通过对目前电动机节能方式的分析,提出了利用单片机89C52为控制核心,根据电动机负载变化,实时检测电动机功率因数,调整电动机定子端电压的控制方案,以达到提高功率因数、节约电能的目的。同时,给出了功率控制器的硬件和软件的设计方法。通过该方案的控制,系统可以实现电动机的软启动及过载、断相、欠压等的全方位监测。

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针对Smith控制对时滞系统抗干扰性差的弱点，提出了一种基于神经网络辨识的LM-Smith控制器。该控制器在经典Smith控制中引入神经元模型，实时辨识时变被控对象，使预估模型能准确跟踪被控对象，实现对时滞环节的完全补偿。仿真结果表明该方法构造简单、准确性好、鲁棒性较强，改善了经典Smith控制的控制效果。

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3.1 标准应用电路 47R 47R LS VCC_IO TMC5160 SPI interface CSN SCK SDO SDI reference switch processing R E F L /S T E P R E F R /D IR DIAG / INT out and Single wire interface 5V Voltage regulator charge pump 22n 100V 100n 16V DIAG0/SWN CLK_IN DIAG1/SWP +VM 5VOUT VSA 2.2µ +VIO D R V _ E N N G N D D G N D A T S T _ M O D E D IE P A D VCC opt. ext. clock 12-16MHz 3.3V or 5V I/O voltage 100n 100n Controller LS stepper motor N S BMA2 Chopper 100n SRAH CE Optional use lower voltage down to 12V 2R2 470n Use low inductivity SMD type, e.g. 1210 or 2512 resistor for RS! Encoder unit A B N E N C B _ D C E N E N C A _ D C IN E N C N _ D C O Encoder input / dcStep control in S/D mode S D _ M O D E S P I_ M O D E opt. driver enable B.Dwersteg, © TRINAMIC 2014 RS SRAL LA1 LA2 HA1 HA2 BMA1 HS HS CA1 CB CA2 CB +VM LS LS BMB2 SRBH RS SRBL LB1 LB2 HB1 HB2 BMB1 HS HS CB1 CB CB2 CB +VM Both GND: UART mode C P I C P O V C P V S 11.5V Voltage regulator 12VOUT 2.2µ mode selection Bootstrap capacitors CB: 220nF for MOSFETs with QG<20nC, 470nF for larger QG 470n 470n Keep inductivity of the fat interconnections as small as possible to avoid undershoot of BM <-5V! RG RG RG RG RG RG RG RG Slope control resistors RG: Adapt to MOSFET to yield slopes of roughly 100ns. Slope must be slower than bulk diode recovery time. 47R 47R +VIO pd pd pd +VIO 图 3.1 标准电路 标准路使用最少的外部器件。根据所需的电流、电压和封装类型选择八个 MOSFET。两个采样电阻 设置电机线圈电流。请参阅第 8 章选择正确的采样电阻。电源滤波选用低 ESR 电容。为获得最佳性能， 建议功率桥附近线圈电流的最小容量为 100μF /安培。电容需要吸收斩波器操作产生的电流纹波。电源电 容上的电流纹波也取决于电源内阻和电缆长度。VCC _ IO 可以从 5VOUT 或外部电源(例如 3.3V 调节器)提 供。在 VM 高的应用中为了降低内部 5V 和 11.5V 稳压器的线性稳压器功耗，VSA 应该使用不同(较低)的 电源电压(参见第 0 章)。 基本布线提示 将采样电阻和所有滤波电容尽可能靠近功率 MOSFETs。 TMC5160靠近MOSFETs放置，短线互连线， 以最小化寄生电感。所有的 GND、GNDA、 GNDD 及采样电阻 GND，使用一个公共地。5VOUT 滤波电容 直接连到 5VOUT 和 GNDA 引脚。有关详细信息，请参阅布局提示。VS 滤波推荐使用低 ESR 电解电容。

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