伺服电机控制系统学位论文
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南京化工职业技术学院毕业论文设计题目:基于PLC的伺服系统的运动控制系统设计毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
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作者签名:日期:年月日导师签名:日期:年月日指导教师评阅书指导教师评价:一、撰写(设计)过程1、学生在论文(设计)过程中的治学态度、工作精神□优□良□中□及格□不及格2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度□优□良□中□及格□不及格3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力□优□良□中□及格□不及格4、研究方法的科学性;技术线路的可行性;设计方案的合理性□优□良□中□及格□不及格5、完成毕业论文(设计)期间的出勤情况□优□良□中□及格□不及格二、论文(设计)质量1、论文(设计)的整体结构是否符合撰写规范?□优□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的论文(设计)任务(包括装订及附件)?□优□良□中□及格□不及格三、论文(设计)水平1、论文(设计)的理论意义或对解决实际问题的指导意义□优□良□中□及格□不及格2、论文的观念是否有新意?设计是否有创意?□优□良□中□及格□不及格3、论文(设计说明书)所体现的整体水平□优□良□中□及格□不及格建议成绩:□优□良□中□及格□不及格(在所选等级前的□内画“√”)指导教师:(签名)单位:(盖章)年月日评阅教师评阅书评阅教师评价:一、论文(设计)质量1、论文(设计)的整体结构是否符合撰写规范?□优□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的论文(设计)任务(包括装订及附件)?□优□良□中□及格□不及格二、论文(设计)水平1、论文(设计)的理论意义或对解决实际问题的指导意义□优□良□中□及格□不及格2、论文的观念是否有新意?设计是否有创意?□优□良□中□及格□不及格3、论文(设计说明书)所体现的整体水平□优□良□中□及格□不及格建议成绩:□优□良□中□及格□不及格(在所选等级前的□内画“√”)评阅教师:(签名)单位:(盖章)年月日教研室(或答辩小组)及教学系意见教研室(或答辩小组)评价:一、答辩过程1、毕业论文(设计)的基本要点和见解的叙述情况□优□良□中□及格□不及格2、对答辩问题的反应、理解、表达情况□优□良□中□及格□不及格3、学生答辩过程中的精神状态□优□良□中□及格□不及格二、论文(设计)质量1、论文(设计)的整体结构是否符合撰写规范?□优□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的论文(设计)任务(包括装订及附件)?□优□良□中□及格□不及格三、论文(设计)水平1、论文(设计)的理论意义或对解决实际问题的指导意义□优□良□中□及格□不及格2、论文的观念是否有新意?设计是否有创意?□优□良□中□及格□不及格3、论文(设计说明书)所体现的整体水平□优□良□中□及格□不及格评定成绩:□优□良□中□及格□不及格(在所选等级前的□内画“√”)教研室主任(或答辩小组组长):(签名)年月日教学系意见:系主任:(签名)年月日摘要本文采用运动控制系统,完成三菱电机杯竞赛的关于伺服电机如何实现系统的运动控制系统。
伺服控制系统课程作业现代伺服系统综述指导教师:学生:学号:专业:班级:完成日期:摘要在自动控制系统中,把输出量能够以一定准确度跟随输入量的变化而变化的系统称为伺服系统。
伺服系统也叫位置随动系统,以精确运动控制和力能输出为目的,综合运用机电能量变换与驱动控制技术、检测技术、自动控制技术、计算机控制技术等,实现精确驱动与系统控制。
伺服系统主要包括电机和驱动器两部分,广泛用于航空、航天、国防及工业自动化等自动控制领域。
伺服系统按其驱动元件划分有步进式伺服系统、直流电动机伺服系统和交流电动机伺服系统。
随着微处理器技术、大功率高性能半导体功率器件技术、电机永磁材料制造工艺的发展及电力电子、控制理论的应用,交流电动机伺服系统近年来获得了迅速发展,广泛用于工业生产的各个领域,如数控机床的进给驱动和工业机器人的伺服驱动等。
