毕业论文外文翻译-应用直流电机数字调速系统埋弧焊接机（含英文原文）.docx

外文文献为PDF格式，下载后双击即可打开另存应用直流电机数字调速系统埋弧焊接机关键字：直流电机控制 PWM 数字控制 计算机硬件 软件算法 摘要. 在当前国内控制系统的水下焊接机,大部分的直流电机速度控制使用模拟的方法控制脉冲宽度调制(PWM),具有复杂的电路,故障率高,使用不方便。对于这一现象,DSP(TMS32oFZslZ)盘是用来建立一个数字控制系统,并取代传统的模拟控制器,使焊接控制系统更简单、实用。它的主要内容旨在是硬件电路设计和软件算法编程的数字控制直流调速系统。通过实验测试,该数字控制系统可以取代焊接模拟控制系统,使汽车具有良好的控制性能，在低速提高埋弧焊机的焊接效果。1 引言直流电机是最早的电机,电机实现速度控制。无刷直流电机由门特色起动转矩、高速度控性能,效率高,能量密度,较强的过载能力,安全可靠。无刷直流电机的产业化发挥了积极作用改善固电动汽车的性能,促进发展电动汽车行业,使中国电动车行业赶上世界先进水平。它有个好的开始,制动性能,可以非常平稳的速度在广泛的范围内控制。因此,在埋弧焊机控制系统110 v直流电机通常是用作焊接拖拉机行走马达;在焊接之前,步行速度确定并根据焊接的工件。有很多文献报道实现直流电机PWM调速数字方法。的确，快速电力和电子产品的发展和高速一算法的出现,控制速度直流电机越来越精确,例如:大公司如西门子、松下越来越多的成的直流电机速度控制研究,同时与国外相比,有一定的差距,中国的直流电机控制的准确性、稳定性和可靠性,本文提出了使用基于DSP数字控制的埋弧焊系统散步直流电机取代传统的模拟控制,从而提高控制精度在焊接速度控制系统【1一2】。以下部分关注的控制手段埋弧焊机控制系统的直流电机,包括系统设计计划、控制系统硬件和软件设计,以及实验结果。2 理论分析在弧焊机控制系统中,直流电机和焊接拖拉机的前进反向运动;因此,在直流电机的控制操作,它不仅需要控制速度,而且电机反转。直流电机的速度是成正比的电枢端电压,速度控制可以由控制这个参数。开关管的是用来进行直流电机PWM速度控制:在一个周期,如果开关管触发高水平的传导,直流电机电枢绕组的两端电压,tl第二,当触发电压变成低电平,开关关闭,电机电枢两端的电压为零。UO,平均电压电机电枢两端,【2】:U。=Ux(tl/T)=UXa其中= tl / T是责任周期,and01。美国电源电压和电枢电压平均UO取决于,所以速度控制的目的,可以通过改变实现的价值。本设计采用直流电机H一打字双相情感可逆PWM驱动系统和PWM由DSP控制【5】,如图左所示:图1 H型双极型可逆PWM驱动系统 在一个PWM周期,在这种情况下的两组开关管的选择传导,电机电枢电压交替积极和消极变化。在传导VT1和VT4 VT2和VT3关闭,电枢绕组承受正向电压从A到B:相反,它的反向电压从B。在一个PWM周期由电机电枢电压平均UO承担: 可以看出在双驱动,PWM调速可以通过调节占空因数。UO =Us = 0时,电动机运行相对地达到最大速度,当= l,UO =Us,汽车向前跑,达到最大速度,当= l / 2,UO = 0,电机不运行,但电枢绕组仍有高电流,使电动机产生一频率振动,这将有助于克服静摩擦的电机负荷,改善动态性能【l一3】。3. 控制系统硬件设计主芯片选择这种设计DSP(TMS320F2812)4 - 5,Tl公司专门设计的控制程序,最高时钟频率为150 mhz(l.9Veorevoltage),它可以完成阅读,修改,输入内存地址的一个周期,允许和程序代码,以达到最好的效率。系统硬件设计框图如图2所示:图2 PWM系统硬件Blcok埋弧图步进电机 由我们设计的电路包括TMS320F2812 DSP,设置值的绝对值,SRAM电路、EEPM电路、键盘环境、液晶显示电路和光学耦合电路。在系统工作时,控制系统首先进行比较来确定积极的和消极的信号通过电压信号(-1OV+ 10 v)的电位计;电动机运行在正电压信号,反之亦然:电压值与电动机转速的线性关系。电机低速运行时,减去电动机转速的设定电压值通过减法器,确定正面或负面价值,绝对价值通过广告获得“模拟不同”抽样DSP;高速电动机运行时确定正值或负值的电机调速电位器速度给定值和反馈值分别和开展广告采样通过减法计算“数字差异”。