆

作者：袁鑫吉林大学

学位级别：硕士

随着经济的发展和人们生活水平的提高，微波炉逐渐成为城市居民生活中必备的家用电器。然而传统的微波炉在体积、效率、智能化等多个方面都受到了严重的限制，所以微波炉的改良问题变得越来越突出。早期的微波炉供电电源通常采用的是定... 详细信息

随着经济的发展和人们生活水平的提高，微波炉逐渐成为城市居民生活中必备的家用电器。然而传统的微波炉在体积、效率、智能化等多个方面都受到了严重的限制，所以微波炉的改良问题变得越来越突出。早期的微波炉供电电源通常采用的是定频变压器将电压放大后整流的方法供电。这种供电电源的缺点是供电功率不可调，耗能高，器件耗损严重。由于输出功率的不可调，微波炉只能采取间断性供电的方法给磁控管供电，来改变微波炉的平均输出功率，这种频繁开启、关闭的方法严重的影响磁控管的寿命。本课题紧跟当代前沿趋势，尝试通过LLC谐振式变换电路为微波炉的磁控管提供连续可调的供电电压，并且采用ZVS软开关技术降低谐振开关管正常工作时的开关损耗，从而提高整个电源的供电效率，延长供电电源的使用寿命。本课题的主要工作如下：（1）对几种常见的谐振电路进行简单的比较，指出LLC型谐振变换电路的优点，然后详细分析了LLC谐振变换电路工作在不同开关频率范围下，谐振电路的工作状态和波形图，并且通过FHA基波分析法对LLC谐振电路的直流增益、归一化阻抗等特性参数进行了深入详细的分析。（2）对LLC谐振变换电路的主要参数进行了优化计算，推导出了ZVS软开关导通的条件;通过参数的计算，选择出了合适类型的电感、电容、开关管、二极管、驱动器、单片机芯片等硬件器件，用以完成LLC谐振式开关电源的硬件部分;分析了实际变压器和理想变压器的区别，并设计了能在磁集成技术下用以简化电路的变压器结构。（3）以芯片STM32F103VBT6为核心设计了LLC谐振式开关电源控制部分的软硬件系统，硬件部分主要包括：辅助供电电源、驱动芯片IR2110及其外围电路、单片机STM32F103VBT6的外围电路、电流检测电路;软件部分主要是在IAR Embedded Workbench forARM工作环境下完成pwm互补波形输出、电流检测ADC转换和过流保护使能等功能的软件设计。（4）在实验室搭建LLC谐振式开关电源样机，对实际电路的波形图进行采集，并与理论分析相比较。

关键词： LLC谐振网络 pwm驱动参数设计软开关电源

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机载稳瞄转塔伺服驱动电路设计及性能分析

机载稳瞄转塔伺服驱动电路设计及性能分析

作者：牛静西安工业大学

学位级别：硕士

本问研究的内容足武装直升机机载稳瞄转塔、平台上的伺服驱动器,稳瞄转塔即以陀螺为敏感元件的陀螺稳定平台,山平台结构和伺服控制器两大部分构成,其中伺服驱动电路板就是伺服控制器的重要组成部分,并且作为电流环的执行机构,是电机驱... 详细信息

本问研究的内容足武装直升机机载稳瞄转塔、平台上的伺服驱动器,稳瞄转塔即以陀螺为敏感元件的陀螺稳定平台,山平台结构和伺服控制器两大部分构成,其中伺服驱动电路板就是伺服控制器的重要组成部分,并且作为电流环的执行机构,是电机驱动力矩产生的根源,其性能的好坏直接关系整个伺服系统性能和精度,所以伺服驱动电路是伺服控制系统的关键部件之一。本课题依靠现有在研的我国某型直升机机载稳瞄系统,从稳瞄系统的组成等方面入手,通过理论分析及产品试验,研制一种可通用于机载光电系统的伺服驱动电路。该通用型伺服驱动电路不但符合机载光电装备小型化、通用化、模块化的要求,而且避免了重复的硬件设计,便于后期的产品维护,降低开发成本。本课题系统、全面地对伺服驱动器进行了研究,分析国内外机载伺服系统的研究情况和发展现状,介绍了伺服驱动电路在伺服系统及整个光电系统中的重要作用.较为详细的分析了控制对象直流有刷电机的结构,运行特性及控制原理,建立了系统,电机,电流环等部分的数学模型,在此基础上,进行驱动电路的原理设计.将其按功能细分为六大模块,分别进行建模,分析,设计,还结合设计流程详述了驱动电路硬件设计规则,特别是电磁兼容设计.最后结合系统对该电路的性能进行分析。