因此,在相当大的范围内,交流电动机伺服系统取代了步进电动机与直流电动机伺服系统,时至目前,具备了宽调速范围、高稳速精度、快速动态响应及四象限运行等良好的技术性能,其动、静态特性已完全可与直流伺服系统相媲美,已成为伺服系统的主流。
关键词:伺服系统自动控制驱动元件1 伺服系统的发展阶段伺服系统的发展与它的驱动元件——伺服电动机的不同发展阶段相联系,并结合老师在第一章所讲的伺服系统分类的知识,伺服电动机至今经历了三个主要的发展阶段。
(1)第一个发展阶段(20世纪60年代以前):步进电动机开环伺服系统;伺服系统的驱动电机为步进电动机或功率步进电动机,位置控制为开环系统。
步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构,两相混合式步进电机步距角一般为3.6°、1.8°,五相混合式步进电机步距角一般为0.72°、0.36°;步进电机存在一些缺点:在低速时易出现低频振动现象;一般不具有过载能力;步进电机的控制为开环控制,启动频率过高或负载过大易出现丢步或堵转现象,停止时转速过高易出现过冲现象。
步进伺服毕业论文引言计算机控制技术是现代制造业中最重要的技术之一,步进伺服控制技术作为其中的一个重要分支,已经成为机械制造、电子工业等领域的重要基础技术。
本文主要介绍了步进伺服控制技术的相关知识,包括步进电机的工作原理、伺服系统的工作原理、步进伺服控制系统的组成以及步进伺服控制系统的运行等方面。
结合实际应用,分析了步进伺服控制技术在现代制造业中的应用和发展趋势。
一、步进电机的工作原理步进电机是一种特殊的电动机,具有按步旋转的特点,其每一步转动角度精度可以达到很高。
步进电机的工作原理是基于磁力学原理的,将电能转化为机械能。
步进电机的转子是由一个或多个永磁体组成,旋转时通过交替的通电方式,可使得电机中产生一个磁场,该磁场与转子上的磁场相互作用,从而使得转子产生旋转。
步进电机转动的每一步都是由电脉冲驱动的,每一次电脉冲的信号会让转子转过一个固定的角度。
因此,步进电机可以准确地控制输出转速和位置。
二、伺服系统的工作原理伺服系统是一种自动控制系统,通过对系统的反馈控制实现对位置、速度、力、角度等物理量的控制。
伺服系统主要由传感器、执行器、控制器和反馈机构等部分组成。
其中,传感器用来检测系统中的位置、角度、速度等基本物理量,反馈控制器利用传感器的反馈信息来实现自动控制,执行器将控制信号转化为具体的动作,反馈机构用于对执行器的动作进行检测,从而实现对系统的闭环控制。
三、步进伺服控制系统的组成步进伺服控制系统是将步进电机和伺服系统相结合而成的,其工作原理是通过伺服系统的反馈机制来实现对步进电机的控制。
步进伺服控制系统的组成主要包括步进电机、编码器、控制器和驱动电路等部分。
步进电机:步进电机是步进伺服控制系统的核心部分,负责转动电机的旋转角度。
由于步进电机的控制精度很高,因此可实现精确的位置控制和速度调节,广泛应用于驱动自动化机械和设备的领域中。
编码器:编码器是用来检测步进电机转动角度的装置,其主要作用是将电机的转动信息转化为数字信号,供控制器进行处理。
《永磁同步电机伺服控制系统的研究》篇一一、引言随着工业自动化和智能制造的快速发展,永磁同步电机(PMSM)因其高效率、高精度和高动态性能等特点,在伺服控制系统中得到了广泛应用。
永磁同步电机伺服控制系统作为实现自动化生产、智能化控制和精准位置定位的重要设备,其研究具有重大的现实意义和工程应用价值。
本文将围绕永磁同步电机伺服控制系统的相关内容展开深入的研究和探讨。
二、永磁同步电机的基本原理永磁同步电机(PMSM)是一种基于永磁体产生磁场和电磁感应原理的电机。
其基本原理是利用永磁体产生的磁场与定子电流产生的磁场相互作用,实现电机的旋转。
PMSM具有高效率、高功率密度、低噪音等优点,在伺服控制系统中得到了广泛应用。
三、伺服控制系统的基本原理及组成伺服控制系统是一种基于反馈控制的自动控制系统,其基本原理是通过传感器实时检测被控对象的实际状态,与设定值进行比较,然后根据比较结果调整控制信号,使被控对象达到预期的稳定状态。
伺服控制系统主要由控制器、传感器、执行器等部分组成。
四、永磁同步电机伺服控制系统的研究现状目前,永磁同步电机伺服控制系统在国内外得到了广泛的研究和应用。
研究方向主要包括控制策略优化、系统稳定性分析、故障诊断与容错控制等方面。
