一、基于过零点的信号分析与检测(论文文献综述)
周帅[1](2021)在《无位置传感器高速无刷直流电机控制策略研究》文中认为近年来,高速无刷直流电机凭借其可靠性好、控制简单、高效能以及体积小和功率密度大等优势发展迅猛。为了准确检测出转子位置,无刷直流电机通常会安装位置传感器,但这样做会提高成本,使系统设计变得更为复杂,可靠性和抗干扰能力会有所下降,因此无位置传感器的电机控制技术已成为当今研究的一个热点,本课题对无位置传感器高速无刷直流电机的控制策略进行研究,具体工作如下:首先,对高速无刷直流电机相关技术进行综述,介绍了包括六步法控制方法、反电势检测法以及速度调制方式在内的电机控制相关步骤,最终决定采用反电势过零点法进行反电势的检测,在考虑了实验可操作性以及续流影响后,选用上臂PWM下臂恒通、下臂PWM上臂恒通交替进行的速度调制方式。然后在对无刷直流电机的工作原理有了深刻认识的基础上,对其数学模型进行构建,进一步对电机的换相逻辑做出分析:确定反电势过零点检测法的具体实施方式——重构中性点的端电压法;并且针对电机控制过程中遇到的续流时间超30°电角度的问题给出直接换相的应对方法,对于换相延迟的问题给出延迟角计算公式并进行换相补偿;同时对于电机启动问题,考虑到在负载较大情况下启动成功率的问题以及设计要尽量简单方便,提出了软件法升频升压启动法。接着对实验所需的硬件系统进行设计,首先对主控芯片的选型做了说明;其次在电源部分,利用电源芯片逐级实现电压转换以分别满足对驱动和主控芯片的供电;在反电势信息的采集部分,设计的电路既满足了前文控制策略中所提及的重构中性点的端电压法,也实现了信号的滤波处理;最后对一些模拟信号的采集电路也都做出了详细说明。最后为了验证前面所提出的控制策略,在MATLAB/Simulink平台进行了模型的搭建,并且基于一款国产灵动微公司的MM32SPIN27PF芯片构建了实验平台,经实验所测的三相端电压、相电流、反电势信号和转速波形均符合预期,就此证明了所选控制策略的可行性。
宋少奎[2](2021)在《电动汽车空调压缩机电机控制系统的研究》文中指出汽车作为一种时代流行的产物,在生产生活中给予人们便捷的同时,也造成了环境的污染,严重影响人们生活环境的质量,新能源电动汽车的出现有效的处理了传统汽车所带来的负面影响。而空调作为汽车的重要设备,通过燃油机进行驱动已经难以满足新能源电动汽车空调系统的需求。随着机电行业的发展,电动汽车空调系统多采用独立的电机来调节空压机的启停状态。对于汽车空调压缩机电机,传统的异步电机和有刷直流电机存在着很大弊端,而有位置传感器的无刷直流电机,由于压缩机内部存在高温腐蚀性,极易造成传感器器件的损坏,另一方面,压缩机产生的噪声和震荡也严重影响转子位置的检测精度。针对上述问题,本文设计了一套汽车空调压缩机用无位置传感器无刷直流电机驱动的控制系统。通过对比常用的几种无位置传感器转子位置检测方式,选用线电压差值法,并通过反电动势过零点相位滞后30°的方式来确定换相点。此外由于压缩机在吸气、压缩、排气的过程中会对驱动电机转速产生周期性的波动,以及电机在换相过程中会产生一定的转矩波动。鉴于此,本文重点分析了无刷直流电机的调速原理和模糊PID控制原理,通过仿真结果分析模糊PI在转速调节方面具有一定的优化作用,并且能够有效的抑制转矩波动。当在整个系统稳定运行时突加扰动和负载,相比较传统PI控制,模糊PI能够很快进入稳定状态,具有很强的鲁棒性。最后对空调压缩机电机进行模型的建立,通过仿真结果表明能够准确检测到转子位置信息;并选用主芯片为STM32F103VET6的单片机作为主控板,在此基础上完成对驱动板的设计。在速度调节方面,通过主控板触摸屏显示转速具体信息,并通过触摸按键来调节电机正反转、刹车以及电机转速。整个实验过程中,通过软硬件调试,电机运行稳定,速度响应快,基本达到空调压缩机电机的性能,验证了系统的可行性。
周运逸[3](2021)在《无刷直流电机无位置传感器控制系统的研究与实现》文中指出无刷直流电机(Brushless Direct Current Motor,BLDCM)凭借其高效节能等优点,在电气传动领域拥有极大发展潜力。BLDCM控制系统都需要安装在电机内部的位置传感器提供转子位置信息,用来电机正常运行时的换相,但电机内部安装位置传感器之后会增加电机的尺寸和成本,并且增加制造难度和维修难度,因此在BLDCM控制系统中采用无位置传感器控制技术是现在研究的热点。本文研究了BLDCM一种新的检测转子位置方法:非导通相PWM期间端电压比较的过零点检测法,并且探索了应用于该方法的快速启动过程,在完成硬件设计和软件设计的基础上,验证上述方法的可行性和稳定性,论文主要完成以下几个方面内容:(1)首先,分析了BLDCM工作原理与数学模型,在此基础上分析了在两两导通模式下的五种PWM调制方式;(2)在电机换相过程中,在分析传统的反电动势过零检测法的缺点和不足的基础上进行改进,采用一种非导通相PWM期间端电压比较的过零点检测法,该方法因为不需要对端电压的滤波从而不会造成换相过程中的相位延迟,能比较准确的检测反电动势过零点信号;(3)电机启动是BLDCM无位置传感器控制的一个难点,文章介绍了两种启动方法,先是分析了基于短时脉冲检测的启动方法,该方法能确保电机可靠启动;然后是介绍了一种基于两个导通状态的快速启动方法,该方法的特点是克服了传统三段式启动速度慢的问题,电机能快速的到达给定速度;(4)针对BLDCM无位置传感器控制系统进行硬件设计,其中包括STM32F103C8T6外围电路、电源电路、全桥式逆变电路及其驱动电路、反电动势过零点检测电路、辅助电路以及保护电路等;(5)基于IAR开发环境下完成对无位置传感器控制系统的软件设计,首先分析了软件设计中的主程序及中断服务程序,再详细阐述各项子程序的设计。最后,搭建实验平台对本文方法进行实验验证,对比较器输出波形和速度响应波形进行分析,充分说明了非导通相PWM期间端电压比较的过零点检测法和基于两个导通状态的快速启动方法的可行性。
