CAN总线在变频调速系统中的应用

CAN总线在变频调速系统中的应用

一、CAN总线在变频调速系统中的应用(论文文献综述)

王雪松[1](2020)在《电牵引采煤机分布式控制系统的研究与开发》文中提出随着煤炭智能开采从概念逐步且越来越富有内涵地走向工程实践,作为其中最为关键的开采装备——采煤机也必须具备相应的智能化功能。本文立足于作者的工作岗位,结合太重煤机有限公司(以下简称太矿)智能开采装备研发规划,对电牵引采煤机新一代分布式控制系统进行了深入系统的研究和实用产品的开发。首先,根据煤炭智能开采对采煤机的智能化要求,结合太矿采煤机及其控制系统的发展历史、现有水平,以及应对未来智能开采时代的煤机发展战略,对标国际先进水平,制定了新一代电牵引采煤机分布式控制系统的整体架构和功能模块构成:采用32位主、从控制器(主控制器型号DX-M3530,从控制器型号DX-M302)、CAN总线通讯方式的分布式控制模式;将整个控制系统按照功能划分为主控制单元、高压测控单元、本安测控单元、无线4G信号转换模块、本安信号采集模块、传感器单元等,并进行了主控制器的开发及检测检验。第二,研发了分布式电控系统中主要监控模块,用于监测8路PT100温度信号、三轴倾角、环境温湿度等。从该分布式模块的功能需求入手,分析并设计了该模块的硬件电路,具体包括:输入、输出量接口模块、电源模块、MCU控制部分、PT100检测部分、CAN通信部分、环境温湿度检测、倾角检测等,并进行了可靠性测试设计。第三,研究了采煤机状态监测与故障诊断系统并加以实现。状态监测除了常规的电机温度、电流、牵引速度、角度等检测量以外,还通过安装旋转编码器、压力、温度、振动、电缆张力等传感器实现了太矿采煤机更加全面的工况监测,首次实现了太矿采煤机拖曳电缆的张力监测,增强了采煤机机载预警与故障提示功能,故障代码达到了81个;通过新研发的机载数据记录仪,可采集、存储采煤机的110种状态数据,数据记录可长达90天、约90亿条记录;井下实时监测的采煤机通讯状态、关键部位温度、压力及流量值、摇臂角度、煤机位置、记忆截割等数据,通过机载无线通信单元和防爆天线经矿井环网传输至太矿采煤机云端远程运维中心,为后期实现采煤机远程信息融合故障诊断和预测预警奠定了基础。第四,主持设计的基于分布式电控系统的采煤机智能化功能实现突破:首次实现了摇臂高度自动调节、牵引速度自动调节和基于TD-LTE制式的4G采煤机信息无线传输等功能,显着提升了采煤机的智能化水平。

靳剑兵[2](2020)在《基于CANopen协议的双机驱动系统协同控制研究》文中认为永磁同步电机因其效率高、起动转矩大、低速稳定性好等优点被广泛使用,而远距离、大功率运输设备的设计制造使得双机甚至多机驱动系统逐渐成为主流。在运输过程中,随负载变化双机驱动系统中两台电机的输出功率会出现不平衡的现象,运行效率和可靠性得不到保障。此外,两台电机之间的远距离对控制系统的通信能力也有了更高的要求。本文针对输出轴刚性连接的双永磁同步电机驱动系统,以功率平衡为目标,设计了双机驱动协同控制系统,并采用CANopen协议通信,确保数据传输的快速性与准确性。对永磁同步电机的结构特点进行了介绍,建立了永磁同步电机同步旋转坐标系下的数学模型。采用id=0的矢量控制方案对永磁同步电机进行控制,搭建了矢量控制仿真模型,仿真验证了该模型具有较好的转速、转矩调节效果。针对输出轴刚性连接的双机驱动系统,提出转矩偏差耦合控制策略,实现系统中两台永磁同步电机功率平衡。分析了CAN总线通信和其应用层协议CANopen协议的架构组成,对主站控制器进行硬件设备组态,并基于CM CANopen模块编写了主从站通信程序,实现主站控制器与从站永磁同步电机驱动器的CANopen协议通信。进行通信测试,验证了所设计通信系统的有效性。设计了双机驱动协同控制系统的控制程序,包括起停控制程序、协同控制程序、给定转速补偿程序以及保护程序,通过调用不同的子程序实现系统所需功能。设计了上位机监控界面,实现双机驱动协同控制系统的远程监测和自动控制。搭建了双机驱动实验平台,通过实验验证了给定转速差对两台电机的输出转矩会产生影响。进行了负载突变实验,结果表明,与采用并行控制方案的系统相比,双机协同控制系统可以在0.5s内将两机转矩差调整至10%额定转矩内,具有较好的功率平衡效果。进行了故障模拟测试,测试结果表明系统具有较高的可靠性。将双机驱动协同控制系统应用于矿用刮板输送机,进行了现场测试,结果表明所设计的控制系统具有较好的实用性。