关键词：直流有刷电机电机驱动 pwm驱动电流环

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小环境电子控温除湿技术研究

小环境电子控温除湿技术研究

作者：杨秀荣合肥工业大学

学位级别：硕士

温度和湿度是影响仪器稳定性、精度和寿命的两个重要参数。仪器中很多器件对其周围的局部环境温度和湿度有着确定的要求，特别是对于自身含有热源且对温湿度比较敏感的仪器而言。而且随着仪器的小型化、轻型化的发展，仪器所处的空间越... 详细信息

温度和湿度是影响仪器稳定性、精度和寿命的两个重要参数。仪器中很多器件对其周围的局部环境温度和湿度有着确定的要求，特别是对于自身含有热源且对温湿度比较敏感的仪器而言。而且随着仪器的小型化、轻型化的发展，仪器所处的空间越来越小，因此研究小环境下的控温除湿系统是十分有意义的。在小空间控温除湿方面，传统的采用液体汽化制冷控温和冷冻法除湿存在着结构复杂，成本高等问题，而且温湿度控制又具有非线性、滞后性、时变性和耦合性等特点，使得小空间环境控制更加复杂。本论文采用半导体制冷技术实现了小环境下的温度控制和除湿，并采用模糊控制技术和pwm驱动方法实现了控制的自动化与智能化。本论文主要研究工作与内容如下： 1.控温除湿方案研究。在分析半导体制冷控温和除湿原理的基础上，确定了系统的三个执行机构，分别为半导体制冷系统、半导体制热系统和循环风扇。并结合小空间温湿度控制的特点，提出了模糊控制的方案，并对其进行了具体设计，包括模糊控制器结构的确定、模糊化、模糊推理和反模糊化几个过程。 2.模拟试验箱设计。模拟试验箱主要包括箱体、隔热层、半导体制冷系统和制热系统。对半导体制冷和制热系统进行了重点设计，包括热电堆选型、散热方式的选择和固定方式的选择。为了实现控温除湿，箱体中采用两层四室结构，分别为控温除湿室、冷凝室、循环室和加热室。同时对隔热层进行了选材和厚度计算及校核。 3.测控电路设计和软件设计。测控电路部分主要包括温湿度测量模块、半导体热电堆及风扇驱动模块和主控制及外围电路模块，其中半导体热电堆驱动模块对于系统功能实现尤为重要，设计了pwm驱动电路、隔离电路和滤波电路。软件部分主要包括温湿度测量程序、模糊控制程序和PC显示程序。 4.系统实验测试与分析。对半导体热电堆电压、循环风扇等影响系统控温除湿效果的重要因素进行了开环实验研究。并在此基础上，进一步完善模糊控制程序，进行系统闭环实验，所得结果验证了系统设计的可行性、有效性。

关键词：半导体制冷技术温湿度控制模糊控制 pwm驱动

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一种直流伺服电机驱动器的设计

一种直流伺服电机驱动器的设计

作者：张东清杭州电子科技大学

学位级别：硕士

近年来电动汽车产业在政府有关部门的支持引导下正逐步走向市场。作为电动汽车的配套装备产业，更换电动汽车电池的机械臂的研究有着很好的实用价值。本课题主要设计了一款用于驱动多关节机械臂的关节处直流伺服电机的驱动器。性能稳定... 详细信息