张帅[4](2021)在《X波段识别通信一体化标签设计》文中认为在现代战场环境中,采用雷达识别通信一体化技术可以提高频谱、空间、时间与能量等资源的利用率,充分发挥雷达探测与识别通信技术融合后的优势,实现目标探测识别同时获取目标信息。然而,对于采用该技术的终端仍需研究突破低计算复杂度、低计算功耗、高集成度与低成本等关键技术。近年来,雷达识别通信一体化标签因其低功耗、小型化、低成本、工作时间长等优势得到了国内外研究者们的广泛关注。本文开展在X波段的识别通信一体化标签关键技术研究,完成了标签总体方案、识别通信一体化波形、低计算复杂度解调算法、通信信号处理算法、嵌入式软件、低功耗机制、系统硬件电路研究设计与测试验证,实现了X波段识别通信一体化标签原型样机。本论文主要研究工作如下:1.根据一体化标签的功能与性能指标需求,研究设计识别通信一体化标签系统架构,单标签集成雷达通信复合信号接收处理、发射信号波形生成、微波长距离唤醒低功耗、全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)位置信息感知、基于事件驱动的主控调度机制等多种功能模块,具有低硬件复杂度、低计算复杂度、低功耗、高集成度、小型化等特性。2.研究设计基于正反线性调频的雷达至标签端识别通信一体化波形,并针对此波形设计了基于差值统计量和过零点统计量的两种解调算法。相较于线性调频信号传统的匹配滤波解调算法,这两种算法均占用更少的逻辑资源、具有更低的计算复杂度与功耗,适用于低功耗与低成本的识别通信一体化标签。3.研究设计基于线性调频高阶相位调制的标签至雷达端识别通信一体化波形,并针对此波形设计了基于瞬时相位特征分析的解调算法。进一步为了消除由噪声引起的相位不连续处抖动,研究设计了基于阈值比较的模糊相位重构算法。融合应用这两种算法,提升了低信噪比条件下的解调性能和抗干扰能力。4.完成了X波段识别通信一体化标签硬件系统架构与雷达识别通信、微波唤醒、GNSS导航定位、主控及电源等功能模块及系统电路原理图和版图研究设计,完成了识别通信一体化波形生成、调制解调算法、通信信号处理算法、嵌入式程序等软件设计;通过系统软硬件联调与测试验证,结果表明系统达到了预期技术指标。本文研究成果为低功耗、小型化、高集成度的雷达识别通信一体化标签研究与实现提供了设计依据,有助于推动雷达识别通信一体化技术发展与应用。
王兵[5](2020)在《无位置传感器无刷直流电机控制系统研究》文中研究表明无刷直流电机不仅结构简单、运行可靠、维护方便,而且具有传统有刷直流电机工作效率高、调速性能优越的特点,应用范围十分广泛。无刷直流电机运行时需要获取转子位置,无位置传感器方式通过设计电路对电压或电流等参数进行采集和计算而间接的获取电机换相信息,取代了位置传感器,克服了位置传感器易受环境影响且容易损坏的缺点,因此,成为了当前研究的热点。本文首先阐述了无刷直流电机的背景情况和研究意义,并且对无刷直流电机的发展及关键及技术研究现状进行了详细介绍。其次,分析了反电动势过零点检测换相信号方法的工作原理,介绍了三段式启动方法的原理及具体实现步骤。然后针对电机调速范围较大,三段式启动法对电机启动阶段转速波形影响较大的情况,在给定转速与当前转速差值较大的情况下,采用经典PI控制,并在PI控制阶段加入分段限幅环节,当无刷直流电机稳定运行时,自动切换为模糊PI控制。使得无刷直流电机控制系统具有较大的调速范围,响应速度快,抗干扰能力强的优点。通过Matlab/Simulink构建了仿真模型,验证三段式启动与反电动势法的正确性,对比分析不同控制方法下的转速波形,验证改进方法的优越性。最后,基于STM32F103RCT6搭建了无位置传感器无刷直流电机控制系统的硬件和软件实验平台,经过对比,仿真与实验结果和理论分析一致,验证了此设计方法的正确性与优越性。图[59]表[6]参[78]
汪越[6](2020)在《无位置传感器无刷直流电机控制系统研究》文中研究说明无刷直流电机由于具有结构简单、运行效率高、维护方便等优点,广泛应用于工业、商业等领域。而无刷直流电机的位置传感器增加了电机的成本、降低了系统的可靠性,转矩脉动降低了电机性能和能量利用率。因此本文对无位置传感器技术和转矩脉动抑制技术进行研究分析。针对传统反电动势过零点检测法低速时反电动势幅值偏小,难以检测转子位置的问题,基于双极性调制方式,采用了一种混合型电压转子位置检测方法。该方法在传统反电动势方法的基础上,结合线电压差法共同获取转子位置信息,根据转速自适应选择更优方法,使无刷直流电机从低速区到高速区稳定检测转子位置。通过搭建无位置传感器无刷直流电机控制系统模型进行验证,结果表明所提方法可使电机工作于较宽的转速范围,避免了低速区反电动势难以有效检测,高速区反电动势大对检测电路的影响,同时不受PWM调制干扰。针对无刷直流电机换相过程中产生的转矩脉动,基于双极性调制方式,采用了一种电流预测控制方法来对其进行抑制。该方法将相电流做为控制目标,通过预测模型获得控制器调制占空比,使换相期间开通相的绕组电流和关断相的绕组电流变化速率相等,非换相的绕组电流保持恒定,从而减小换相带来的转矩脉动。仿真结果表明所提方法可以消除截止相上的二极管续流,避免因二极管续流引起的转矩脉动,并且可适用于全速范围、鲁棒性强、响应速度快。基于上述研究,设计了基于ARM的无位置传感器无刷直流电机控制系统,对硬件与软件进行设计和调试,通过实验对控制系统的运行数据进行对比分析,验证了该控制系统的可行性和有效性。
