摘要：为了提高有刷直流电机低速控制的精确性,设计了基于扰动补偿的有刷直流电机转速自适应滑模控制器。首先,针对转速模型中摩擦力在转速快速变化过程中体现的快变特性和在线估计困难的特点,采用Stribeck稳态摩擦力模型,通过离线辨识模型参数的方式计算摩擦力;其次,针对负载扭矩等扰动的慢变特性,设计了扰动观测器对其进行在线估计,并证明了估计误差的有限时间收敛性及有界性;最后,设计了自适应滑模控制器对扰动进行补偿和误差反馈校正,进而实现精确的转速跟踪控制,并在Lyapunov稳定性框架下证明了闭环系统的稳定性。该控制器的开关增益仅与扰动观测器估计误差的上界相关,避免了一般滑模控制方法采用高增益来提高控制精度的问题,从而能够大大减小系统输入抖振现象,有利于工程实现。所提方法的稳态误差分别为PI、传统滑模控制器稳态误差的46%、63%,响应时间在0.15s以内,远小于PI、传统滑模控制器的响应时间,通过正弦参考信号跟踪实验,验证了所提方法在瞬态工况下具有很好的控制效果。实验结果表明,所设计的控制器能有效抑制摩擦力及负载扰动对电机控制带来的影响,能显著改善电机控制的稳态和瞬态性能,并且该方法能大大减小控制输入的抖振问题。

摘要：为了提高有刷直流电机调速的平稳性和快速性,在经典双闭环电机控制系统设计方案的基础上,针对转速环模型中存在非线性及负载扭矩不可测的特点,提出了基于扩张状态观测器的三步法非线性转速控制策略。首先,设计了三步法(TS)非线性速度控制器,该控制器由类稳态控制、参考动态前馈控制及积分误差反馈控制组成,具有工程意义明确、实现方便的优点。然后,设计了扩张状态观测器(ESO)对系统中负载扭矩等干扰进行在线估计并实时补偿,证明了观测器误差系统的有限时间收敛性及有界性;同时将观测器误差考虑成有界的扰动输入,在输入到状态稳定性理论框架下,证明了闭环误差系统的鲁棒性。针对电流响应较快、极易达到稳态的特点,设计了工程中常用的前馈加PI反馈结构的二自由度控制器,同时采用模拟电路实现该控制器,减小了电流环控制周期,从而抑制了电流波动。为了验证整个控制系统的有效性和工程可实现性,通过有刷直流电机阶跃及正弦转速跟踪实验,证明了本文所设计控制系统能够显著提高电机的瞬态性能和稳态性能。

摘要：为防止因过载而导致电机的损害问题,考虑有刷直流电机的电压和电流物理约束,采用线性约束预测控制设计了直流电机转速跟踪控制器。建立有刷直流电机的数学模型,二次规划(QP:Quadratic Programming)问题采用路径跟踪内点算法进行求解,并搭建了基于d SPACE控制系统的硬件在环实验平台。同时对设计的转速跟踪控制器的有效性进行了实物验证。实验结果表明,该MPC(Model Predictive Control)控制器能很好地满足有刷直流电机的转速跟踪控制要求。

摘要：针对带有刷直流电机的家电产品因电机换向而引起电磁兼容项目骚扰功率测试不合格问题,分析了电机换向时火花的成因,指出了当前电子滤波理论设计在抑制骚扰功率时的局限性以及建立电机骚扰功率电路模型的复杂性。综合考虑了骚扰功率测试时遇到的多种场合下的频点和测试幅值超标情况,提出了相对应的控制策略,并对控制策略进行了理论分析。最后,通过实际试验给出了采用该策略后家电产品骚扰功率抑制的改善效果。研究结果表明,通过采用所提出的控制策略对家电产品设计人员快速、有针对性地改进电机电磁兼容设计、降低骚扰辐射具有指导作用。

摘要：对一款12槽2极有刷直流电机开展新型稀土永磁钐铁氮(SmFeN)磁环替代铁氧体磁瓦的应用设计。基于Maxwell 2D平台,对Halbach磁化的SmFeN磁环进行参数设计。通过在磁环极间开设弧形凹槽来优化气隙磁场波形,改善应用Halbach磁环的有刷电机换向性能。仿真分析了弧形凹槽的深度、圆弧角以及边沿的过渡方式对气隙磁场波形的影响,选取了的优化方案。与原机方案相比,碳刷上的电动势均值接近,电机输出性能接近;碳刷电动势脉动大幅降低,电磁转矩脉动得到优化。

摘要：有刷直流电机常规的测速方法仅是通过检测其电流脉动分量过零点脉冲这单一特征来实现,经常存在有因检测不到未过零点脉冲、导致漏检而无法准确测速的问题。提出一种最小二乘分类测速方法:首先,将脉动电流定义为波峰和非波峰两类,然后将电流脉冲主要特征反映到设计的特征变量值中,再使用最小二乘分类器判别出波峰,从而有效检测到未过零点脉冲;之后,用检测结果得到脉动电流频率,算出转速。实验结果证明,基于最小二乘分类器的测速方法能够有效检测到未过零点脉冲,使得测速准确、调速更稳定。

摘要：德州仪器（TI）宣布，其Stellaris ARM Cortex-M3MCU将由Code Composer Studio（CCStudio）v4集成开发环境提供全面支持，并立即通过标准分销渠道推出8款采用CCStudiov4的全新StellarisMCU评估套件，从而通过不断扩展其软件与工具显著简化设计。

摘要：PortescaP在其Athlonix^TM高功率密度有刷直流电机平台基础上推出了12GS电机。新型的12GS高耐久性电机拥有杰出的转速一扭矩性能，具有紧凑的外形和更轻的重量（13．5g），输出功率达到12W，这能够让原始设备厂商制造更小、更轻、性能更高的设备和装置。12GS电机还采用节能的空心杯设计，利用优化的线圈和磁路采实现最大的功率密度，同时让电机在使用寿命内具有持久的耐用性。

摘要：基于混合集成电路工艺,采用三氧化二铝和氧化铍厚膜基片,设计了一种有刷直流电机驱动器,实现了有刷直流电机的控制。仿真结果表明,该驱动器的功率电压为54 V,稳态输出电流为10 A,峰值输出电流为20 A,通过脉冲宽度调制的方式实现电机调速。该驱动器具有体积小、输出功率大、可靠性高等特点,可被广泛应用于各类伺服系统。

摘要：本文简要分析了当前我国铁路转辙机95%以上使用有刷直流电机现状,针对这种基于有刷电机的转辙机的安全隐患,提出采用无刷直流电机的方案,并对基于无刷直流电机方案的驱动部分进行了设计。本文选用控制技术成熟稳定,抗干扰性强的无刷电机控制专用芯片MC33035和MC33039为控制核心。分别对该驱动系统的电源接口部分、开关电源部分、功率部分、调速系统进行了设计。根据转辙机的特殊工作环境,整体设计考虑三防。将本文设计的产品与传统有刷相比做对比实验,表明本设计的产品环境适应能力更强,安全性更好,具有十分重要的工程前景。