魏守恒[3](2019)在《基于ARM的油田模糊PID变频注水系统研究与设计》文中研究指明油田注水是保持地层压力、提高原油产量必不可少的措施,是保证原油稳产高产的重要环节。我国油田注水工艺落后,注水平均效率仅为78%,远低于国外发达国家油田注水效率86%的水平,造成巨大的电能浪费。究其原因主要在于我国油田注水系统多采用调节阀通过节流或回流的方式调整注水量,效率低下,同时加剧了电机部件磨损,降低使用寿命。另外,调节阀控制精度低,抗干扰能力差,欠注或过注现象普遍,严重影响原油生产。为提高油田注水整体效率,降低注水能耗,达到节能减排的目的,进行油田注水精细化控制研究具有重要的现实意义。本文在分析当前国内外油田注水控制方法的基础上,结合矢量变频技术,提出一种基于模糊PID控制算法的油田注水优化控制方法,并利用ARM控制器进行系统设计,具体研究内容如下:首先,分析了离心泵和往复注水泵工作原理和负载特性,提出了利用矢量变频技术降低注水电机能耗的设计方案,并完成了注水电机变频控制系统设计与仿真,验证了设计的可行性。其次,结合油田注水实际需求,设计了模糊PID注水控制算法并进行了仿真,通过与传统PID算法的对比分析,说明基于模糊PID的优化注水控制算法在超调量、静差、调节速度等方面具有明显的优越性。再次,根据硬件电路总体结构,完成了注水控制系统的硬件设计,对变频器进行选型,设计了变频器的外围保护、滤波及控制电路。设计了包括232、485通讯电路、存储电路、晶振电路、电源电路、CAN总线电路的ARM控制器,给出了ARM控制器芯片选型和元器件参数选择方法。最后,根据模块化思想,结合注水控制需求,设计并编写了软件程序,包括与电气设备通信的通讯程序、模糊PID算法程序、滤除噪点数据的滤波程序。另外对HITECH控制屏进行设计,使其具备显示实时工况、调节参数及报警功能。测试ARM变频注水系统在油田现场的实际节能效果和注水效果,经过长期测试并对系统进行改进、优化,该系统已经实现了在油田配注间内的应用,实现了智能安全可靠运行,在完成注水任务的同时,达到节能降耗的目的,提高了油田注水安全性和经济性,应用前景可观。

林江[4](2019)在《基于CAN总线的电牵引采煤机自动化系统设计》文中研究表明国家煤炭工业发展“十三五”规划提出构建煤炭工业体系,将提高煤炭行业自动化开采技术水平作为整个行业的发展目标。煤矿综采工作面的自动化技术水平是行业当前的最新发展方向,它是电控系统、性能可靠卓越、安全作业和生产工艺等一系列技术的集成。本文以电牵引采煤机的电控系统为研究和开发背景,以CAN总线为基本架构,构建基于ARM的分布式嵌入式系统。控制系统具有多传感信号系统,对各输入输出信号进行综合分析处理,实现采煤机自动割煤等自动化技术,这对降低综采工作面煤矿工人的工作强度,提高煤矿产量以及提升国内煤机技术都具有一定的理论和现实意义。本系统采用快速接插件模块化结构设计方案,主要包括主控模块、开关量模块、模拟量模块、语音模块、遥控模块、载波通讯模块、漏电检测模块和牵引控制模块。各个模块的硬件以STM32F107控制芯片为核心处理器,该芯片基于Cortex-M3微处理器内核,具有极高的性价比和简单易用的库开发方式,具有足够多的GPIO和通讯接口(USART、I2C、CAN、SPI)。各个功能模块在硬件开发上采用相同的处理器、电源电路和通讯电路,使开发工作高度统一,提高了系统的可靠性。系统的各个功能模块高度统一,本文采用μCOS-II嵌入式实时操作系统对各个模块进行软件开发。使用操作系统开发具有结构简单和可移植性好等特点。各个模块的CAN总线通讯接口硬件隔离,应用层采用CANopen协议。本文对各个模块特有功能进行详细说明,从软件上保证系统地可靠运行。控制系统在测试阶段经过不断完善,在现场工业性试验过程中表现良好,满足现场工况要求,极大地提高了综采工作面自动化水平。