近年来电动汽车产业在政府有关部门的支持引导下正逐步走向市场。作为电动汽车的配套装备产业，更换电动汽车电池的机械臂的研究有着很好的实用价值。本课题主要设计了一款用于驱动多关节机械臂的关节处直流伺服电机的驱动器。性能稳定的直流伺服电机驱动器对于机械臂的整体运行性能有着非常重要的作用，同时具有重要的经济效益和科研价值。本文首先介绍了直流伺服电机驱动器的应用及发展趋势，分析了驱动器电源的发展趋势。对驱动器设计的整体方案做了介绍，然后对驱动器各部分进行了详细说明。驱动器总体可以分三个部分，第一部分是交流/直流变换的APFC（有源功率因数校正）电路。采用专用控制芯片，达到较高的功率因数，有效提高了电网利用率以及供电设备的带负载能力，同时为后级电路提供400V直流稳定电压;第二部分是直流/直流变换的半桥LLC谐振变换电路，LLC电路在恒压输出方面有很大的优势，可以为伺服电机提供稳定的电压，实现了开关管的零电压开关和整流二极管的零电流开关，减小了电路损耗，提高了驱动器效率;第三部分是直流伺服电机直接驱动部分，采用pwm驱动模式对直流伺服电机进行驱动。本文对各部分电路的基本工作原理进行了详细分析，对元件的选择进行了说明，完成了驱动器整体电路的设计。论文中还介绍了驱动器的电磁兼容性设计、PCB布板要点和系统可靠性设计，分析了电路中电磁干扰产生的原因，提出了抑制电磁干扰的措施，对PCB布板的走线、电气隔离等进行了说明，从电路拓扑、元器件选择、驱动器封装等方面介绍了提高可靠性的方法。论文最后对设计的120W直流伺服电机驱动器样板进行了测试，给出了电路中关键点的工作电压波形并进行了分析。经测试，结果表明驱动器工作正常，功率因数较高、电流总谐波小，整机效率基本达到要求，直流伺服电机正、反向转动稳定。

关键词：伺服电机驱动器有源功率因数校正 LLC谐振变换器 pwm驱动

基于纯电动工程机械电机泵的多相电机控制系统研究

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基于纯电动工程机械电机泵的多相电机控制系统研究

作者：叶勤江华侨大学

学位级别：硕士

随着能源的不断消耗和生态环境的日益恶化,绿色发展成为当今世界的主题。纯电动工程机械由于具有零排放、低噪声和效率高等特点,成为工程机械行业的热门发展方向。纯电动工程机械液压系统的动力部分为电机泵,其对时变负载下驱动电机的... 详细信息

随着能源的不断消耗和生态环境的日益恶化,绿色发展成为当今世界的主题。纯电动工程机械由于具有零排放、低噪声和效率高等特点,成为工程机械行业的热门发展方向。纯电动工程机械液压系统的动力部分为电机泵,其对时变负载下驱动电机的转矩响应速度和脉动要求很高。当前电机泵的驱动电机通常为三相电机,其驱动过程往往存在转矩响应较慢和转矩脉动大等不足。而多相电机具有调制资源丰富、动态响应快、转矩脉动小和可靠性高等优点。目前,国内关于多相电机在液压系统中的应用研究较少,因此开展基于电机泵的多相电机控制系统研究具有一定的意义。本文根据液压泵的流量连续性方程及转矩方程,建立了液压泵的数学模型,并分析液压系统对电机调速系统的控制要求。通过分析常见的四种电机特点,确定了将交流异步电机作为电机泵的驱动电机类型。通过Ansoft建模仿真,确定了多相电机的相数为半十二相,因此本文研究的多相电机也称为六相感应电机。使用空间解耦理论对六相感应电机的数学模型进行解耦,建立了电机在两相静止坐标系下的数学模型。通过对常见电机控制策略的分析,确定了将直接转矩控制技术作为六相感应电机的控制策略。为了提高电机泵的动态响应,同时降低电机转矩脉动,引入了基于空间解耦变换理论的脉冲宽度调制（SVpwm）算法,通过合成中间电压矢量来降低定子谐波电流,从而降低转矩脉动。完成了电机泵系统的相关仿真,仿真表明基于电机泵的六相电机直接转矩控制系统的鲁棒性好,动态响应快,转矩脉动小。为了满足多相电机的控制需要,本文提出了六相感应电机控制系统硬件设计总体方案,以德州仪器公司的TMS320F28335为控制核心,完成了相关硬件电路的设计及测试。根据控制系统原理,完成了相关软件程序的编写。同时搭建了试验平台,完成了六相感应电机的空载试验,并在时变负载条件下对六相电机与三相电机分别进行试验,试验结果表明六相电机相较于三相电机更适用于电机泵,其动态性能更好,转矩脉动也更小。