李渤通[7](2020)在《大功率无位置传感器无刷直流电机控制策略研究》文中研究指明无刷直流电机(Brushless Direct Current Motor,BLDCM)由于其高效能、噪音小、体积小、可靠性好、易于维护等优点,已经在被我们广泛地应用于生活中的各个领域。所以其控制技术的进步与发展和我们的生活紧密相连,其中无位置传感器控制技术成为了热门的研究领域。本课题在高总线电压以及大功率的应用场景下,对于无刷直流电机无位置传感器控制策略进行深入研究。首先,以六步法控制方法为基础,针对传统无位置控制策略在高总线电压大功率应用场景下的不足,设计了一种新的无位置传感器检测策略,并结合理论分析,设计了底层时序逻辑以及端电压检测逻辑。其次,创造性地提出软件升频升压启动方法,针对传统三段式以及硬件升频升压启动方法的不足之处进行改进,简化了硬件电路设计的复杂程度,同时增加了启动成功的概率。再次,基于本课题理论分析,应用MATLAB/Simulink对控制策略建模,并对控制逻辑及子模块进行了详细的解读,最后进行仿真实验,验证算法是否可行。最后,结合本课题应用情况,建立了硬件实验平台,并针对高总线电压大功率的情况在硬件方面做出优化,设计了端电压检测反向放电电路,最终结合底层软件平台进行了电机实际应用测试与调试,验证了控制策略的工作性能。
曹雅茹[8](2020)在《基于差分匹配滤波器的TOA提取与评估研究》文中提出前导脉冲信号到达时间(Time of Arrival,TOA)估计精确度直接影响定位系统的精度。为提高定位系统的定位精度,在研究匹配滤波器和差分匹配滤波器的基础上,重点研究了脉冲信号差分匹配滤波器输出均方根误差的大小及分布问题,从信噪比、采样频率、脉冲个数等方面对差分匹配器输出均方根误差对比评估,验证了前导四脉冲信号差分匹配滤波器TOA提取与估计的精确度。介绍了监视应答信号,重点说明了S模式脉冲信号组成,归纳总结了S模式前导脉冲报头的检测与识别方法,为脉冲信号TOA的精确提取与估计奠定了坚实的基础。同时模拟仿真了S模式信号,特别是将前导脉冲信号离散化,以便于后续实验使用。从单脉冲、多脉冲两个角度分析了前导脉冲信号匹配滤波器和差分匹配滤波器输出均方根误差大小及分布问题,对脉冲信的TOA提取与估计的精确度进行了评估。在匹配滤波器和差分匹配滤波器TOA提取与估计的原理上,提出前导四脉冲信号差分匹配滤波器TOA提取与估计算法,利用双脉冲和四脉冲信号通过差分匹配滤波器,提高前导脉冲信号TOA提取与估计的精度。分析理想脉冲信号差分匹配滤波器TOA提取与估计的精确度与采样频率的关系,讨论非理想脉冲信号之间的时间结构关系,对匹配滤波器和差分匹配滤波器的TOA提取与估计的精确度进行比较评估,验证差分匹配滤波器TOA提取与估计算法的有效性。从脉冲个数、信噪比、采样频率、复杂度、TOA提取与估计的位置分布状态等角度对差分匹配滤波器均方根误差进行对比评估得出,四脉冲信号差分匹配滤波器TOA提取与估计的精确度优于单脉冲信号。用天津机场终端区设置的广播式-自动相关监视(Automatic Dependent Surveillance-Broadcast,ADS-B)接收机接收到的实时数据和同等条件下的仿真数据均验证四脉冲信号差分匹配滤波器TOA提取与估计算法的精确度和稳定性。
薛俊泉[9](2020)在《骑行式割草机永磁电机控制策略研究》文中认为针对园林工具中的割草设备,传统的人工割草机不适用于大规模割草工况。燃油类割草车也存在空气污染、噪音污染、化石燃料消耗量大等缺点。本文研究设计了一款适用于大规模割草工况的骑行式电动割草机。在本文研究设计中,骑行式割草机主要分为两部分,即行驶电机和割草电机。由于永磁式电机具有输出效率高、功率密度大、输出转矩大等特点。故两部分电机都采用永磁式电机。考虑到经济性和适用性等要求,行驶电机控制策略采用有位置传感器矢量控制技术,割草电机采用无传感式六步换向法方波控制技术。行驶电机控制电路板,即主控电路板,采用STM32F103RC作为主控芯片,实现对行驶电机的控制和各命令的处理;割草电机控制板采用SPC5L32ANL作为控制芯片,两控制板之间采用UART协议进行通信。本文首先介绍了矢量控制的基本原理,详细研究了弱磁控制的原理,以及影响电机在弱磁区转速抖振的主要原因,并提出改进措施。该方法有效降低了电机在弱磁区转速抖振的现象。其次,重点研究了永磁式电机无霍尔传感器六步换向法方波控制技术,设计了六脉冲定位方案、无反转起动方案、反电动势比较器过零点检测方案,实现电机无反转起动。该方案可适用于不同参数的永磁电机和不同的负载条件,通用性强。并根据实际工作情况有针对性的研究了刹车方式,实现了刹车时间短、刹车电流较小等目标,并设计了UART协议,实现两控制板间的通信功能。最后,通过实验验证了以上理论,设计了硬件原理图和软件代码,验证了该方案的可行性,可靠性和高效性。
