基于改进神经网络ADRC的永磁同步电机闭环控制仿真模型与传统自抗扰PMSM的比较研究,传统ADRC与改进神经网络ADRC的永磁同步电机闭环控制仿真模型 传统自抗扰PMSM:采用二阶自抗扰的位置电流双闭环控制 改进RBF自抗扰ADRC:自抗扰中状态扩张观测器ESO与神经网络结合,对ADRC中的参数进行整定 有搭建仿真过程的参考文献及ADRC控制器建模文档 ,关键词:传统ADRC; 改进神经网络ADRC; 永磁同步电机; 闭环控制仿真模型; 二阶自抗扰; 位置电流双闭环控制; 状态扩张观测器ESO; 神经网络; 参数整定; 仿真过程; ADRC控制器建模文档。,基于神经网络优化的ADRC在永磁同步电机控制中的应用与仿真研究
2025-12-16 16:50:05 444KB ajax
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提出一种基于有限元模型的开关磁阻电机自适应模糊神经网络系统(ANFIS)无位置传感器控制的新方法。自适应模糊神经网络系统以相绕组的电流和磁链为输入,以转子位置角度为输出,从而建立起电流、磁链和转子位置角度的非线性映射关系。网络训练的样本数据来自于有限元模型分析,它具有足够的精度,且不需要测量仪器和线路布置,不受环境干扰因素影响,能够大幅减少试验成本,缩短试验周期。仿真和实验结果表明,由自适应模糊神经网络获得的角度信号和由位置传感器获得的角度信号相比误差较小,电机能够准确换相,且输出转矩波动小,转速曲线平滑,电机在无位置传感器下运行良好。
2025-12-16 15:55:48 755KB 行业研究
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无位置传感器无刷直流电机控制系统设计主要以AT89C51单片机为基础,将稀土永磁无位置传感器无刷直流电机的结构简化,体积缩小,可靠性提高。控制系统的设计集中于转子位置检测、零启动和PWM调速控制等方面,涵盖了硬件电路和软件设计。在控制系统中,反电动势过零检测法、反电动势积分法和续流二极管法是转子位置检测技术中较为成熟的方法。无刷直流电机(BLDCM)以其结构简单、无机械磨损、高可靠性、高调速精度、高效率和高启动转矩等特点,在微特电机调速领域得到广泛应用。控制策略上,可分为开环控制、单闭环控制和双闭环控制三种。本文根据无刷直流电机的工作原理,提出了“两相导通星形三相六状态”的控制策略,该策略在精度要求不高的场合能够满足控制方便和结构简单的需求。 控制系统的硬件电路包括功率开关管、整流二极管、电容器、电阻等基本电子元件,以及AT89C51单片机。在软件设计方面,作者采用了模块化的编程思想,能够实现软件的灵活管理和功能拓展。本文详细分析了控制系统各部分硬件电路,并给出了关键步骤的程序流程图。 无刷直流电机的工作原理在图1中有描述。控制系统工作在两相导通星形三相六状态控制策略下,其工作过程如下所述: 当t=0°时,功率开关管的动作启动电机运转。控制系统会根据电机的反电动势、电流及电压等参数实时调整开关管的状态,以达到对电机速度的精确控制。在星形连接的三相无位置传感器无刷直流电机中,电机的相绕组分别在六个不同的状态中交替导通,以实现连续旋转。控制器基于电机的转子位置信息,通过开环控制方式选择在适当的时间点导通相绕组,从而控制电机的运动。 无位置传感器无刷直流电机控制系统设计的优点在于系统结构简单,成本低,可靠性高,且在非精密控制场合可满足使用需求。由于本文基于AT89C51单片机进行设计,它的实现需要对单片机的编程和外围电路设计有一定了解。控制系统的开发和调试,需要对电机控制理论及电子电路知识有扎实的基础,并具备一定的软硬件调试能力。 在实际应用中,无刷直流电机控制系统的研发不仅要求工程师掌握电子电路和电机控制理论,还需要了解控制算法的实现方法,以及电机的容错功能如何在系统中实现。本文所提出的系统设计方法在不增加系统复杂度的前提下,有效地利用了单片机资源和简单电路,实现了一种低成本、高可靠性、易于实现的无刷直流电机控制系统,这在微特电机调速领域具有重要的应用价值和推广意义。
2025-12-16 15:25:38 358KB 首发论文