其中,控制策略优化是提高系统性能的关键,包括矢量控制、直接转矩控制、滑模控制等。
此外,随着人工智能和机器学习等技术的发展,智能控制在永磁同步电机伺服控制系统中的应用也日益广泛。
五、永磁同步电机伺服控制系统的研究方法针对永磁同步电机伺服控制系统,常用的研究方法包括数学建模、仿真分析、实验研究等。
首先,通过建立系统的数学模型,可以更好地理解系统的运行原理和性能特点;其次,利用仿真软件对系统进行仿真分析,可以预测系统的动态性能和稳定性;最后,通过实验研究验证理论分析的正确性,并进一步优化系统性能。
六、永磁同步电机伺服控制系统的优化策略针对永磁同步电机伺服控制系统的优化策略主要包括以下几个方面:1. 控制策略优化:通过改进控制算法,提高系统的动态性能和稳定性。
南京工程学院自动化学院本科毕业设计(论文)题目:SVPWM 在BLDC电机中的应用专业:自动化(数控技术)班级:XXXXX学号:XXXXXX学生姓名: XXXX指导教师: XXX 讲师起迄日期:2012.2~2012.6设计地点:实验楼 _Graduation Design (Thesis) SVPWM in The Application of BLDC MotorByZHU XiangSupervised byTENG Fu LinSchool of AutomationNanjing Institute of TechnologyJune, 2012摘要随着工业自动化的发展,人们对电机控制系统的性能要求越来越高。
矢量控制、直接转矩控制等先进的控制理论不断提出,而微处理器和控制器的更新换代特别是数字信号处理(DSP)的出现,使得理论成为实践。
智能化功率模块和空间矢量脉宽调制(SVPWM)技术的出现,极大的改善了电机的控制性能。
本论文重点讲述了以功能强大的DSP、智能化的功率模块和先进的SVPWM技术实现永磁无刷直流电机的开环调速。
介绍了基于DSP的硬件控制平台的组成部分。
重点分析了SVPWM技术原理、产生PWM波的控制算法和程序的实现,最后在DSP 控制平台上对其控制性能进行了验证。
本论文所有的硬件电路设计和程序编写基于TMS320F2806建立的数字控制系统。
硬件电路中的电源电路,单片DSP最小系统电路等主要部分都是经过实际的焊制和调试。
软件设计中的SVPWM程序主要采用C语言套用格式,使用CCS(C2000)编译环境下在DSP控制平台上进行了实际调试和验证。
关键词:数字信号处理器;空间矢量PWM;逆变器ABSTRACTAlong with the development of industrial automation, people on the motor control system performance demand more and more. Vector control, direct torque control and other advanced control theories have been put forward, and the microprocessor controller and the update especially digital signal processor (DSP) appear, makes theory into practice. Intelligent power module and space vector pulse width modulation (SVPWM) technology appear, greatly improved the motor control performance.This paper focuses on the function of the powerful DSP, intelligent power module and advanced SVPWM technology to achieve permanent brushless dc motor of the open loop control. Introduces the hardware platform based on DSP control of the component. Analyses the SVPWM technology principle, produce PWM waves of the control algorithm and the realization of the