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陀螺仪编码器转速标定系统的研究

发布时间:2020-05-22 18:29
【摘要】:输出转速误差是陀螺仪编码器的重要指标之一,其是否达到设计要求,将影响到陀螺仪编码器测量陀螺仪滚转速度和滚转角度的准确性。为了满足军民两用陀螺仪编码器在批量生产中输出转速误差的自动化测试要求,且输出转速误差测试过程中的实时性和同步性要求,设计了基于永磁同步电动机(PMSM)的陀螺仪编码器转速标定系统。根据陀螺仪编码器的设计和测试要求,分析了标定系统的设计任务,确定了转速标定系统的功能和性能指标;采用下位机采集控制和上位机通讯记录的整体方案,设计了具有转速可控、双串口采集、数据对比分析和存储功能的转速标定系统。系统分为三个功能模块:硬件模块、交互模块和软控模块。硬件模块包括执行元件、反馈元件、控制元件和驱动元件四部分。确定伺服电机型号和参数后,基于DSP和MATLAB/Simulink对PMSM的矢量控制算法进行了仿真、设计和验证,仿真结果验证了采用集成式通用伺服驱动器的标定系统能够达到响应速度快,系统稳定。采用了伺服驱动器ASD-240搭建了转速标定系统的硬件平台,设计了其中的机械结构和电气接口,实现了运动传递和信号传输功能;软控模块采用DSP作为主控单元,利用正交编码脉冲电路(QEP)采集反馈转速信号,在定时器周期中断中完成了脉冲/方向控制算法的转速闭环控制。交互模块采用NI公司多线程编程软件Lab VIEW实现上位机双串口通讯采集,具备了待检陀螺仪编码器数据帧头识别、DSP下位机双向应答以及数据记录对比分析等功能。经系统测试和应用实验,转速标定系统实现了对陀螺仪编码器输出转速误差的测试,并满足设计指标。
【图文】:

安装方式,永磁体


图 2.4 永磁体安装方式(a)凸装式(面贴式)(b)嵌入式(c)内嵌式型选定后,确定伺服电动机的具体型号必须进行负载特性分系统负载大部分由几种典型负载组合而成,因此我们往往将复逐一分析,最后将各典型负载的运动规律进行组合作为该系统主要包括惯性、外力、弹性、摩擦负载四种,其中摩擦负载负载三种[13]。摩擦负载和惯性负载是最常见的负载形式。定系统电动机型号选择过程:机类型确定为永磁同步电动机,考虑到该标定系统除应用在在转角精度检测。因此,,选用的电机必须可以实现与该公司电编码器同轴安装,即电机轴系作为 23 位光电编码器的轴系

关系图,永磁同步电动机,坐标系,关系图


动机的典型控制算法 空间电压矢量并利用 DSP 和 CCS 软件验证空间矢量-240 作为驱动元件的可行性。此外,也机的数学建模机的坐标转换概述学模型为高阶微分方程,为简化分析,定子磁场呈正弦分布,不考虑饱和效应相正弦波电流;涡流、磁滞和其它损耗永磁同步电动机的数学模型的建立过程
【学位授予单位】:吉林大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TJ71

【参考文献】

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本文编号:2676415


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