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内容概要:本文详细介绍了如何利用Maxwell仿真工具对永磁同步电机进行建模,并通过冻结磁导率的方法将永磁转矩和磁阻转矩分开计算。首先,搭建了一个典型的永磁同步电机模型,特别关注转子磁钢的布置和磁路的不对称性。然后,通过保存磁导率分布文件并固定材料特性,使磁路变为线性状态,从而能够独立计算这两种转矩分量。文中还提供了具体的参数设置指导以及MATLAB伪代码和IronPython脚本,帮助用户更好地理解和应用这一方法。此外,通过实际案例展示了这种方法的有效性和优势,如减少总转矩脉动等。 适合人群:从事电机设计与仿真的工程师和技术人员,特别是那些希望深入了解永磁同步电机内部转矩特性的专业人士。 使用场景及目标:适用于需要精确分析永磁同步电机性能的研究项目或产品开发阶段,旨在提高电机效率和稳定性,降低转矩脉动。通过掌握冻结磁导率的技术,可以更精准地优化电机设计。 其他说明:该方法不仅节省了大量计算资源,还能揭示传统方法难以发现的设计改进点。同时提醒使用者注意在不同负载条件下可能存在的磁导率冻结偏差问题。
2025-12-16 14:53:13 270KB
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开关磁阻电机(SRM)的位置传感器增加了电机结构的复杂性,且由于传感器分辨率的限制,导致系统高速运行性能下降。现有的检测方案大部分依赖于开关磁阻电机模型,起动和低速难以解决磁链积分误差问题。采用了一种新型的激励脉冲法控制方案,提出并分析了无位置传感器SRM控制策略,并在三相12/8极15 kW开关磁阻电机上进行实验验证。实验结果表明,该方案无需任何电机模型和参数,实现了开关磁阻电机的无位置传感器控制,具有良好的静动态性能。
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内容概要:本文详细介绍了基于线性自抗扰控制(ADRC)的永磁同步直线电机Simulink仿真模型的设计与实现。该模型采用了位置电流双闭环控制结构,位置环使用二阶LADRC,核心是线性扩张状态观测器(LESO),能够快速响应并抑制负载扰动;电流环则采用经典的PI控制,确保电流响应迅速稳定。文中还展示了具体的MATLAB代码实现,包括LADRC的位置控制、PI电流控制以及SVPWM模块的实现方法。此外,文章讨论了离散化处理对仿真的重要性,并分享了将模型从仿真迁移到实际控制器的经验。 适合人群:从事电机控制研究的技术人员、自动化领域的工程师、高校相关专业的研究生。 使用场景及目标:适用于需要提高永磁同步直线电机抗扰动能力和动态响应性能的研究项目。目标是通过ADRC控制算法优化电机控制系统,减少负载变化引起的误差,提高系统的鲁棒性和稳定性。 其他说明:文中提供了详细的代码示例和参数选择建议,有助于读者理解和实现该控制方案。同时强调了模块化设计的优势,便于后期维护和移植。
2025-12-14 10:28:34 1.05MB
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本文详细介绍了如何使用TB6600驱动器与STM32微控制器驱动42步进电机的过程。内容包括器件选择(如12V直流电源、STM32F103C8T6/VET6、TB6600驱动器及42步进电机)、接线方法(共阴极接法)、GPIO配置(PUL+、DIR+、ENA+连接)以及拨码器设置(4Microstep、800Pulse/rev等)。此外,还提供了简单的开环脉冲控制代码示例,并强调了接线注意事项,如同相端口测试、共地的重要性等。文章最后附有相关视频链接,便于读者进一步学习。 在本文中,我们将深入探讨如何将TB6600驱动器与STM32微控制器结合起来驱动42型号步进电机的全过程。TB6600是一款广泛使用的步进电机驱动器,它以其高效和稳定的性能在自动化和机器人领域得到广泛应用。文章首先将介绍在项目中所选用的器件,如12V直流电源、STM32F103C8T6/VET6微控制器、TB6600驱动器以及42型号的步进电机。 在接线方法部分,文章将详细阐述如何正确接线,特别是共阴极接法的应用。共阴极接法是一种基本的电子接线方式,在步进电机控制系统中尤为重要,可以确保步进电机能够稳定且高效地工作。 接着文章将转入GPIO配置的讨论,其中包括了PUL+、DIR+、ENA+等信号线的连接方法。正确配置这些信号对于控制步进电机的启停、转向以及速度等至关重要。每个信号的定义和功能将在文章中有清晰的描述,帮助读者理解如何通过微控制器来控制步进电机。 文章还会涉及拨码器的设置问题。拨码器的设置决定了步进电机的工作模式,例如4Microstep模式和800Pulse/rev模式。不同的设置决定了步进电机的精细程度和速度响应,因此读者需要对这一部分有深入的理解。 除了硬件配置和接线,文章还会提供一个简单的开环脉冲控制代码示例。代码示例将帮助读者了解如何使用STM32微控制器生成步进电机控制所需的脉冲信号。同时,文章还会强调一些接线过程中的注意事项,比如同相端口测试以及共地的配置,这些都是确保系统稳定运行的关键因素。 为了方便读者进行进一步的学习和实践,文章还会附上相关视频链接。通过视频,读者可以直观地看到整个系统的搭建过程和运行效果,这将大大提高读者的学习效率和实践能力。 (与上述段落必须使用"