张力元[10](2020)在《FFU用直流无刷风机的无位置传感器控制技术研究》文中进行了进一步梳理FFU其含义为“风机过滤单元”,它是由离心式风机、静音设备和过滤网组成的室内空气净化设备。主要用于食品、医药、精密电子等有着高洁净度要求的厂房中,以达到实时净化空气的目的。但是当前的FFU普遍由单相异步风机驱动,存在着能耗大并且难以实时控制转速的问题,所以考虑采用直流无刷风机取代传统的驱动方式。同时,又因为直流无刷风机中的位置检测转置存在故障风险,所以经综合思考,本文提出了一种基于无位置传感器的直流无刷风机控制技术方案。论文首先通过文献查阅对FFU和无位置传感器检测技术的国内外研究现状进行分析,提出了采用三段式启动法与反电动势过零点检测法相结合的转子位置检测方案。其次,从直流无刷风机的基本结构与运行原理两个方面,简述了风机的工作原理。随后对直流无刷风机进行了数学建模,得到了包括电压、反电动势、转矩、电枢电流和转速等表达式。而后,本文对系统使用的三段式启动法中转子预定位、加速、状态切换三个阶段进行了原理分析,同时针对反电动势过零点检测法的基本原理、算法实现与数据提取进行了理论描述。又由于系统的控制参数需经大量的实际调试方能得到,所以在实践过程中需要根据上述理论知识,在MATLAB/Simulink仿真平台上进行控制系统模型的设计与测试,用以验证检测算法的有效性。最后利用TMS320F28335型DSP开发板与测试风机搭建硬件控制系统,经实验调试,硬件系统可以完成正常的启动调速过程,进一步验证了本次提出的控制方案在实际应用中的可行性。
二、基于过零点的信号分析与检测(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、基于过零点的信号分析与检测(论文提纲范文)
(1)无位置传感器高速无刷直流电机控制策略研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 无刷直流电机研究现状分析 |
1.2.1 高速无刷直流电机发展现状 |
1.2.2 无刷直流电机无位置传感器技术发展现状 |
1.3 高速无刷直流电机相关技术综述 |
1.4 课题主要研究内容 |
第二章 控制原理与策略分析 |
2.1 引言 |
2.2 无刷直流电机的结构和工作原理 |
2.2.1 电机本体 |
2.2.2 电机工作原理 |
2.2.3 数学模型分析 |
2.3 高速无刷直流电机换相逻辑分析 |
2.3.1 反电势过零点检测法 |
2.3.2 高转速下续流对反电势检测影响 |
2.3.3 高转速下换相延迟补偿 |
2.4 无位置传感器电机启动法 |
2.4.1 三段式启动法 |
2.4.2 升频升压启动法 |
2.5 本章小结 |
第三章 硬件电路设计 |
3.1 引言 |
3.2 主控板硬件电路 |
3.2.1 主控芯片 |
3.2.2 电源电路 |
3.2.3 反电动势过零点信号采集电路 |
3.2.4 模拟信号采集电路 |
3.3 功率板硬件电路 |
3.4 本章小结 |
第四章 工程实验 |
4.1 引言 |
4.2 算法模型搭建 |
4.2.1 算法模型总体框架 |
4.2.2 电机本体模块 |
4.2.3 电机驱动模块 |
4.2.4 六步法算法控制模块 |
4.3 硬件平台的搭建 |
4.4 数据分析 |
4.5 本章小结 |
第五章 总结与展望 |
5.1 工作总结 |
5.2 工作展望 |
参考文献 |
作者简介 |
致谢 |
(2)电动汽车空调压缩机电机控制系统的研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 论文研究的背景及意义 |
1.2 空调压缩机电机国内外研究现状 |
1.3 本文研究的主要内容 |
2 无刷直流电机的工作原理及数学模型 |
2.1 无刷直流电机的结构 |
2.1.1 无刷直流电机的本体结构 |
2.1.2 位置传感器 |
2.1.3 电子换相电路 |
2.2 无刷直流电机的工作原理 |
2.3 无刷直流电机的数学模型 |
2.3.1 无刷直流电机电压平衡方程 |
2.3.2 无刷直流电机的特性方程 |
2.3.3 反电动势方程 |
2.4 无刷直流电机的特性分析 |
2.4.1 启动特性 |
2.4.2 工作特性 |
2.4.3 调节特性 |
2.4.4 机械特性 |
2.5 无刷直流电机PWM的调速方式 |
2.6 换相过程中转矩脉动的分析 |
2.7 本章小结 |
3 无刷直流电机无位置传感器控制技术 |
3.1 转子位置检测方法 |
3.1.1 电感法 |
3.1.2 磁链观测法 |
3.1.3 状态观测法 |
3.1.4 续流二极管法 |
3.1.5 反电动势过零点检测法 |
3.2 无刷直流电机的启动策略 |
3.2.1 三段式启动法 |
3.2.2 升压升频启动法 |
3.2.3 预定位启动法 |
3.3 本章小结 |
4 无刷直流电机控制算法的研究 |
4.1 PID控制 |
4.2 PID调节技术 |
4.2.1 位置式PID控制算法 |
4.2.2 增量式PID控制 |
4.3 模糊控制 |
4.3.1 模糊控制的基本原理 |
4.3.2 模糊PID控制器的设计 |
4.4 无刷直流电机模糊PI控制仿真 |
4.4.1 仿真模型的建立 |
4.4.2 仿真结果分析 |
4.5 本章小结 |
5 空调压缩机电机控制系统的硬件和软件设计 |
5.1 系统的硬件设计 |
5.1.1 主控电路 |
5.1.2 液晶接口电路 |
5.1.3 仿真接口电路 |
5.1.4 PWM驱动电路 |
5.1.5 电源管理电路 |
5.1.6 转子位置检测电路 |
5.1.7 电流检测电路 |
5.1.8 过流保护电路及电源电压采集电路 |
5.2 控制系统的软件设计 |
