论文题目: 基于直流无刷电机的工业缝纫机微机控制系统研制
论文类型: 硕士论文
论文专业: 控制理论与控制工程
作者: 王冬
导师: 唐永哲
关键词: 无刷直流电动机,单片机,专用智能功率模块,模糊控制
文献来源: 西北工业大学
发表年度: 2005
论文摘要: 机电一体化工业缝纫机是工业缝纫机发展的必然趋势。本文主要是基于直流无刷电机的缝纫机伺服控制系统的研究和设计,根据系统性能指标,提出了双闭环的总体控制方案。接着详细介绍了执行机构—伺服电机的选择,建模以及换相脉动的分析与抑制。论文重点研究了系统的制动,提出软件制动和反接制动相结合的方法,解决了系统快速停车的问题。论文还对多种控制律进行了详细的讨论、分析、仿真和比较,并接合实际情况,选用了分段的改进PID算法,较好地实现系统的调速范围宽,稳定精度高的要求。硬件部分选用单片机80C196MC为核心控制器,和智能模块ps11014相互结合,实现了一套简单、可靠、高效的伺服系统硬件电路设计。软件部分的设计主要使用C语言和汇编语言,采用模块化程序设计方法,设计出了系统初始化子程序、键盘扫描子程序、换相子程序、速度PI子程序、电流PI子程序、数据计算及处理子程序、工缝机各种模式功能模块。
论文目录:
第一章 绪论
1．1 课题背景
1．1．1 工业缝纫机的需求
1．1．2 工业缝纫机的发展趋势
1．1．3 缝纫机伺服系统的现状
1．2 基本原理概述
1．3 论文研究的内容和结构
第二章 工缝机伺服系统设计
2．1 系统性能指标要求
2．2 总体方案分析与设计
2．3 直流伺服电机选择
2．4 直流无刷电机的组成及工作原理
2．4．1 无刷电机的组成
2．4．2 无刷电机的工作原理
2．4．3 电机位置传感器
2．5 直流无刷电机的数学模型及动态模型
2．6 无刷直流电机换相脉动的分析及其抑制
2．6．1 无刷直流电机的转矩特性
2．6．2 换相引起脉动的过程分析
2．6．3 换相时的脉动变化分析与抑制
2．7 系统制动方法研究
2．7．1 能量转化的分析
2．7．2 制动过程分析
2．7．3 软件制动方法
2．7．4 反接制动方法
2．7．5 制动控制中应注意的问题
2．7．6 小结
第三章 控制律的研究
3．1 数字 PID控制算法
3．1．1 位置式 PID控制算法
3．1．2 增量式 PID控制算法
3．2 改进的 PID控制算法
3．2．1 积分分离 PID控制算法
3．2．2 改进的积分分离 PI算法
3．3 模糊 PID控制算法
3．3．1 模糊控制的基本原理
3．3．2 模糊控制器
3．3．3 直流无刷电机速度环的模糊-PID控制器的设计
3．3．4 仿真结果
第四章 系统硬件的设计
4．1 系统硬件概述
4．2 系统控制电路
4．2．1 主要器件 80C196MC的介绍
4．2．2 波形发生器的应用及 PWM波的产生
4．2．3 转子位置检测电路
4．2．4 电磁阀驱动电路
4．3 功率驱动电路设计
4．3．1 专用智能功率模块 ps11014的介绍
4．3．2 ps11014在驱动电路设计中的应用
4．4 传感器模块电路
4．4．1 脚踏板传感器
4．4．2 机头传感器
第五章 系统软件的设计
5．1 系统软件总体设计
5．2 系统初始化
5．3 人机交互模块
5．4 调速模块
5．4．1 换相模块子程序
5．4．2 速度 PI控制器
5．4．3 电流 PI控制器
5．5 运行模块子程序
5．5．1 运行模态控制模块
5．5．2 功能模块子程序
5．6 系统制动程序
5．7 软件设计中应注意的问题
5．7．1 软件设计当中数字滤波的实现
5．7．2 状态信号输入输出中的抗干扰措施
5．7．3 CPU的抗干扰技术
第六章 测试结果
总结与展望
附录
致谢
在读硕士期间发表的论文
参考文献
发布时间: 2005-06-27
参考文献
- [1].基于直流无刷电机的工业缝纫机控制系统的研制[D]. 刘紫健.华南理工大学2012
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- [5].基于DSP工业缝纫机运行控制研究[D]. 谭成.浙江大学2007
- [6].数字式工业缝纫机控制器的研究与设计[D]. 吴瀛喆.电子科技大学2012
- [7].工业缝纫机动态特性测试系统的研究[D]. 国红波.东华大学2009
- [8].基于模糊控制下的工业缝纫机系统的研制[D]. 侯小鹏.西北工业大学2005
- [9].基于DSP的工业缝纫机控制系统研究[D]. 王红涛.合肥工业大学2009
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- [7].基于永磁同步电机的工业缝纫机控制系统[D]. 王明亮.西北工业大学2006
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- [9].基于单片机的工业缝纫机控制系统研制[D]. 张云中.西北工业大学2004
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