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新建项目-30

多电机驱动控制综合实验平台

概述        

多电机驱动控制综合实验平台是基于Matlab/Simulink和TI DSP(2837xD)+CPLD平台开发,使用先进的MBD开发模式,使用可视化界面搭建算法模型,一键自动代码生成,自动部署到控制器中运行,是进行永磁同步电机、直流无刷电机、直流有刷电机、异步电机等控制算法研究的开放式科研平台。

平台硬件包括电机控制箱和电机拖动平台组成,软件支持PWM输出,相电流采集、编码器采集、扭矩采集、负载动态设置等,算法Demo主要支持SPWM控制、VF控制、矢量FOC控制(电流环、速度环、位置环闭环), 控制算法主要为PI算法他控制,支持其他高级算法如模糊PID、自抗扰、无速度传感器算法、 参数自整定、参数辨识等算法的研究,支持客户自主设计的控制算法,可方便用于教学和科研。

本平台提供了原理性的基础实验用于教学,创新性开发实验,用于课程设计,提高学生的创新、创造能力。平台简单、操作便利,能够帮助学生快速掌握当前市场上主流电机的控制原理和控制方法,并支持自主设计电机控制算法以及其他的应用。

 

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特征优势

Ø 模块化设计:基于模型设计的开发方式,可视化界面搭建算法模型,一键自动生成嵌入式代码,自动部署到控制器中运行;

Ø 科学的开发流程:可进行伺服控制的MIL->SIL->PIL的开发流程验证;

Ø 开放三环控制:平台开放了电流环、速度环、位置环等矢量控制,用户可以在示例算法的基础上,自行开发高阶的控制算法模型;

Ø 支持客户自定义控制算法的研究:模糊PID、自抗扰、无速度传感器控制等;

Ø 平台实时性强:控制器采用先进的DSP2837XD芯片架构,双核处理器,200M,电流环可运行与CLA核中,可以实现50us内的电机最小控制周期,并有扩展的CPLD作为外部资源扩展、增加了很多资源接口。

Ø 多样化的调试手段:1. 实验过程中提供多个控制参数的在线修改、多个系统变量的在线监测、所有观测数据的实时存储、离线回放、数据导出等丰富的开发调试手段;2. 在设备的前面板预留很多的测试接口用于示波器、万用表测量;3. 设备提供一块LCD屏幕,可方便在屏幕上显示信息;

Ø 接口资源丰富:支持12路PWM输出,8路外部模拟量输入(+/-10V),2路增量式编码器采集、1路RS232,1路CAN,1路RS485,1路波特率最高为12Mbps的usb串口;支持3路模拟量输出(+/-10V);

Ø 设备安全性强:控制电和功率电隔离,使能信号单独控制; 提供2路指示灯,可用于故障显示和运行状态显示;

Ø 支持常见电机算法:PI控制、模糊PID、自抗扰算法、无速度传感器算法、标幺化参数、参数自整定、参数辨识等。

Ø 服务好:提供全套的用户资料、FOC算法模型、用户使用测试、现场培训、实验手册等。

 

 

系统配置:(可根据具体需求,更换各种特种电机)

 

电机控制器

l DSP2837XD+CPLD,DSP为双核处理器,主频200MHz;2*CLA:主频200M;

l 支持12路PWM输出;

l 2路:正交信号编码器采集;

l 外扩ADC:8路 16bit,+/-10V;

l 4路DAC,12位,,+/-10V;

l CAN :1路;

l 串口:RS232, 1路;

SCI串口转USB 1路:最大波特率:12MBps;RS485:1路

l 网口:1路。

l LCD显示屏 1块;

l 带灯供电开关:2个

l 状态指示灯:2个(红、绿)

l 保护开关:1个

永磁同步电机

l 额定电压:24VAC;

l 额定输出功率:200W

l 额定转速:3000RPM;

l 额定转矩:0.63NM;

l 峰值转矩:1.9NM;

l 反电动势:3.5V/1000rpm;

l 级数:4;

l 转矩常数:0.06N.m/A;

l 线电阻:0.3欧姆;

l 线电感:0.43mH;

l 额定电流:11A;

l 编码器:2500;

转子惯量:0.175e-4 kg.m^2;

直流有刷电机

l 额定转速:3000RPM;

l 额定力矩:0.735NM;

l 增量式编码器:1000线;

l 额定电流:3.8A;

l 电压:DC 24V;

l 额定输出功率:60W

异步电机

l 功率:180W;

l 额定转速:1400RPM;

l 极对数:4;

l 额定电压:36V;

增量式编码器:单独增加增量式编码器,2500线;

直流无刷电机

l 额定电压:24V;

l 磁极数:4对;

l 相数:3相;

l  额定转速:3000RPM;

l 峰值电流:5.9Amps;

l 峰值转矩:0.6Nm;

l 额定输出功率:100W

l 带霍尔传感器

扭矩传感器

l 测量范围:0~5NM;

l 转速量程:<=6000rpm

l 转速信号输出:60 脉冲/转

l 扭矩信号输出:模拟量或者RS485;

l 综合精度:重复性 +/-0.5%;

l 滞后:+/-0.5%F.S,

l 非线性:+/-0.1;

l 输出灵敏度:1.0~1.5mV/V

l 激励电压:24V;

l 过载能力:200%

l 响应时间;0.5ms;

l 响应频率:1KHz

l 材质:不锈钢;

 

 

支持实验:(有对应的实验指导书 ,可根据课程需求,增删实验内容)

 

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