在低速运行电动机的情况下,外部速度给定值和反馈都是非常小的(毫秒),如果申请减、最大量化误差将会翻倍,所以“模拟不同”将被应用在低速度。当extemal给定速度突变,如果实际的速度可以根据设置斜坡,实现线性增加汽车股票是可以预防的。它不能通过使用“模拟差异”,因此,“数字差异”需要在非一低速的情况下。考虑到速度和运行方向,DSP计算PWM占空比,输出PWM信号会通过光耦合驱动IGBT桥,和汽车将运行要求(2一5)。在软件设计中,它是集函数表:集值与PWM占空比对应关系,这是我们提到的查表方法。从而控制行走电机速度的开关管导通6一8。图3 系统程序流程图4. 系统调试结果选中的直流电机的额定功率150 w和额定电压为110 v。实验直流电机如图4所示。无花果5显示了直流电机的测试波形;图)是PMW波形和直流电机终端电压。从这些数据可以看出,直流电机终端电压可以改变通过改变PWM占空比,从而改变直流电机的速度;b)是开关管测试波形,它实际上可以清楚的看到有一个死区两个波形,可避免短路的情况下同时IGBT传导。我们测量死区时间是12,与估计相符。图4 110V测试直流电机a) 电压测试波形b) 死区测试波形图5 测试波形5 结论在埋弧焊控制系统、DSP控制芯片是用于控制行走电机PWM占空比实现精确的电机转速的设置值。基于TMS320F2812的电动机控制系统,随着芯片集成多种功能,再加上强大的计算功能,因此,系统结构简单,需要一些外围设备。然而,关键算法实现的软件可编程性高:在不同的应用程序,可以使用不同的控制算法与外部电路需要重新设计,因此具有良好的灵活性、容易控制系统升级和满足一些特殊场合的需要。与此同时,随着芯片的外围接口,其余接口可以实现埋弧焊机的其他功能和性能,从而降低成本。测试结果表明,该系统结构简单、可靠、快速反应,没有静态错误,更小的超调等;特别是在低速度条件下具有良好的调速性能。参考文献lHe Li.Wedling and Ctting Equipment Ues and Maintenance (Fitfy一nine)一The Insatllatin,Use and Maintenance of Submerged Arc Welding Machine【J】Welding Maehine ,2006,36(l):69一72.2Cao Taiqing,Xu JianPing,Wu Hao.DSP一based Digital Speed Control DC Motor System DesignJl.Power Electronies ,2008,2(24):73一77.3FengGunag,HuangLIPei,ZhuDongqi,“High Perofmrance control of induction motor based onauto一disUtrbaneerejeetioneontorller,”Poreeedings of the CSEE,2001,21(10):55一58.4XiaChnagliang,Yangxiaojun,LiZheng一un,YangRong,QiWen一ya,XiuJie,“Contorl system of brushless DC MOTOR based on active一disturbance rejection controller,”【J】.ProceedingsoftheCSEE,2005,25(2):82一86.5LiHong,XuDemin,JiaoZhenhong,DSp一basedHigh一power permanent Magnet DC Motor Speed Control System DesignJ.Power Eleetronies,2006,40(5):29一31.6SuKuiefng,LvQiang,GengQingefng.TMS320F2812 PrinciPle and Development【M】.Beijing:Electornics Industry Press,2005.7ZengMin,YangJiuming,ZhangQuanhong,XiangFuUgang.StudyofDSP一based DC Va