殷胤强[5](2019)在《基于DSP的交流调速实验平台的研制》文中研究表明随着电力电子技术的发展,以及对电机节能与控制精度要求的不断提高,交流传动控制技术得到了迅速发展。交流异步电动机在各个领域广泛应用,成为各大、专院校电气相关专业的必须课程。虽然交流调速系统在工业中已较成熟,但针对院校的实验系统还不够完善,为了使教学能够更加直观易懂,使学生能够深入掌握其原理和实践方法,更好的满足交流调速系统和相关课程教学和科研的要求,本文设计了一种以MS320F2812 DSP为控制核心的交流异步电机闭环调速系统的实验平台。论文首先分析了异步电动机等效电路,机械特性以及谐波影响等特性;给出了坐标表变换原理,并建立了旋转坐标系下异步电动机的数学模型,简化了异步电动机控制分析过程。在此基础上分别研究了异步电动机标量控制与磁场定向控制,并根据磁场定向控制原理,在旋转坐标下实现了异步电动机磁链与转矩的分别控制,进一步给出了转子磁链的定向估计方法,实现了异步电动机旋转坐标下的自然解耦控制。在MATLAB中,结合SVPWM控制原理,对基于转子磁链估计的磁场定向控制进行了仿真分析。实现交流调速系统实验设备的研制,分别进行了硬件及软件设计。硬件电路设计主要包括整流电路、逆变电路、检测电路和外围电路。其中整流电路包含了滤波电路与保护电路设计,逆变电路包含了驱动电路和隔离电路的设计,检测电路中包含了电压、电流、转速的检测电路设计,外围电路包括电源电路、通信电路、按键电路设计等。并在设计完成后,通过SPWM控制实验和SVPWM控制实验,对所设计硬件电路进行了实验验证;软件程序设计采用在MATLAB/Simulink中的代码自动生成功能,利用Target Support Package for TC2/C2000中的模块搭建了异步电动机磁场定向控制程序,下载到DSP中。通过LabVIEW对上位机系统进行界面设计,在上位机界面中控制电机运行并显示实验结果。最后通过调速实验,验证了系统设计的正确性。

陈志刚[6](2018)在《基于CAN总线的智能组网式恒压变频水泵控制系统开发》文中指出目前国内外市场上的恒压供水控制系统基本上都采用的主控制柜串联传感器变频器设备的接线方式,此系统的特点在于主控制柜与PID变频调节设备分离,根据系统的水泵台数设计为一拖多的方式进行组网联控。对于不同的应用场合使用不同规格的水泵控制柜,根据变频设备使用数量的不同再次设计不同规格的水泵控制柜,造成资源人力的浪费,大量的接线也使得系统安全稳定性能有所降低。并且当主控制柜出现故障时整个系统瘫痪影响供水系统的正常运行。因此,现有的恒压供水系统没有一个很好的组合设计方式避免系统压力的波动及设计成本的控制。本文根据目前水泵控制器的弊端设计了一种由电机控制器一体式水泵模块、传感器模块和供水管网组合而成的水泵控制系统,该系统中智能变频水泵控制器包含触控显示单元、数据采集单元、PID变频调节单元以及漏电保护单元。该系统运用CANopen协议并通过Modbus搭载RS-485实现智能组网功能,将连在一起的设备组成一个网络,在这个网络里每个设备自动分配地址,实现数据的有效共享。该系统将传感器采集的系统供水压力、流量、温度等信息传输给智能变频水泵控制器,控制器将数据进行分析比较,通过变频PID控制器对参数进行调节,做出相应的判断和动作进而控制整个系统的运作,实现无扰式自由平稳切换电机控制器一体式水泵模块,实现负载均衡的作用。本文在水泵控制系统的硬件设计部分分析了控制系统的硬件结构,包括采样电路模块、触控与指示灯电路模块、通讯电路模块等。在软件设计部分,通过模块化的设计方式,设计了基于CAN总线的自动组网功能、水泵的恒压控制功能、水泵保护功能、触控控制功能等。本文最后在测试现场进行了水泵系统的控制试验,介绍了水泵控制系统的测试软件和测试方法,测试验证了该设计智能水泵控制系统的初步功能。

范兴瑞[7](2017)在《现场总线技术在FL8风洞测控系统中的设计与研究》文中认为为了进一步提升FL-8风洞的试验能力、技术水平,用以配合不断发展的航空、航天装备的研发要求,FL-8风洞对现有测控系统进行改造。改造后的测控系统通过现场总线的方式将整个控制系统的各个节点联接起来,其中结合了CAN总线技术、MODBUS总线技术、VXI总线技术。同时,完成了FL-8风洞模型姿态控制系统,动力控制系统,多功能数据采集系统的研制。本文设计并实现了一整套布局合理、技术先进、使用简单、功能完整、监控方法齐全、维护和扩展方便,且能全面满足FL-8风洞所有试验(集静、动态试验于一体)要求的,高效的测控系统。主要研究内容为:首先,在参考国内外文献和对FL-8风洞的试验能力、技术水平等特点详细分析的基础上,归纳了FL-8风洞目前的技术不足,制定了此次改造的目标及技术改造的总体设计方案。其次,针对FL-8风洞现场的试验工况,说明了采用现场总线技术的优势,并详细分析、研究了测控系统中使用的CAN总线技术、MODBUS总线技术、VXI总线技术,并从工程应用角度提出了实施方案。再次,根据FL-8风洞测控系统的特征和性能要求,分析了采集系统、动力系统、模型姿态控制系统的现状,应用现场总线技术将各系统互联,并通过对在线校准、分频电路、变频控制等方面的研究,确定了各自的设计方案并完成研制。最后,FL-8风洞新测控系统经过标模试验检验,试验数据精度可达到国内同行业先进水平,试验数据可靠性及抗干扰能力都很高。数据采集系统具有非常好的可扩展性,满足当前及未来一段时期内风洞试验技术提高的需求。改造结果证明,新系统提高了风洞运行自动化水平和风洞试验效率、加快了试验技术设备更新速度,缩减了风洞运行维护成本。这对提高我国航空科学技术水平有着极大地推动作用。