关键词：电机泵六相感应电机 pwm驱动直接转矩控制

介入治疗用自主导管导向机器人驱动及控制技术研究

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介入治疗用自主导管导向机器人驱动及控制技术研究

作者：韩俊晓哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

自主导管是一种能够在体外控制其前端自主实现偏转运动的微创介入手术设备,它能够使手术导管在血管介入治疗手术中顺利到达病变部位,降低操作难度,减少错误操作带来的风险。导向机器人则是安装在自主导管前端的实现主动弯曲和转向功能... 详细信息

自主导管是一种能够在体外控制其前端自主实现偏转运动的微创介入手术设备,它能够使手术导管在血管介入治疗手术中顺利到达病变部位,降低操作难度,减少错误操作带来的风险。导向机器人则是安装在自主导管前端的实现主动弯曲和转向功能的装置。基于形状记忆效应,本文对导向机器人的结构和导向原理进行了详细论述,并研制了导向机器人样机。本文研制的导向机器人样机是由包含SMA(形状记忆合金)驱动器和偏置弹簧的四节弯曲单元组成,能够实现不同方向和角度的弯曲,外形尺寸为长20mm,外径1.3mm。为了提高SMA驱动器的响应速度、增强SMA驱动器在相变温度区间上的可控性、以及避免SMA驱动器因过热造成形状记忆效应的退化,本文中导向机器人的采用pwm驱动方式,并选取电阻和温度作为反馈变量,分别设计了两套相应的反馈控制系统,并且对控制系统的软、硬件设计进行了详细的论述。在加拿大NDI公司提供的AURORA位姿传感器平台的基础上,利用VC++6.0开发了传感器位姿跟踪系统软件,实现从上位机向AURORA传感器系统发送命令,获得传感器工作空间内的位姿信息。对计算机主机和AURORA传感器之间传递的数据使用了循环冗余校验,确保了通信的顺利进行。对导向机器人做了整体性能试验,测得了pwm占空比与导向机器人弯曲角度的关系,加热电流与导向机器人弯曲角度的关系,为合理控制SMA驱动器提供了准确的参数。在带有冠状动脉和主动脉弓的胸部血管模型中进行了模拟介入手术的插管过程,按照预定的模拟手术路线分别在电阻反馈控制系统和温度反馈控制系统的控制下成功地完成了导向机器人进入目标血管分支的实验,实验结果表明整个插管过程准确迅速,大大降低了手术的操作难度,提高了手术成功率。

关键词：微创介入手术导向机器人形状记忆合金 pwm驱动电阻反馈温度反馈

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基于MSP430的自动巡线机器人研制

基于MSP430的自动巡线机器人研制

作者：宋波西南交通大学

学位级别：硕士

本课题是以2006年全国CCTV杯机器人大赛的比赛用机器人研制为背景，根据比赛的实际场地和比赛需求，设计制作出了相应的自动巡线机器人，探讨了机器人行走的一般控制方法。论文首先对自动巡线机器人总体设计方案进行叙述，... 详细信息

本课题是以2006年全国CCTV杯机器人大赛的比赛用机器人研制为背景，根据比赛的实际场地和比赛需求，设计制作出了相应的自动巡线机器人，探讨了机器人行走的一般控制方法。论文首先对自动巡线机器人总体设计方案进行叙述，阐述其各要素的工作原理，然后就整个自动巡线机器人系统划分为五个模块，分章节对各个模块设计制作进行阐述。机器人巡线算法是本文研究的重点，将机器人与引导线的相对位置关系分成典型的七种状态，控制系统分别就这七种状态做出相应的调整策略。论证了在这种机构设计下通过不断调整底盘姿态的方法可以让底盘中心线逐渐与引导线重合的实现原理。机器人机械结构部分，通过分析常用的车轮驱动配置方式，择优选择了前排安装两个万向轮、后排安装两个独立驱动轮的设计方案，充分考虑到了巡线的简易性和稳定性。并针对比赛要求，设计了相应的抓取、推送执行机构。机器人传感器接口与驱动电路部分，详细阐述了光电传感器检测信号原理，叙述了本次设计所采用的光电传感器接口电路详细设计方案，分析了传感器采用该种布局方案的原因。针对机器人的机械特性和速度要求，设计了两套基于不同原理的电机驱动电路，分析了各自的优缺点和可行性。机器人主控系统硬件部分阐述了主控芯片选型，主控电路设计方案，以及相应的接口说明。软件部分在MSP430平台上实现了快速、稳定、准确的巡线方法。比赛表明，该自动巡线机器人行走设计效果良好，经过改进完善，今后可以用于工业控制物料搬运场合。