5.2.1 主程序设计 |
5.2.2 启动子程序设计 |
5.2.3 中断程序设计 |
5.2.4 模糊PI子程序设计 |
5.3 本章小结 |
6 系统仿真与实验分析 |
6.1 系统仿真 |
6.1.1 仿真模型的设计 |
6.1.2 仿真结果分析 |
6.2 系统实验 |
6.2.1 实验平台搭建 |
6.2.2 实验结果分析 |
6.3 本章小结 |
7 总结与展望 |
7.1 总结 |
7.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
(3)无刷直流电机无位置传感器控制系统的研究与实现(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 目前无刷直流电机控制研究方向 |
1.2.1 转矩脉动抑制 |
1.2.2 无位置传感器控制 |
1.3 无刷直流电机无位置传感器控制国内外研究概况 |
1.3.1 无刷直流电机无位置传感器控制方法 |
1.3.2 无刷直流电机无位置传感器启动方法 |
1.4 本文主要研究内容 |
第二章 无刷直流电机数学模型及工作原理 |
2.1 无刷直流电机控制系统组成 |
2.1.1 无刷直流电机本体 |
2.1.2 转子位置传感器 |
2.1.3 电机控制器 |
2.2 无刷直流电机工作原理 |
2.3 无刷直流电机的数学模型 |
2.3.1 电压方程 |
2.3.2 电磁转矩和运动方程 |
2.3.3 反电动势方程 |
2.4 无刷直流电机的PWM调制方式 |
2.5 本章小结 |
第三章 无刷直流电机无位置传感器控制方法 |
3.1 非导通相PWM期间端电压比较的过零点检测 |
3.1.1 传统反电动势过零点检测法 |
3.1.2 非导通相PWM期间端电压比较的过零点检测法 |
3.2 无刷直流电机无位置传感器启动方法研究 |
3.2.1 基于短时脉冲检测的启动方法 |
3.2.2 基于两个导通状态的快速启动方法 |
3.3 本章小结 |
第四章 无刷直流电机无位置传感器硬件设计 |
4.1 无刷直流电机控制器整体硬件结构框图 |
4.2 辅助电源电路设计 |
4.3 主回路硬件设计 |
4.4 控制回路硬件设计 |
4.4.1 微处理器及其外围电路 |
4.4.2 驱动电路 |
4.4.3 直流母线电流检测及过流保护电路 |
4.4.4 反电动势检测电路 |
4.4.5 霍尔信号检测电路 |
4.4.6 调速及电子刹车电路 |
4.5 本章小结 |
第五章 无刷直流电机无位置传感器软件设计 |
5.1 STM32 软件开发平台介绍 |
5.2 系统主程序设计 |
5.3 系统中断程序设计 |
5.4 子程序程序设计 |
5.4.1 电机启动子程序 |
5.4.2 连续换相子程序 |
5.4.3 双闭环调节子程序 |
5.4.4 电压保护子程序 |
5.5 本章小结 |
第六章 实验结果与分析 |
6.1 实验平台的搭建 |
6.2 实验波形分析 |
6.2.1 非导通相PWM期间端电压比较的过零点检测的波形分析 |
6.2.2 基于两个导通状态的快速启动波形 |
6.3 装车调试 |
6.4 本章小结 |
第七章 总结与展望 |
7.1 总结 |
7.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间的研究成果 |
(4)X波段识别通信一体化标签设计(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 国内外研究现状及趋势 |
1.2.1 识别通信一体化系统研究现状及趋势 |
1.2.2 一体化共享波形研究现状及趋势 |
1.3 本文主要工作和组织结构 |
第二章 识别通信一体化标签理论基础 |
2.1 识别通信一体化信号 |
2.1.1 波形复用体制 |
2.1.2 一体化波形设计要素 |
2.1.3 典型雷达信号 |
2.1.4 移相键控通信信号 |
2.2 识别通信一体化标签要素与关键技术 |
2.3 射频收发机前端架构 |
2.3.1 射频接收机前端架构 |
2.3.2 射频发射机前端架构 |
2.4 本章小结 |
第三章 一体化标签功能指标与总体方案 |
3.1 一体化标签应用场景 |
3.2 一体化标签功能与性能指标 |
3.3 一体化标签总体方案 |
3.4 本章小结 |
第四章 一体化波形及解调算法设计 |
4.1 下行链路波形及低计算复杂度解调算法设计 |
4.1.1 正反线性调频一体化波形设计 |
4.1.2 基于匹配滤波的正反线性调频解调 |
4.1.3 基于差值的正反线性调频解调算法设计 |
4.1.4 基于过零点的正反线性调频解调算法设计 |
4.1.5 算法计算复杂度对比 |
4.2 上行链路波形及解调算法设计 |
4.2.1 基于LFM相位调制的一体化波形设计 |
4.2.2 基于瞬时频率/相位特征分析 |
4.2.3 基于相位解模糊误差分析 |
4.2.4 基于瞬时相位一体化信号解调 |
4.3 本章小结 |
第五章 标签硬件电路及软件设计 |
5.1 一体化标签硬件电路设计 |
5.1.1 微波射频前端电路设计 |
5.1.2 射频与基带电路设计 |
5.1.3 主控电路设计 |
5.2 基于FPGA的信号处理设计 |
5.2.1 发送模块设计 |
5.2.2 调制解调模块设计 |
5.2.3 接收模块设计 |
5.3 嵌入式主控程序设计 |
5.4 基于FPGA的 ADF5356 配置 |
