介绍了有限转角力矩电机在伺服阀中的应用,给出了有限转角力矩电机控制器的总体设计方案,提出基于FPGA的位置环、速度环、电流环三闭环的控制策略,论述了数字PID控制算法和控制器的软硬件设计,采用MATLAB对控制策略进行仿真分析,并利用样机进行试验验证。结果表明,控制器性能与仿真分析结果一致,具有响应速度快、无超调等优点,达到了设计目标,满足任务需求。

0引言 传统电机保护控制系统采用交直流混合控制，但因元器件数量众多，影响整个系统，并使得系统的安全系数有所降低。在电动机控制回路中，热继电器依靠双金属片发热弯曲带动辅助接点动作而起过流保护的作用，其精确度很低，且在长期使用或受到数次过载冲击后，工作特性会发生很大变化，经常发生误动或拒动现象。

针对金相切割机的特点，设计一种基于ARM7的切割机控制系统。主控芯片采用S3C44BOX，步进电机驱动芯片采用A3977SED，给出了主控芯片与外围元器件之间的电路设计方法，A3977SED驱动板的典型应用电路，以及系统的软件设计。采用ARM7控制切割机三轴运动、主轴电机起停、LCD显示，相对于单片机控制系统具有处理速度快、可扩展能力强等优点，相对于PLC控制系统具有成本低、针对性强等优点。实践证明该切割机控制系统性能稳定，工作可靠。

将步进电动机应用于离子静电加速器PLC控制系统。利用系列PLC的编程软件设计步进电动机控制程序,直接从PLC的输出端子产生步进脉冲、方向信号和脱机信号,实现步进电动机的自动定位和驱动。

针对某城轨车辆永磁电机噪声过大,存在明显的电磁啸叫问题,在半消室中开展了永磁电机在通电加速和断电减速工况下的振动噪声测试,分析不同测试条件和转速以及电机法兰对噪声的影响,探讨永磁电机噪声与振动的关系。研究结果表明永磁电机通电加速过程产生电磁噪声,0~900 r/min的电磁噪声较小;900~1200 r/min的电磁噪声急剧增大,主要噪声中心频率为4000 Hz;1200~3000 r/min的电磁噪声先降低后稳定;2000 r/min以上的电磁噪声不再突出,主要以气动噪声为主。永磁电机断电减速过程以气动噪声为主,噪声大小随转速逐渐降低,主要噪声中心频率为1250 Hz;电机存在因装配误差产生的1阶振动。振动噪声测试及特性分析可为永磁电机的噪声水平提升提供指导。

轴流风机的设计过程需要反复验证,并针对原设计的不足之处进行改进,为了使叶轮与电机能相互匹配,基于风机气动设计流程设计了风机的叶轮,并采用变冲角分布策略改进了单一冲角分布策略。根据风机的设计需求等约束条件,快速获得叶片各基元级的一维几何参数。建立叶轮三维模型后,通过CFD仿真验证气动特性。利用三维打印技术对仿真结果达标的模型进行打印,并借助风机气动性能实验平台进一步验证模型。实验结果表明,变冲角叶轮的性能优于单一冲角叶轮,该风机设计方法具有实用性和可靠性,采用的设计流程具有工程应用价值。

介绍了环形行波型超声波电动机的一种新型驱动控制方案。该系统以S3C44B0X系列ARM微控制器为核心,并将μC/OS-Ⅱ多任务实时操作系统和μC/GUI图形系统移植到ARM微控制器上,成为系统软件的工作平台和人机交互系统的设计工具。详细介绍了系统硬件的组成和工作原理,同时给出了系统软件主程序的设计思路。利用μC/GUI所提供的丰富的控件功能,提供了简洁、友好的人机交互界面。最后利用所设计的系统对电机作闭环驱动,并进行了测试。实验结果表明,该设计缩短了软件开发周期,同时得到了比较精准的控制精度。

表贴式永磁游标电动机由于具有高转矩密度的特点，近年来受到越来越多的关注，已经成为新型电机领域研究最为热门的课题之一。然而，研究重点大多数集中于该电机在低速高转矩的应用领域，在高速领域的研究很少。分析并设计了一台应用于电动车的12槽20极的表贴式永磁游标电动机，并与内置式永磁电动机Prius-2004的性能进行了对比，包括反电势、齿槽转矩、转矩、弱磁能力、损耗、效率。研究表明，在产生相同的直流铜耗条件下，表贴式永磁游标电动机较内置式永磁同步电动机转矩密度提升12％。此外，虽然表贴式永磁游标电动机采用了表贴式永磁体结构，该电机却具有较高的弱磁能力。

为研制用于驱动大流量伺服比例阀先导级的高响应电机械转换器，提出永磁体励磁的动磁式电机械转换器结构方案，完成了转换器的结构设计和仿真计算。利用FEM软件对磁场分布和输出特性进行了分析。结果表明，动磁式电机械转换器具有输出力值大、波动性小、工艺性强的特点，可以满足大流量伺服比例阀先导级驱动的要求。

针对干粉成型液压机下主缸响应慢、精度低的现状,设计了双闭环控制系统.进行了仿真分析及实验研究,证明了双闭环控制系统性能在响应时间及精度控制方面的优越性.