关键词：机器人巡线光电检测 pwm驱动姿态调整

多功能移动机器人运动机构及控制系统的研究与实现

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多功能移动机器人运动机构及控制系统的研究与实现

作者：华亮浙江工业大学

学位级别：硕士

移动机器人是机器人领域中的一个重要分支，它是一个集环境感知、动态决策与规划、行为控制与执行等多种功能于一体的综合系统。本文以自行设计加工的移动机器人本体为对象，完成了移动机器人运动控制系统、感测导航系统、移动机械臂精... 详细信息

移动机器人是机器人领域中的一个重要分支，它是一个集环境感知、动态决策与规划、行为控制与执行等多种功能于一体的综合系统。本文以自行设计加工的移动机器人本体为对象，完成了移动机器人运动控制系统、感测导航系统、移动机械臂精密定位控制系统的软硬件设计，并对移动机器人导航策略、行波超声波电机精密定位控制等问题进行了研究。此外，本文还提出了一种新型高精度角位移传感器。本文的主要工作和研究内容如下：(1)概述了国内外移动机器人领域的研究成果，并对移动机器人领域研究的热点问题进行了分析，提出了本论文的研究内容和创新点。(2)针对轮式移动机器人的移动机构展开研究，运用AUTOCAD设计了移动机器人的机械本体机构，并对机器人运动学、动力学进行了分析。在对电机、传感器、控制器选型工作的基础上，完成了控制系统总体方案设计。(3)设计了两轮差速驱动机器人运动控制系统。设计了一种新颖的基于单片机和CPLD的直流电机pwm驱动器。此外文中对双轮驱动机器人的速度位置控制进行了实验研究。(4)完成了机器人感测系统软硬件设计并进行了实验研究，对实验中出现的问题进行了分析处理。(5)针对移动机器人沿墙导航中的不同问题设计了相应的控制策略并进行了实验研究。对机器人寻迹、跟踪策略进行研究。(6)通过实验研究探讨了微步控制下负载、温度对行波超声波电机的运行特性、启动特性、调速特性和步进特性的影响，揭示了其中规律。此外本章设计了基于FPGA的反应式步进电机双正弦恒频斩波新型细分控制系统。实现了机械臂的精密定位控制。(7)提出一种有较强实用价值的新型高精度角位移传感器。分析了传感器的工作原理，设计加工了传感器的本体结构，并设计了传感器接口电路软硬件。本文设计的移动机器人可在线编程序、离线运行，保证了用户的参与，又实现了执行当中的自主性。该移动机器人具备了一些智能化的控制功能，并为将来移动机器人更高层次的理论与方法研究提供了一个可靠的实验平台及基础。本文提出的高精度角位移传感器、行波超声波电机微步控制系统、新型步进电机控制器除了可以应用于移动机器人外，在工业生产其它领域也具有普遍的应用价值。

关键词：移动机器人 pwm驱动超声波传感器红外传感器步进电机导航策略行波超声波电机高精度角位移传感器

三相BLDCM无位置传感器控制芯片研究与设计

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三相BLDCM无位置传感器控制芯片研究与设计

作者：鲜大帅西安科技大学

学位级别：硕士

随着新能源汽车、无人机、机器人以及智能家居等产业的快速发展,直流无刷电机得到了广泛应用。但其位置传感器带来的体积、成本和可靠性问题也愈发凸显,不利于电机控制系统的小型化、集成化。因此,对无位置传感器三相直流无刷电机控制... 详细信息