2025-12-13 10:33:46 23KB 软件开发 源码
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包含永磁同步电机的速度环以及电流环的PID转速控制 由电压极限圆控制的永磁同步电机弱磁控制算法 在恒转矩区与弱磁区切换过程中使用MTPV方式进行dq轴电流指令规划
2025-12-11 22:11:15 45KB matlab simulink
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一种基于Clark变换的三相不对称电压正负序分离方法Simulink仿真
2025-12-11 11:32:59 108KB 电力电子 电机控制 Simulink
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在现代工业自动化领域,使用先进的可编程逻辑控制器(PLC)与电气设计软件来控制各种电机已成为普遍做法。特别是在需要精确控制和复杂操作的场合,如喷头清洗等过程,步进电机的使用变得尤为重要。步进电机因其能够通过接收电子脉冲信号来实现精准的角位移控制,而在自动化应用中扮演着不可或缺的角色。本文将围绕如何使用西门子的SIMATIC S7-1200系列PLC和EPLAN P8电气设计软件,来实现步进电机的精确控制。 我们得了解S7-1200 PLC的博图(TIA Portal)V15.1软件,作为西门子全集成自动化解决方案的核心,它集成了自动化工程的各个环节,包括硬件配置、程序编写、网络通讯和诊断功能。在控制步进电机的应用中,博图V15.1提供了直观的编程接口,工程师能够轻松地创建控制逻辑,并通过这个平台将控制指令发送至步进电机。 为了实现控制任务,工程师需绘制电气控制系统的图纸,并创建详细的接线图。EPLAN P8 2.7电气设计软件正是为此而生,它能够制作出高精度的电气原理图、接线图和零件清单,是电气工程师设计和规划电气控制系统不可或缺的工具。在这个过程中,工程师需要特别注意步进电机的驱动器选择、电源供应和控制器接口,以确保系统稳定运行。 控制步进电机的关键在于精确的脉冲信号输出。在博图V15.1环境中,工程师通过编写特定的程序逻辑,定义步进电机的运动参数,如起停、速度、加速、减速以及转动方向等。步进电机的这些操作,通常需要与外部设备,如喷头清洗系统中的泵和阀门进行同步控制。在实现上述操作时,编写程序的目的是要确保电机能响应来自PLC的控制信号,准确地执行任务。 EPLAN P8 2.7在绘制接线图时,需确保所有的电气元件被正确地连线。例如,在步进电机控制电路中,电源、继电器、接触器以及传感器等组件之间的连接必须清晰准确,以避免任何可能的误操作或故障。同时,零件清单是工程实施过程中的重要参考文档,它列出了所有必要的电气元件和部件,为采购和组装提供了详尽的信息。 整个工程实施的核心是步进电机与控制系统的集成。当系统接通电源后,PLC将根据预先设定的程序对步进电机发出操作指令,电机随即根据指令进行相应动作。例如,在喷头清洗应用中,PLC会根据程序逻辑控制步进电机,以驱动泵或阀门对喷头进行周期性清洗。这个过程中,PLC的实时反馈和监控功能保障了清洗过程的准确性和可靠性。 总结来说,通过利用西门子的S7-1200 PLC和博图V15.1软件,以及EPLAN P8 2.7设计工具,工程师可以有效地实现步进电机控制。整个控制工程的成功实施,不仅需要准确的控制程序,还需要精确的电气图纸和零件清单。本文所描述的控制步进电机的案例,为学习者提供了一个完整的从理论到实践,再到工程实施的参考框架。通过深入了解这些自动化工具的使用方法,可以更加有效地进行工业控制项目的开发和管理。
2025-12-10 10:52:11 51.61MB 工业控制
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