张立鹏[8](2016)在《基于总线技术和模糊控制的井工采煤机智能控制系统研究》文中指出煤炭作为我国不可或缺的重要能源,在稳定国家经济上起到了重要作用。机械化开采不仅能提高生产效率,而且能够降低采煤过程中发生重大事故的可能性。采煤机是机械化采煤工作面中最重要的设备,所以采煤机的自动化水平至关重要。本文引入CAN总线技术和模糊控制理论,通过设计模糊控制器来实现采煤机驱动电机的自动调速。为完成采煤机在运行状态下的实时在线监测、故障诊断及远程监控,开发了基于CAN总线和模糊控制的采煤机智能控制系统。目前,采煤机驱动电机的调速方式一般采用变频调速,本文所设计系统与变频调速系统相结合,提出一种基于PLC的模糊控制方法实现采煤机电机速度的自动调节,更好的满足生产和节约资源的要求。本系统在保留了PLC控制灵活、可靠、适应性强特点的基础上,进一步提高了系统的智能化程度和动静态特性。通过Matlab/Simulink搭建系统模糊控制和PID控制仿真模型,通过分析比较,验证了模糊控制在响应时间、响应速度以及稳定性上都优于传统PID控制。此外,该控制系统发挥了总线技术分散检测与集中控制的优势,对实现采煤机自动控制系统具有深远意义。

刘亚亮[9](2016)在《基于开关磁阻电机的剑杆织机驱动系统研究》文中认为开关磁阻电机调速系统(Switched Reluctance Drive,简称SRD)是一种将开关磁阻电机(Switched Reluctance Motor,简称SRM)、现代电力电子技术和微机控制技术相结合的新型调速系统,具有结构简单、成本低、控制灵活等优点,尤其在起动转矩和调速范围方面性能突出。而目前传统的剑杆织机主传动系统多采用间接驱动方式,存在机械结构复杂、传动效率低、运行维护成本高等诸多问题,使得我国纺织设备处于生产效率低、能耗大、竞争力不足的局面,为此本文提出了基于开关磁阻电机的剑杆织机主轴直驱的控制方案。首先,论文介绍了剑杆织机在国内外的发展现状、主传动系统特点,并对剑杆织机的织造原理和电控系统进行了分析研究。其次,介绍了SRD的系统构成、运行原理和控制方式,并根据剑杆织机主传动系统的工艺特点,对开关磁阻电机应用于剑杆织机主轴直接驱动进行了可行性分析。为提高SRD系统的可靠性和实时性,本文提出了双处理器架构的开关磁阻电机控制方案。将控制任务合理分配给主、从控制器,通过CAN通信实现数据交换。为保证SRM控制精度,设计了基于转子位置的准时分原理的通信协议,避免多种信息的数据碰撞。为提高系统实时性,对系统延时进行了分析研究,并进行了相应角度补偿控制,提高了系统的驱动性能。在双处理器架构的开关磁阻电机调速平台基础上,设计了转子最小电感位置的在线获取方案,相比于离线测量最小电感位置方案,此方案更加便利快捷。基于上述理论分析和设计方案,本文设计了7.5kW的三相12/8极开关磁阻电机的驱动系统。对该系统的硬件进行了选型和设计,并在此基础上进行了软件的程序编写:主控制器采用TI公司的TMS320F2812,从控制器为Microchip公司的dsPIC30F5015;对功率变换电路,信号调理电路、CAN接口电路等进行了相关设计;对主、从控制器分别进行了功能模块的程序编写。最后,对设计的驱动系统进行了调试,实验结果表明,本文设计的双处理架构的开关磁阻电机调速系统能很好的满足剑杆织机的驱动要求。

