越障移动机构控制系统设计

按照模块化的设计理念,以数字信号处理器(DSP)为主控制单元,通过复杂可编程逻辑器件(CPLD)进行功能拓展,封装成电机控制模块,通过CAN通信方式将各模块与上位机连接,形成开放式运动控制系统,缩短系统开发周期,提高系统的开放性及可重构性。     

谐波电流注入式五相永磁电机变频控制系统的设计

谐波电流注入式多相永磁电机的综合性能高,可在舰船电力推进领域得到广泛应用。本文对该电机变频控制系统的设计进行分析,建立电机的数学模型,确定变频控制系统的控制方法和电流分配策略。仿真分析结果表明了方法和策略的可行性。     

多相电机的多通道协调控制策略研究

多相电机多通道变频驱动装置中变频驱动是几个独立单元,电机是一个整体,存在如何协调控制各个变频驱动通道,以保证不影响多相电机调速系统优点等问题,其协调控制策略研究具有重大价值。本文通过系统分析多相电机多通道控制存在问题,提出了一主多从的协调控制思想,并给出了具体协调措施;通过控制系统试验验证了该协调控制策略是有效的,在大功率变流器领域具有很好的应用前景。     

海底电缆巡检水下机器人的模块化控制系统

为了提高海底电缆巡检水下机器人操控稳定性,进行控制系统的模块化设计,在嵌入式ARM下进行海底电缆巡检水下机器人控制系统优化设计,控制系统分为上位机模块、下位机模块、探测模块、传感信息采集模块、智能信息处理模块和通信传输模块等,将照明传感器和压力传感器置于机器人控制系统的下位机部分,进行图像和环境数据采集,对采集的海底电缆分布信息在智能信息处理模块中实现加工和判断,采用MSP430F149嵌入式控制芯片进行中央控制单元开发,上位机模块实现数据上传和远程通信,采用超低功耗16位单片机MSP430F149进行机器人控制系统的集成信息处理和控制指令传输,实现系统的硬件模块化开发。测试表明,该控制系统具有很好的水下机器人稳定性控制性能,提高对海底电缆的准确巡检能力。     

基于Arduino开发环境的无人艇控制系统设计

针对无人艇实体硬件开发较少、设计开发周期长且控制系统造价昂贵这一现状,设计一种无人艇控制系统。系统以Arduino为集成开发环境,整体涵盖电机驱动系统、环境感知系统、运动状态监测系统和通信系统。系统以At Mega 2560单片机为主控单元,集成电机驱动模块、超声波传感器模块、GPS模块、惯性导航模块以及GPRS模块,并完成集成电路设计与集成开发板的制作。通过对主控单元进行编程,结合自动路径规划算法和自动避障算法,无人艇可以完成自主运动控制和对周围环境的智能感知,且无人艇船载设备端与网络控制端之间可以进行实时交互,具有无线网络通信功能。最终实现一种低成本、高效率的无人艇控制系统设计方案,具有实际工程应用价值。     

电动汽车电机控制系统仿真平台的设计及实现

通过试验研究了电动汽车的电机控制系统仿真平台的设计以及实现过程。介绍了电动汽车电机控制系统的仿真平台总体设计方案、软件实现、仿真与实验结果分析,本次研究为以后的电动汽车电机控制找到了一定的研究方向和数据支持,在具体的平台中完成了软件模拟以及硬件的具体结构设计,实现了CPLD和DSP双核工作的框架要求,完成了通信及数据采集模块的实际运行,最终实现了电动汽车电机控制系统的仿真平台。     

无速度传感器高性能交流调速控制在船舶设计中的应用

船舶设计中,传统交流调速控制系统无法实现初速度与极限速度的快速调控,并且控制方式无反馈数据,为此设计无速度传感器高性能交流调速控制系统。设计无速度传感器控制模块以及矩阵交流调速控制模块,使用双模块并行控制,完成传感式无限变速,增加传感反馈机制,实现综合交流控制;通过计算速度辨识度以及电机转子磁链转速,实现交流调速控制系统设计,完成无限速交流调速控制。试验结果表明,设计的调速控制系统具备极高的有效性。     

LNG/柴油双燃料柴油机控制软件模块化设计

针对船用LNG/柴油双燃料发动机,采用模块化设计理念,开发一套双燃料柴油机的控制软件。根据双燃料柴油机工作特性,在Matlab/Simulink环境下搭建控制算法,完成信号输入模块、转速计算模块和控制系统模块设计,其中控制系统模块核心包括发动机状态判断模块、自学习模块、稳态判断模块,通过软件滤波和自学习算法保证发动机控制的稳定性。台架试验结果表明:控制软件运行正常,发动机稳定运行,发动机经济性和排放性显著提高,在发动机转速为1 200 r/min时,NO_x排放最大降低63.5%,烟度降低70.0%,但CO和HC排放升高。此外,研究还表明,应用Matlab/Simulink模块化的电控软件开发方法具有开发周期缩短、开发成本降低及软件维护方便的优点。     

双三相永磁同步电机矢量控制研究

多相电机是一个多维系统,它与传统三相电机有较大差异。目前对多相电机尤其是双三相电机控制策略,只是简单采用了三相电机控制方法,忽略多相电机本身特点,导致谐波电流增加,系统性能较差,没能发挥多相电机优势。本文首先建立了双三相永磁同步电机数学模型,针对多相电机特点,采用矢量空间解耦控制,并新提出一种新的SPWM调制方法实现多相电机多维电流控制,有效抑制谐波电流。通过仿真及实验验证,证明该方法有效性。     

一种新型一体化推进装置控制系统的研制

采用模块化设计概念研制的一种新型一体化推进装置,由一体化推进器(IMP)和控制系统组成。一体化推进器集成了永磁电机和推进器,电机定子与螺旋桨导管集成,电机转子与螺旋桨集成;通过控制系统中液压系统驱动装置收放、旋转、锁紧;基于CAN总线的控制系统完成装置的运行、调速和监控功能。该装置设计独特、新颖,具有优越的特性,可用于船舶的离、靠码头、应急等辅助推进,非常适用于无人潜行器、轻型/重型鱼雷和潜艇等水下平台的推进。简要介绍了装置的工作原理、特点,重点阐述了装置控制系统的研制。