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力矩电机控制系统优化设计与实现

发布时间:2018-09-05 阅读次数:105 文章来源:未知
导读: 力矩电机 控制系统优化设计与实现 针对给定的力矩电机控制装置,设计并实现控制器,使系统稳定控制,并满足系统指标要求。 受控装置结构图如图1、图2所示。 图1 受控装置结构图
? 力矩电机控制系统优化设计与实现

针对给定的力矩电机控制装置,设计并实现控制器,使系统稳定控制,并满足系统指标要求。
受控装置结构图如图1、图2所示。

                  图1  受控装置结构图侧面

图2  受控装置结构图正面
控制电机参数如表1所示。
表1  直流力矩电机型号及组装式外形及安装尺寸:SYL-0.5
型 号 峰值堵转转矩
(N.m)
峰值堵转电流(A) 峰值堵转电压(V) 空载转速(r/min) 静摩擦力矩(N.m) 峰值堵转控制功率(W) 转矩波动系数(﹪) 质量
(kg)
SYL-0.5 0.049-5﹪ 0.65 约20 约1300 ≤0.0098 15 10 0.35
 
 

参考驱动芯片为  LM298;
位置检测为增量式编码器,参考型号:E40S6-600-3-3-5
按照给定要求设计并实现控制器,使系统达到要求。
一、 要求
1、 基本要求
(1) 功能要求:设计并实现一个单片机控制器、编码器数据处理电路和驱动电路,保证在额定负载下实现以下功能。
a. 有电信号(信号发生器)输入接口,使电机在0-5hz,±90度内可调。
b. 对电机转角采集的数据进行计算处理,并在计算机上显示处理结果
(2) 性能要求:
设输入信号为对应的电信号,电机输出转角为,跟踪误差为,性能计算采样间隔为,使最小。其中:输入周期信号类型、现场指定。
 (3)采集动态数据,在计算机上正确地给出和性能数据
(4)提供详细的设计材料。
(5)外观和成本作为评分参考依据(在其他分数一样情况下进行比较)。
2、发挥部分
综合考虑参数优化分配、非线性补偿,给出建模、仿真和分析的报告。
二、 说明
1、 受控装置由组委会提供。
2、 参赛小组设计并制作单片机控制器、驱动电路、编码器数据处理电路,与受控装置对接后,保证系统正常工作。
3、 进行动态数据采集,采集的数据在计算机上进行分析和显示。
4、 单片机和其它电路自由选型,但要综合考虑性能和成本。
5、 制作工艺较好,指电路制作质量和外观。
三、 评分标准
项目
设计
报告
报告要点 主要内容 满分
理论分析与计算 系统设计;控制器设计 20
电路设计 原理图及说明 10
试验设计及结果分析 科学完整 10
规范性 摘要及设计报告规范 10
总计 50
基本
要求
功能和技术指标 功能满足要求。 25
系统优化。 25
总计 50
发挥部分 综合设计报告 排序 20
总分=设计报告分数+ A+ B+ E   A、B、E见如下说明
 
各项计分方法:
总分=设计报告分数+功能分数A+性能分数B +发挥部分分数E
A=25-5*(本队功能实现排序-1)/(参赛队数-1)
B=25-5*(本队系统优化J排序-1)/(参赛队数-1)
E=20-4*(本队发挥部分排序-1)/(参赛队数-1)
如果只有一个队参赛,评出客观分。



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