李向坤[10](2014)在《电动执行机构一体化控制系统开发》文中提出电动执行机构是工业上广泛应用的重要终端设备,它接收远程或本地控制信号,将其转换为相应的行程输出,以此来调节阀位或其它被控对象。随着工业技术的发展,对电动执行机构的控制性能、稳定性提出了更高要求。在分析国内外研究现状和相关技术的基础上,本文进行了以下工作:首先,从降低成本,减少库存备品数量的角度出发,提出了电动执行机构一体化驱动方案,论证了可行性并搭建了实验平台。该方案可实现用同样的控制和驱动电路来驱动单相异步电机、三相异步电机和无刷直流电机。其次,本文在分析无刷直流电机工作原理的基础上,建立其数学模型,并利用Matlab/Simulink建立了基于无刷直流电机的电动执行机构控制系统仿真模型。通过仿真对其摆动特性进行了分析。为顺应工业监控系统向网络化、智能化方向发展的要求,本文对CAN总线进行介绍并实现了 CAN总线在电动执行机构中的应用,针对所用微控制器,特别对报文发送和接收过程中的DMA机制进行了研究。然后,根据对国内外电动执行机构发展情况的分析,本文提出一种电动执行机构控制系统设计方案,完成了电路设计制作、软件编写调试等工作。本方案以dsPIC33F系列芯片为主控制器,采用三相逆变电路驱动无刷直流电机,具有模拟和开关量开度控制、CAN总线通信、状态反馈、故障保护等多种功能,并设计了方便的人机接口。本文给出了该电动执行机构控制系统的硬件电路图,对部分关键参数的选择进行了分析计算;给出了软件设计程序流程图,对电动执行机构的模式控制、中断程序、人机界面程序和电机驱动程序进行了分析。阀位控制方面应用三闭环控制策略,实现了开度控制。最后,为满足电动执行机构开发的要求,本文基于Matlab/GUI,按照其程序的设计规范,建立了电动执行机构开发平台。该平台可实现对下位机电动执行机构进行开度设置、参数设定、运行状态显示和记录等功能,对于缩短系统的开发周期有很大帮助。

二、CAN总线在变频调速系统中的应用(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、CAN总线在变频调速系统中的应用(论文提纲范文)

(1)电牵引采煤机分布式控制系统的研究与开发(论文提纲范文)

致谢
摘要
abstract
1 绪论(Introduction)
    1.1 世界电牵引采煤机发展概述(Development of the World Electric Haulage Shearer)
    1.2 太矿电牵引采煤机及其电控系统的发展历程(Development History of the Company's Electric Haulage Shearer and its Electronic Control System)
    1.3 电牵引采煤机及其控制系统的未来发展趋势(Future Development Trend of Electric Haulage Shearer and its Control System)
    1.4 本文主要研究内容(The Main Work of this Article)
2 采煤机分布式控制系统的架构设计与开发(Research and Development of Distributed Control System for Shearer)
    2.1 采煤机分布式控制系统的总体架构(The Overall Architecture of the Distributed Control System of the Shearer)
    2.2 采煤机分布式控制网络模型(Distributed Control Network Model for Coal Shearer)
    2.3 采煤机分布式电控系统总体功能设计( The Overall Functional Design of Shearer Distributed Electronic Control System)
3 基于CAN总线的控制器的研发与检测(Development and Test of CAN Bus Controller)
    3.1 可编程逻辑控制器PLC的应用经验(Experience in PLC Application)
    3.2 主控制器的技术参数(Technical Parameters of the Master Controller)
    3.3 从控制器的技术参数(Technical Parameters of the Secondary Controller)
    3.4 控制器软件设计(Software Design of Controller)
    3.5 控制器的可靠性(The Reliability of the Controller is Defined)
    3.6 控制器的检测及检验(Controller Test and Inspection)
4 分布式监控模块的开发(Development of Distributed Monitoring Module)
    4.1 分布式模块的研究(The Research of the Distributed Module)
    4.2 分布式模块的可靠性测试(Reliability Testing of Distributed Modules)
5 状态监测与故障诊断系统研究(Research on Multi-sensor Information Fusion Technology and Fault Diagnosis)
    5.1 采煤机故障及诊断技术存在的主要问题(Main Problems of Shearer Fault and Diagnosis Technology)
    5.2 基于CAN总线的采煤机状态监测及故障诊断系统设计与研制(Design and Development of a Shearer Condition Monitoring and Fault Diagnosis System Based on CAN Bus)
    5.3 采煤机远程诊断系统设计(Design of the Remote Diagnosis System of the Shearer)
6 采煤机智能化功能设计与实现(Intelligent Design of Distributed Control System Based on Shearer)
    6.1 滚筒高度自动调节技术(Roller Height Automatic Adjustment Technology)
    6.2 牵引速度自动调节技术(Automatic Haulage Speed Adjustment Technology)
    6.3 基于地理信息系统(GIS)的采煤机定位与煤层识别技术(Shearer Positioning and Coal Seam Identification Technology Based on Geographic Information System (GIS))
    6.4 基于TD-LTE制式的采煤机无线数据传输系统(Wireless Data Transmission System of Shearer Based on TD-LTE)
7 结论与展望(Conclusion and Expectation )
    7.1 结论(Conclusion)
    7.2 展望(Expectation)
参考文献
附录
作者简历
学位论文数据集