5.5 本章小结 |
第六章 识别通信一体化标签系统测试 |
6.1 标签硬件电路测试 |
6.1.1 电源模块测试 |
6.1.2 射频与基带电路模块测试 |
6.1.3 微波射频前端模块测试 |
6.1.4 主控MCU与 GNSS模块调试 |
6.2 标签数字链路功能测试 |
6.3 整机系统调试 |
6.4 本章小结 |
第七章 总结与展望 |
7.1 研究工作总结 |
7.2 后续展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的成果 |
(5)无位置传感器无刷直流电机控制系统研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究的背景及意义 |
1.2 无刷直流电机的发展与研究现状 |
1.2.1 无传感器转子位置检测技术研究现状 |
1.2.2 无位置传感器启动方法研究现状 |
1.2.3 智能控制技术研究现状 |
1.3 本文主要研究内容 |
1.4 本章小结 |
2 无刷直流电机工作原理 |
2.1 无刷直流电机基本结构 |
2.1.1 无刷直流电机定子 |
2.1.2 无刷直流电机转子 |
2.1.3 位置传感器 |
2.1.4 电子换向器 |
2.2 无刷直流电机的数学模型 |
2.2.1 定子电压平衡方程 |
2.2.2 电磁转矩与转子运动方程 |
2.2.3 反电势方程 |
2.3 无刷直流电机运行原理 |
2.4 无刷直流电机的换流过程分析 |
2.5 本章小结 |
3 无位置传感器无刷直流电机控制技术 |
3.1 电机启动方法 |
3.1.1 转子预定位 |
3.1.2 转子加速 |
3.1.3 状态切换 |
3.2 反电动势法过零点检测方法 |
3.2.1 反电动势法过零点检测原理 |
3.2.2 转子位置信号误差补偿 |
3.3 无位置传感器无刷直流电机模糊PI控制方法 |
3.3.1 PID控制方法分析 |
3.3.2 模糊PI控制方法分析 |
3.3.3 模糊PI转速控制器的设计 |
3.3.4 改进的模糊PI控制方法 |
3.3.5 改进的PI控制方法 |
3.4 本章小结 |
4 无位置传感器无刷直流电机控制系统仿真 |
4.1 基于Matlab/Simulink的系统仿真 |
4.1.1 无刷直流电机参数选择 |
4.1.2 位置检测模块及换相区间判定模块分析 |
4.1.3 启动及闭环运行模块 |
4.1.4 电流检测模块 |
4.1.5 模糊PI控制 |
4.1.6 改进的模糊PI控制 |
4.2 仿真结果分析 |
4.3 本章小结 |
5 无刷直流电机软硬件控制系统设计 |
5.1 无刷直流电机硬件控制系统结构设计 |
5.1.1 STM32控制电路 |
5.1.2 驱动电路 |
5.1.3 电流检测电路 |
5.1.4 反电动势过零检测电路 |
5.1.5 过压保护电路 |
5.1.6 电源管理电路 |
5.2 无刷直流电机软件控制系统设计 |
5.2.1 主程序设计 |
5.2.2 无刷直流电机的启动阶段子程序设计 |
5.2.3 转子位置检测及换相子程序设计 |
5.2.4 改进模糊PI控制子程序设计 |
5.3 系统测试 |
5.4 本章小结 |
6 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介及读研期间主要科研成果 |
(6)无位置传感器无刷直流电机控制系统研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 课题研究背景及意义 |
1.2 无刷直流电机无位置传感器技术研究现状 |
1.3 无刷直流电机转矩脉动抑制技术研究现状 |
1.4 论文主要研究内容 |
2 无刷直流电机基本理论和调制方式的选择 |
2.1 无刷直流电机系统组成 |
2.2 无刷直流电机运行原理 |
2.3 无刷直流电机的数学模型 |
2.4 不同调制方式对电机的影响分析 |
2.4.1 无刷直流电机的不同调制方式 |
2.4.2 不同调制方式下非导通相二极管续流影响分析 |
2.4.3 不同调制方式下中性点电位分析 |
2.4.4 双极性调制方式的选定 |
2.5 本章小结 |
3 无刷直流电机无位置传感器的转子位置检测方法研究 |
3.1 传统反电动势过零检测方法 |
3.2 无刷直流电机混合型电压转子位置检测方法 |
3.2.1 线电压差转子位置检测方法 |
3.2.2 混合型电压转子位置检测方法 |
3.3 仿真分析 |
3.3.1 不同调制方式下电机转子位置检测的影响分析 |
3.3.2 不同转子位置检测方法的分析 |
3.3.3 混合型电压转子位置检测方法性能分析 |
3.4 本章小结 |
4 无刷直流电机换相转矩脉动抑制方法研究 |
4.1 无刷直流电机换相转矩脉动产生原因分析 |
4.1.1 无刷直流电机换相过程 |
4.1.2 无刷直流电机换相转矩脉动成因 |
4.1.3 无位置传感器对电磁转矩的影响 |
4.2 基于电流预测控制的电机换相转矩脉动抑制方法 |
4.2.1 预测控制的思想和原理 |
4.2.2 无刷直流电机电流预测算法的实现 |
4.3 仿真分析 |
4.3.1 不同调制方式续流影响分析 |
4.3.2 转矩脉动抑制能力分析 |
4.3.3 鲁棒性分析 |
4.3.4 动态性能分析 |
4.4 本章小结 |
5 无位置传感器无刷直流电机控制系统实验研究 |
5.1 系统硬件设计 |
5.1.1 核心板电路 |