program, and the last in the DSP control platform on the control performance is validated.This paper all the hardware circuit design and programming TMS320F2806 based on a digital control system. Hardware circuit of the power supply circuit, monolithic DSP minimum system such as the main part of the circuit is after the actual soldering and debugging. The software design of SVPWM procedure mainly using C language to format, using CCS (C2000) compiled environment in DSP control platform on the actual commissioning and validation.Key words:DSP;Space vector PWM;inverter目录第一章绪论 (1)1.1 引言 (1)1.2 选题背景 (1)1.3 课题研究意义 (2)1.4 研究内容 (2)1.5 本文的结构 (2)第二章SVPWM的生成原理 (4)2.1 24V直流无刷电机调速控制 (4)2.2 几种PWM输出方法的比较 (4)2.3 SVPWM生成原理 (4)第三章SVPWM算法的实现 (7)3.1 扇区的判断 (7)3.2 相邻两矢量的开关作用时间 (7)3.3 切换顺序 (9)3.4 SVPWM的调速 (10)3.5 SVPWM波的死区控制 (10)第四章支持SVPWM发生器的硬件电路 (11)4.1 DSP微处理器 (11)4.2 DSP基本外围电路的设计 (12)4.3功率驱动电路 (14)4.4 SVPWM产生的硬件基础 (16)第五章SVPWM的软件设计 (18)5.1定点DSP的Q格式 (18)5.2 SVPWM控制参数的Q格式及代码实现 (19)5.3 SVPWM程序流程图 (20)5.4 实验结果分析 (21)第六章结论 (23)致谢 (24)参考文献 (25)附录A:硬件设计原理图 (26)第一章绪论1.1 引言SVPWM(Space Vector Pulse Width Modulation),即电压空间矢量脉宽调制,SVPWM是近年发展的一种比较新颖的控制方法,是由三相功率逆变器的六个功率开关元件组成的特定开关模式产生的脉宽调制波,能够使输出电流波形尽可能接近于理想的正弦波形。
伺服电机毕业论文伺服电机毕业论文伺服电机作为一种重要的电动机,具有广泛的应用领域和潜力。
它在工业自动化、机器人技术、航空航天等领域中发挥着重要的作用。
本文将从伺服电机的原理、特点以及应用领域等方面进行探讨,旨在为读者提供一些有关伺服电机的基本知识和理解。
一、伺服电机的原理伺服电机是一种能够根据输入信号控制输出转矩或速度的电动机。
其工作原理基于反馈控制系统,通过传感器获取电机的实际转速或位置信息,然后将其与期望值进行比较,并通过控制器对电机进行调节,使其输出与期望值一致。
这种闭环控制系统可以实现精确的位置和速度控制,提高电机的响应速度和稳定性。
二、伺服电机的特点1. 高精度:伺服电机具有较高的转矩控制精度和位置控制精度,能够实现精确的位置和速度控制,满足高精度要求的应用场景。
2. 高响应速度:伺服电机具有快速的响应特性,能够在短时间内达到设定的转速或位置,适用于需要快速响应的应用场景。
3. 广泛的调速范围:伺服电机的转速范围较宽,可以根据需要进行调速,适用于不同转速要求的场合。
4. 良好的负载适应性:伺服电机具有较好的负载适应性,能够在负载变化时自动调整输出转矩,保持稳定的运行状态。
5. 高效能:伺服电机具有较高的效率,能够将输入的电能转化为机械能的效率较高,减少能源的浪费。
三、伺服电机的应用领域1. 工业自动化:伺服电机广泛应用于工业自动化领域,如数控机床、包装机械、印刷设备等。
其高精度、高响应速度和良好的负载适应性能够满足工业自动化对于位置和速度控制的要求。
2. 机器人技术:伺服电机是机器人技术中不可或缺的关键部件,用于控制机器人的运动和姿态。