(2)基于CANopen协议的双机驱动系统协同控制研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 国内外研究动态
        1.2.1 速度同步控制研究概述
        1.2.2 功率平衡控制研究概述
    1.3 课题主要研究内容及工作安排
第二章 双永磁同步电机协同控制策略研究
    2.1 永磁同步电机数学模型搭建
        2.1.1 自然坐标系下的永磁同步电机数学建模
        2.1.2 三种坐标系变换
        2.1.3 同步旋转坐标系下的永磁同步电机数学建模
    2.2 永磁同步电机的矢量控制技术研究
        2.2.1 矢量控制技术原理
        2.2.2 永磁同步电机矢量控制仿真模型搭建
        2.2.3 仿真结果分析
    2.3 双永磁同步电机功率平衡控制方案
        2.3.1 输出轴刚性连接系统功率平衡控制研究
        2.3.2 双机驱动系统转矩偏差耦合控制方案
    2.4 本章小结
第三章 双机驱动系统CANopen通信设计
    3.1 CANopen通信协议分析研究
        3.1.1 CAN总线架构分析
        3.1.2 CANopen协议分析
    3.2 主从站CANopen通信设计
        3.2.1 主站控制器PLC硬件组态
        3.2.2 CM CANopen模块配置
        3.2.3 主从站CANopen通信程序编写
    3.3 CANopen通信测试
        3.3.1 测试方案设计
        3.3.2 测试结果分析
    3.4 本章小结
第四章 双PMSM驱动协同控制系统程序设计
    4.1 双机驱动协同控制系统主体程序设计
        4.1.1 协同控制系统主体流程设计
        4.1.2 协同控制系统起停模块程序设计
        4.1.3 协同控制系统功率平衡控制模块程序设计
    4.2 基于模糊控制原理的给定转速补偿器程序设计
        4.2.1 给定转速补偿模糊控制器设计
        4.2.2 机尾电机给定转速补偿程序设计
    4.3 双机驱动协同控制系统保护程序设计
        4.3.1 通信保护程序设计
        4.3.2 过载保护程序设计
    4.4 双机驱动协同控制系统上位机软件程序设计
        4.4.1 上位机软件通信参数设置
        4.4.2 上位机软件监控画面设计
    4.5 本章小结
第五章 双机驱动协同控制系统实验及结果分析
    5.1 双机驱动系统实验平台搭建
    5.2 系统实验及结果分析
        5.2.1 给定转速差对转矩影响研究
        5.2.2 双机驱动协同控制系统功率平衡效果研究
        5.2.3 双机驱动协同控制系统故障处理能力研究
        5.2.4 小型刮板输送机模型协同控制系统运行测试
    5.3 矿用刮板输送机协同控制系统运行测试
        5.3.1 系统整体设计方案
        5.3.2 刮板输送机协同控制系统上位机软件设计
        5.3.3 现场测试
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 本文工作总结
    6.2 未来工作展望
参考文献
攻读学位期间取得的科研成果
致谢

(3)基于ARM的油田模糊PID变频注水系统研究与设计(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 注水控制系统的国内外发展现状
        1.2.1 国外发展现状分析
        1.2.2 国内发展现状分析
    1.3 本文研究的主要内容
第二章 油田注水控制工艺与系统能耗分析
    2.1 油田注水工艺过程
    2.2 油田注水控制方式
    2.3 电动调节阀的调节与控制
        2.3.1 电动调节阀工作原理
        2.3.2 调节阀的流量特性
        2.3.3 调节阀流量及压差关系
    2.4 注水泵变频调速能耗分析
        2.4.1 离心泵能耗分析
        2.4.2 往复泵能耗分析
        2.4.3 电机调速方式选择
    2.5 本章小结
第三章 变频注水系统设计与仿真
    3.1 变频注水系统整体结构设计
    3.2 矢量变频调速系统设计与仿真
        3.2.1 三相交流异步电机数学模型
        3.2.2 坐标变换
        3.2.3 矢量控制原理
        3.2.4 空间矢量调制方法(SVPWM)
        3.2.5 异步电机转子磁场矢量控制系统的MATLAB仿真
    3.3 本章小结
第四章 模糊PID注水控制算法设计
    4.1 常规PID控制算法
        4.1.1 PID控制算法原理
        4.1.2 PID simulink仿真
    4.2 模糊PID控制算法
        4.2.1 模糊控制原理
        4.2.2 模糊控制系统结构
        4.2.3 模糊控制器结构
        4.2.4 模糊自适应PID控制
        4.2.5 模糊PID控制器设计流程
    4.3 注水量模糊PID仿真研究
    4.4 变频调速控制模糊PID仿真研究
    4.5 本章小结
第五章 基于ARM的变频注水控制系统设计
    5.1 变频控制系统电路设计
        5.1.1 变频器的选型
        5.1.2 变频系统主电路设计
        5.1.3 变频系统控制电路设计
    5.2 ARM控制电路设计
        5.2.1 主控芯片及管脚说明
        5.2.2 晶振电路设计
        5.2.3 电源电路设计
        5.2.4 隔离电路设计
        5.2.5 串口电路设计
        5.2.6 RS485 电路设计
        5.2.7 外部存储电路设计
        5.2.8 CAN总线电路设计
        5.2.9 安控HC101 采集模块电路
    5.3 本章小结
第六章 系统软件设计及测试
    6.1 变频注水控制限制条件及软件总体方案设计
        6.1.1 变频注水控制限制条件
        6.1.2 软件总体方案设计
    6.2 ARM控制器软件设计
        6.2.1 主程序设计
        6.2.3 软件滤波程序设计
        6.2.4 模糊PID控制程序设计
        6.2.5 通讯程序模块设计
    6.3 HITECH控制屏界面设计
    6.4 控制器功能测试
        6.4.1 通讯功能测试
        6.4.2 模拟控制过程测试
    6.5 现场测试与分析
        6.5.1 注水效果分析
        6.5.2 节能效果分析
    6.6 本章小结
结论
参考文献
致谢