随着新能源汽车、无人机、机器人以及智能家居等产业的快速发展,直流无刷电机得到了广泛应用。但其位置传感器带来的体积、成本和可靠性问题也愈发凸显,不利于电机控制系统的小型化、集成化。因此,对无位置传感器三相直流无刷电机控制芯片进行研究,具有理论研究意义和工程应用价值。通过分析三相直流无刷电机的结构和工作原理,建立相应的数学模型,得出反电动势与电机转子位置的关系,据此设计反电动势检测和相位延迟电路,无需位置传感器即可获得电机转子的位置信息。分析对比典型的两相导通120度换相控制和三相导通180度换相控制各自特点,得出了增加电机输出转矩,减少转矩脉动和噪声的150度十二步换相控制方法。针对直流无刷电机在静止或低速时反电动势无法检测的问题,基于三段式启动方法,设计了一种改进的启动策略,实现了电机的平稳可靠启动。详细分析了功率MOS器件寄生体二极管产生的消磁事件对电机反电动势检测的干扰,设计了相应的屏蔽算法,优化了 pwm驱动模式,以减小消磁事件持续的时间,消除其对换相时机产生的不良影响。进而从启动、控制和驱动三个方面改善了电机性能,减少了电机的电流和转矩脉动,降低了电机噪声。此外,设计了速度检测、PI调节和IIC通信等辅助模块,搭建了三相直流无刷电机的无位置传感器控制系统及对应的仿真模型,并在Simulink中进行了系统验证。最后,设计了整体系统代码,并通过了 VCS仿真验证,据此搭建了 FPGA原型验证平台,对所设计的控制系统进行功能测试,实验结果表明,系统各项功能达到了预期效果,验证了理论分析的正确性和设计的可行性。

关键词：直流无刷电机控制芯片无感控制 pwm驱动低噪声

基于TMS320LF2407A的某液压转台控制系统设计与研究

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基于TMS320LF2407A的某液压转台控制系统设计与研究

作者：仲训昱哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

本实验室设计的液压转台主要用于模拟舰船在水中的运动姿态。通过计算机控制技术，对转台的运动进行控制，模拟舰船在水中的运动姿态，可实现在实验室内模拟舰面运动姿态的环境状态。但是，原有的控制系统只能实现对转台的单自由度控制... 详细信息

本实验室设计的液压转台主要用于模拟舰船在水中的运动姿态。通过计算机控制技术，对转台的运动进行控制，模拟舰船在水中的运动姿态，可实现在实验室内模拟舰面运动姿态的环境状态。但是，原有的控制系统只能实现对转台的单自由度控制，并且控制的精度和稳定性难以满足要求。因此，为了实现转台的双自由度(横摇和纵摇)联动以模拟舰船在水中的摇摆姿态、以及提高控制的精度和稳定性，需要对转台的控制系统做进一步设计和研究。本文对双自由度液压转台控制系统进行了设计和研究。首先，分析了液压转台的机械组成及其工作原理，并在这基础上建立了电液位置系统的数学模型。其次，对转台电控系统的方案进行了论证，提出了“PC+DSP”的主从式分级控制的方式。完成了基于DSP芯片TMS320LF2407A的转台控制器的硬件设计，包括存储器扩展电路、传感器信号调理电路、pwm驱动电路、通信电路等其他DSP外围电路;并对电液伺服阀SV-10的pwm驱动特性进行了分析。接着设计了整个系统的软件，包括上位机(PC)的监控软件和下位机(DSP)的控制软件。最后，进行了转台控制的调试实验及PID控制方法的研究。采用经验法对PID控制器的参数进行了整定，通过理论与实践相结合的方法，对普通PID控制算法进行了改进，并设计出程序流程图。实验结果表明，采用“PC+DSP”的主从式分级控制，提高了系统的可靠性、有效实现了对液压转台的双自由度实时控制;设计的PID控制器能够对转台的横摇和纵摇运动进行平稳的控制，基本满足了要求;对电液伺服阀SV-10所采用的pwm驱动方式有效地减小了阀芯的滞环，提高了阀的灵敏度，明显改善了控制系统的低温运行性能和低速运行性能。然而，仅采用常规PID控制难以获得较高的精度和稳定性，转台的智能控制是以后值得研究的一个方向。

关键词：液压转台 PID控制 pwm驱动 TMS32OLF24O7A