其高精度和高响应速度能够实现精确的运动控制,提高机器人的灵活性和准确性。
3. 航空航天:伺服电机在航空航天领域中也有重要的应用,如飞行控制系统、导航系统等。
其高精度和高可靠性能够满足航空航天对于飞行姿态和导航精度的要求。
4. 医疗设备:伺服电机在医疗设备中的应用也逐渐增多,如手术机器人、医疗影像设备等。
plc控制伺服电机毕业论文PLC控制伺服电机毕业论文摘要:本文阐述了PLC控制伺服电机的基本原理,介绍了伺服电机的基本结构和特性,探讨了PLC在伺服电机控制中的应用及其优势,详细阐述了PLC控制伺服电机的具体实现方法,最后通过实验验证了PLC控制伺服电机的有效性和可行性。
关键词:PLC;伺服电机;控制;应用;优势一、引言伺服电机是一种精密、高性能的电动机,可以广泛应用于工业自动化、机床、机器人、医疗设备等众多领域。
伺服电机具有极高的控制精度和响应速度,可以精确控制电机的转速、转矩等参数,实现复杂的高精度运动控制。
PLC(可编程逻辑控制器)作为一种常见的工业控制器,也被广泛应用于各种自动化系统中。
PLC以其高效、稳定、可靠等优势,在伺服电机控制中也有着广泛的应用。
本文将从PLC控制伺服电机的基本原理、应用及优势、具体实现方法等方面进行探讨,并通过实验验证PLC控制伺服电机的有效性和可行性,以期为相关研究提供参考和借鉴。
二、伺服电机的基本结构和特性伺服电机是一种具有高精度、快速响应、可靠性高等特点的电机。
伺服电机通常采用电磁转子、光栅或编码器等装置,可以对转子位置、转速、转矩等参数进行高精度控制。
伺服电机常用的控制方式包括位置环控制、速度环控制、转矩环控制等,其中位置环控制的精度最高。
伺服电机具有响应速度快、精度高、适应性强等优点,广泛应用于自动控制系统、机器人等领域。
三、PLC在伺服电机控制中的应用及优势PLC作为一种常见的工业控制器,可以实现各种复杂的控制任务。
在伺服电机控制中,PLC也有着广泛的应用。
PLC在伺服电机控制中的应用包括位置控制、速度控制、转矩控制等。
PLC控制伺服电机的优势主要体现在以下几个方面:1.高精度控制PLC可以实现高精度的运动控制,通过编程控制伺服电机的转速、转矩、位置等参数,可以实现高精度的位置、速度、转矩控制。
2.快速响应PLC的响应速度快,可以实时控制伺服电机的运动状态,对于需要快速响应的应用场景尤为适用。
东北石油大学控制电机报告2015年10月21日目录一、引言 (2)二、交流伺服电动机的结构特点 (2)三、伺服电动机的工作原理 (2)1、交流伺服电机 (2)2、永磁交流伺服电机的控制过程 (4)3、永磁交流伺服电动机同直流伺服电动机比较 (5)四、交流伺服电机的应用 (6)1、交流伺服驱动系统 (6)2、交流伺服控制策略 (7)3、电机模型 (8)五、结束语 (10)六、参考文献 (1)一、引言用作自动控制装置中执行元件的微特电机。
又称执行电动机。
其功能是将电信号转换成转轴的角位移或角速度。
伺服:一词源于希腊语“奴隶”的意思。
人们想把“伺服机构”当个得心应手的驯服工具,服从控制信号的要求而动作。
在讯号来到之前,转子静止不动;讯号来到之后,转子立即转动;当讯号消失,转子能即时自行停转。
由于它的“伺服”性能,因此而得名。
交流伺服电动机结构简单, 无炭刷, 效率高, 响应快, 速比大, 不需要经常维护, 非常引人注目, 在许多领域有取代直流伺服电动机之势。
交流伺服电动机控制系统包括; 控制交流伺服电动机转速和输出转矩的逆变器, 控制逆变器与变换器之间接点处直流电压的变换器和一个控制器。
当转速低于额定转速时, 该直流电压被控制为恒定电压: 而当转速超过额定转速时, 该直流电压被控制成与转速成比例的一个增加电压, 以便使伺服电动机的输出转矩保持一个恒定转矩。
永磁交流伺服电动机的定子三相绕组由SPWM正弦脉宽调制电源供电,故又称正弦波驱动无刷电动机。
其特点是: 伺服性能好,可采用数字控制,运行平稳、转矩波动小、过载能力强; 无普通直流伺服电动机电刷换向器磨损问题,维护简单、寿命长、工作可靠; 能适应高速大力矩驱动要求; 绕组安装在定子上,散热好; 轴上位置传感器多用光电编码器、无接触式旋转变压器等。
二、交流伺服电动机的结构特点作为交流伺服电动机使用的有异步型和同步型两种, 异步型交流伺服电动机定子放置线圈, 转子为鼠笼型, 大量用作机床和通用工业机器的驱动元件; 同步型交流伺服电动机定子放置线圈, 转子为永久磁钢, 根据磁极位置从电机外部进行换向, 也可称为无刷直流电动机。