(4)基于CAN总线的电牵引采煤机自动化系统设计(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 论文研究意义和背景
    1.2 国内外研究的现状
    1.3 本文研究的内容
第二章 电控系统设计
    2.1 采煤机概述
    2.2 电控箱布局设计
    2.3 电控系统设计
    2.4 总线设计
    2.5 硬件模块设计
    2.6 软件实现
    2.7 本章小结
第三章 硬件设计
    3.1 总体方案设计
    3.2 接口电路设计
    3.3 控制模块设计
    3.4 传感器选型
    3.5 本章小结
第四章 软件设计与实现
    4.1 概述
    4.2 操作系统应用
    4.3 CAN 协议层 CANopen 应用
    4.4 Modbus协议应用
    4.5 控制模块设计
    4.6 自动化功能设计
    4.7 模糊控制研究
    4.8 组态界面
    4.9 本章小结
第五章 结论
参考文献
致谢
攻读硕士期间发表的学术论文

(5)基于DSP的交流调速实验平台的研制(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 异步电机调速系统研究现状
    1.3 论文设计要求
    1.4 论文主要研究内容
第二章 异步电机调速系统分析
    2.1 异步电动机结构及数学模型
        2.1.1 异步电机等效电路
        2.1.2 异步电机的谐波及其影响
    2.2 坐标变换模型
        2.2.1 三相静止与两相静止坐标系的变换
        2.2.2 两相静止和两相旋转坐标系的变换
    2.3 电压源型三相变流器
        2.3.1 三相电压变流器的数学模型
        2.3.2 静止坐标系下的数学模型
        2.3.3 旋转坐标系下的数学模型
        2.3.4 数学模型的线性化处理
    2.4 本章小结
第三章 异步电机传动系统控制与仿真
    3.1 异步电机的标量控制
        3.1.1 开环电压/频率(V/F)控制
        3.1.2 带转矩与磁链控制的速度闭环标量控制
    3.2 基于SVPWM的异步电机磁场定向控制
        3.2.1 转子磁链估算
    3.3 转子磁链定向的SVPWM矢量控制系统的仿真
        3.3.1 异步电动机控制系统的仿真模型
        3.3.2 系统仿真主电路部分
        3.3.3 PI调节器模块
        3.3.4 转子磁链观测模型
        3.3.5 电压计算模块
        3.3.6 电压空间矢量(SVPWM)模块
    3.4 矢量控制系统仿真结果及分析
        3.4.1 仿真结果
        3.4.2 仿真结果分析
    3.5 本章小结
第四章 异步电机调速系统硬件电路设计
    4.1 变频调速系统总体电路框图
    4.2 三相不可控整流电路设计
        4.2.1 滤波电路
        4.2.2 限流电路
        4.2.3 保护电路
    4.3 IPM逆变电路设计
        4.3.1 IPM驱动电路
        4.3.2 光耦隔离电路
        4.3.3 故障检测电路
    4.4 检测电路设计
        4.4.1 转速检测电路
        4.4.2 电压检测电路
        4.4.3 电流检测电路
    4.5 系统核心控制及其外围电路设计
        4.5.1 电源电路设计
        4.5.2 数字地模拟地隔离电路
        4.5.3 时钟电路
        4.5.4 复位电路
        4.5.5 JTAG接口
        4.5.6 外部存储器
    4.6 通信电路设计
        4.6.1 USB通信电路设计
        4.6.2 RS232 收发器电路
        4.6.3 CAN总线电路
    4.7 其他外围电路设计
    4.8 系统硬件电路实验验证
        4.8.1 SPWM控制技术实验
        4.8.2 SVPWM控制技术实验
    4.9 部分模块化电路展示
    4.10 本章小结
第五章 基于代码自动生成的系统软件设计
    5.1 开发语言与开发环境简介
        5.1.1 MATLAB与 TI CCS的接口
        5.1.2 DSP代码自动生成流程
    5.2 系统程序设计总体框架
    5.3 DSP主程序设计
    5.4 ADC硬件中断调用子程序设计
    5.5 上位机界面设计
    5.6 实验结果与分析
        5.6.1 实验初始化
        5.6.2 研究速度调节器PI值对系统性能的影响
        5.6.3 改变电流调节器PI值对系统性能的影响
        5.6.4 研究转子回路时间常数Tr对系统性能的影响
    5.7 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 本文总结
    6.2 展望
参考文献
致谢
个人简历、在学期间的研究成果及发表的学术论文