5.1.2 三相桥驱动电路 |
5.1.3 三相桥电路 |
5.1.4 线电压差值过零检测电路 |
5.1.5 电流采样电路 |
5.1.6 电源电路 |
5.2 系统软件设计 |
5.2.1 开发软件平台 |
5.2.2 主程序设计 |
5.2.3 系统控制运行子程序设计 |
5.3 实验结果分析 |
5.4 本章小结 |
6 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
附录 Ⅰ无位置传感器无刷直流电机实验平台 |
附录 Ⅱ攻读硕士学位期间的研究成果 |
(7)大功率无位置传感器无刷直流电机控制策略研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 无刷直流电机的应用 |
1.2.1 电动汽车领域 |
1.2.2 家用电器领域 |
1.2.3 无人机领域 |
1.3 无位置传感器控制技术发展现状 |
1.4 课题主要研究内容 |
第2章 控制系统结构及工作原理 |
2.1 控制系统结构 |
2.1.1 无刷直流电机本体 |
2.1.2 转子位置检测 |
2.1.3 功率模块与驱动模块 |
2.2 无刷直流电机工作原理 |
2.2.1 六步法控制方法 |
2.2.2 数学模型分析 |
2.3 本章小结 |
第3章 无位置传感器控制策略分析 |
3.1 调速方法 |
3.2 反电动势位置检测方法 |
3.2.1 换相点与反电动势过零点 |
3.2.2 相电压法 |
3.2.3 端电压法 |
3.2.4 谐波影响分析 |
3.3 无位置传感器启动方法 |
3.3.1 转子预定位 |
3.3.2 三段式启动方法 |
3.3.3 升频升压启动方法 |
3.4 本章小结 |
第4章 控制策略设计及MATLAB建模仿真 |
4.1 启动策略 |
4.1.1 两段式启动方法 |
4.1.2 软件实现升频升压法 |
4.2 反电动势过零点检测策略 |
4.2.1 高低电平检测分析 |
4.2.2 低电平检测位置分析 |
4.2.3 单片机AD采集逻辑设计 |
4.3 闭环控制策略 |
4.3.1 换相续流对端电压的影响 |
4.3.2 重载情况下的反电动势过零点检测策略 |
4.3.3 速度闭环控制 |
4.4 MATLAB仿真模型搭建 |
4.4.1 六步法控制算法模块 |
4.4.2 整体仿真模型 |
4.4.3 仿真结果 |
4.5 本章小结 |
第5章 控制系统硬件设计及实验分析 |
5.1 主控板硬件电路设计 |
5.1.1 主控芯片 |
5.1.2 反电动势过零点检测电路 |
5.1.3 信号采集电路 |
5.1.4 CAN通信电路 |
5.2 功率板硬件电路设计 |
5.3 实验调试与分析 |
5.3.1 实验平台搭建 |
5.3.2 实验波形分析 |
5.3.3 实验问题分析 |
5.4 本章小结 |
第6章 总结与展望 |
6.1 工作总结 |
6.2 工作展望 |
参考文献 |
作者简介 |
致谢 |
(8)基于差分匹配滤波器的TOA提取与评估研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题的研究意义 |
1.2 国内外现状 |
1.2.1 国外现状 |
1.2.2 国内现状 |
1.3 本文的创新点 |
1.4 本文的内容安排 |
第二章 监视应答信号及分析 |
2.1 A/C模式信号 |
2.1.1 A/C模式询问信号 |
2.1.2 A/C模式应答信号 |
2.2 S模式信号 |
2.2.1 S模式询问信号 |
2.2.2 S模式应答信号 |
2.3 S模式脉冲识别 |
2.3.1 前导脉冲上升沿检测 |
2.3.2 脉冲匹配滤波检测 |
2.4 仿真分析 |
2.4.1 理想S模式信号 |
2.4.2 非理想S模式信号 |
2.4.3 离散化后的S模式信号 |
2.5 本章总结 |
第三章 前导脉冲信号TOA提取与估计技术 |
3.1 TOA提取与估计原理 |
3.2 匹配滤波器 |
3.2.1 匹配滤波器设计 |
3.2.2 匹配滤波器仿真分析 |
3.3 差分匹配滤波器 |
3.3.1 差分匹配滤波器设计 |
3.3.2 差分匹配滤波器仿真分析 |
3.4 差分匹配滤波器的TOA提取与估计 |
3.5 TOA提取与估计精确度的评估 |
3.6 理想脉冲信号TOA提取与估计精确度 |
3.6.1 TOA提取与估计精确度分析 |
3.6.2 理想脉冲信号仿真分析 |
3.7 非理想脉冲信号过渡过程分析 |
3.7.1 过渡时间相等时的TOA提取与估计精确度 |
3.7.2 过渡时间不等,上升沿上升所用时间固定 |
3.7.3 过渡时间不等,下降沿下降所用时间固定 |
3.7.4 仿真分析 |
3.8 本章总结 |
第四章 TOA提取与估计性能评估 |
4.1 脉冲个数对算法性能的评估 |
4.2 信噪比对算法性能的评估 |
4.3 采样频率对算法性能的评估 |
4.4 算法性能的复杂度评估 |
4.5 TOA的位置分布状态评估 |
4.6 本章总结 |
第五章 TOA精确度的有效性与稳定性评估 |
5.1 实时数据 |
5.2 实时数据验证 |
5.3 仿真数据验证 |
5.4 实时数据与仿真数据对比 |
5.5 本章总结 |
第六章 本文的总结与展望 |
6.1 论文总结 |
6.2 课题展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的成果 |
(9)骑行式割草机永磁电机控制策略研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 永磁电机弱磁控制系统算法 |
1.2.2 无霍尔位置传感器方波控制算法 |
1.3 本文研究的主要内容 |
第2章 永磁电机超前角弱磁控制算法 |
2.1 矢量控制基本原理 |
2.1.1 永磁电机数学模型 |
2.1.2 空间矢量脉宽调制 |
2.2 超前角弱磁控制 |
2.2.1 弱磁控制基本原理 |
2.2.2 一阶低通滤波算法原理 |
2.3 仿真分析 |
2.4 本章小结 |
第3章 永磁电机无位置方波控制 |
3.1 方波永磁电机控制原理 |
3.2 方波永磁电机控制起动方案设计 |
3.2.1 转子初始位置定位 |
3.2.2 转子开环加速运行阶段 |
3.3 方波永磁电机控制运行方案设计 |
3.3.1 反电动势过零点检测法 |
3.3.2 换向时刻的设置 |
3.4 本章小结 |
第4章 驱动控制系统硬件及软件设计 |
4.1 硬件模块主设计图 |
4.2 永磁电机控制硬件设计 |
4.2.1 主控芯片 |
4.2.2 电源模块 |
4.2.3 三相逆变驱动模块 |
4.2.4 采样模块 |
4.2.5 编码器模块 |
4.2.6 UART通信模块 |
4.3 永磁电机控制软件设计 |
4.3.1 矢量控制软件设计 |
4.3.2 方波控制软件设计 |
4.3.3 方波控制刹车流程软件设计 |
4.4 本章小结 |
第5章 实验结果及分析 |
5.1 实验电机参数 |
5.2 永磁电机矢量弱磁控制实验 |
5.3 永磁电机无位置方波控制实验 |
5.3.1 转子初始位置定位实验 |
5.3.2 开环加速及开环切闭环实验 |
5.3.3 过零点检测实验 |
5.3.4 刹车实验 |
5.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的学术论文及获得成果 |
致谢 |
(10)FFU用直流无刷风机的无位置传感器控制技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究的目的和意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 FFU国内外研究现状 |
1.2.2 无位置传感器检测技术研究现状 |
1.3 论文的主要研究内容 |
第2章 直流无刷风机的数学模型 |
2.1 引言 |
2.2 外转子直流无刷风机的工作原理 |
2.2.1 外转子直流无刷风机的基本结构 |
2.2.2 外转子直流无刷风机的运行原理 |
2.3 直流无刷风机的数学模型 |
2.3.1 电压方程 |
2.3.2 反电动势方程 |
2.3.3 转矩方程和运动方程 |
2.3.4 电枢电流和转速方程 |
2.4 本章小结 |
第3章 直流无刷风机无位置传感器控制技术 |
3.1 风机启动阶段 |
3.1.1 转子预先定位 |
3.1.2 转子加速 |
3.1.3 状态切换 |
3.2 反电动势过零点检测法 |
3.2.1 基本原理 |
3.2.2 算法实现 |
3.2.3 信号提取 |
3.3 本章小结 |
第4章 直流无刷风机控制系统的仿真测试 |
4.1 引言 |
4.2 基于无位置传感器检测的直流无刷风机仿真模型设计 |
4.2.1 直流无刷风机的本体系统设计 |
4.2.2 PID控制子系统设计 |
4.2.3 控制电压子系统设计 |
4.2.4 转子启动子系统设计 |
4.2.5 PWM子系统设计 |
4.2.6 位置检测子系统设计 |
4.2.7 电流检测子系统设计 |
4.3 仿真结果分析 |
4.4 本章小结 |
第5章 基于无位置传感器的直流无刷风机控制系统设计 |
5.1 硬件设计 |
5.2 软件设计 |
5.2.1 主程序设计 |
5.2.2 启动子程序 |
5.2.3 位置检测子程序 |
5.2.4 转速计算子程序 |
5.2.5 PID控制子程序 |
5.2.6 PWM子程序 |
5.3 实验结果分析 |
5.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间所取得的学术成果 |
致谢 |
四、基于过零点的信号分析与检测(论文参考文献)
- [1]无位置传感器高速无刷直流电机控制策略研究[D]. 周帅. 吉林大学, 2021(01)
- [2]电动汽车空调压缩机电机控制系统的研究[D]. 宋少奎. 中北大学, 2021(09)
- [3]无刷直流电机无位置传感器控制系统的研究与实现[D]. 周运逸. 江西理工大学, 2021(01)
- [4]X波段识别通信一体化标签设计[D]. 张帅. 电子科技大学, 2021(01)
- [5]无位置传感器无刷直流电机控制系统研究[D]. 王兵. 安徽理工大学, 2020(07)
- [6]无位置传感器无刷直流电机控制系统研究[D]. 汪越. 西安科技大学, 2020(01)
- [7]大功率无位置传感器无刷直流电机控制策略研究[D]. 李渤通. 吉林大学, 2020(08)
- [8]基于差分匹配滤波器的TOA提取与评估研究[D]. 曹雅茹. 中国民航大学, 2020(01)
- [9]骑行式割草机永磁电机控制策略研究[D]. 薛俊泉. 哈尔滨理工大学, 2020(02)
- [10]FFU用直流无刷风机的无位置传感器控制技术研究[D]. 张力元. 哈尔滨理工大学, 2020(02)