(6)基于CAN总线的智能组网式恒压变频水泵控制系统开发(论文提纲范文)

致谢
摘要
abstract
1 绪论
    1.1 论文研究背景、目的和意义
        1.1.1 论文研究背景
        1.1.2 论文研究目的和意义
    1.2 变频水泵控制系统发展现状及发展趋势
        1.2.1 变频技术的市场发展形势
        1.2.2 变频水泵控制系统的发展形势
    1.3 论文所做主要研究工作
    1.4 本章小结
2 系统理论分析和整体设计方案
    2.1 恒压变频水泵控制系统理论分析
        2.1.1 变频调速节能原理
        2.1.2 V/F变频调速控制方法
    2.2 水泵控制整体设计方案
        2.2.1 水泵控制系统功能需求
        2.2.2 水泵控制系统性能指标
        2.2.3 水泵控制系统的基本框架设计
    2.3 本章小结
3 CAN总线的智能组网
    3.1 CAN、CANopen协议及LSS协议
        3.1.1 CAN总线协议与CANopen协议
        3.1.2 LSS协议地址分配
    3.2 智能组网功能实现方法
        3.2.1 智能组网通讯实现方法
        3.2.2 智能组网软件实现方法
    3.3 本章小结
4 模糊PID控制器及系统软硬件设计
    4.1 自适应模糊PID控制器设计
    4.2 水泵控制系统硬件电路设计
        4.2.1 硬件电路基本框架设计
        4.2.2 采样电路设计
        4.2.3 触控与指示灯电路设计
        4.2.4 通讯模块电路设计
        4.2.5 漏电保护设计
    4.3 水泵控制系统软件设计
        4.3.1 控制器主程序工作流程
        4.3.2 水泵控制系统初始化
        4.3.3 水泵起停控制
    4.4 本章小结
5 水泵控制系统测试
    5.1 水泵控制系统上位机软件介绍
        5.1.1 泵组监控软件
        5.1.2 水泵控制系统PLC编程器
    5.2 水泵控制系统硬件功能测试
    5.3 水泵控制系统手机APP介绍
    5.4 水泵控制系统现场使用情况
    5.5 本章小结
6 总结和展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
作者简历

(7)现场总线技术在FL8风洞测控系统中的设计与研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 风洞概述
    1.2 课题背景
    1.3 研制目标
    1.4 国内外风洞发展现状
    1.5 本课题研究内容
第2章 FL8风洞测控系统总体设计
    2.1 测控系统概述
    2.2 数据采集与动力系统
    2.3 姿态角控制系统
    2.4 软件设计
    2.5 现场总线
    2.6 本章小结
第3章 FL8风洞采集与动力系统设计
    3.1 FL8风洞采集系统
        3.1.1 数据采集系统构建
        3.1.2 采集系统设计
        3.1.3 VXI外触发输出设计
        3.1.4 在线校准
        3.1.5 分频电路设计
        3.1.6 软件设计
    3.2 FL8风洞动力系统
        3.2.1 动力系统技术要求
        3.2.2 动力系统设计
        3.2.3 变频系统研究
        3.2.4 变频器选型
        3.2.5 软件设计
    3.3 本章小结
第4章 FL8风洞姿态角控制系统设计与试验
    4.1 FL8风洞姿态角控制系统概述
    4.2 FL8风洞尾撑攻角控制系统设计
    4.3 FL8风洞尾撑侧滑角控制系统设计
    4.4 FL8风洞腹撑系统设计
    4.5 FL8风洞动导数控制系统设计
    4.6 FL8风洞标模试验验证
        4.6.1 尾撑标模试验验证
        4.6.2 腹撑标模试验验证
    4.7 本章小结
第5章 现场总线在FL8风洞中的应用
    5.1 现场总线概述
    5.2 FL8风洞测控系统现场总线的应用
    5.3 本章小结
结论
参考文献
致谢
个人简历

(8)基于总线技术和模糊控制的井工采煤机智能控制系统研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景和意义
    1.2 采煤机及其监控系统的发展现状
    1.3 变频调速技术发展现状
    1.4 课题主要研究内容
第2章 系统总体设计
    2.1 系统总体方案设计
    2.2 系统部件的选择
        2.2.1 传感器选型
        2.2.2 PLC选型
    2.3 CAN总线研究
        2.3.1 CAN总线的技术特点
        2.3.2 CAN协议的分层结构
        2.3.3 CAN通信协议
    2.4 本章小结
第3章 模糊控制原理及模糊控制器的设计
    3.1 模糊控制理论概述
    3.2 模糊控制系统
        3.2.1 从传统控制系统到模糊控制系统
        3.2.2 模糊控制器的基本结构
        3.2.3 模糊控制特点
    3.3 采煤机电机模糊控制器的设计
        3.3.1 确定模糊控制器的输入和输出变量
        3.3.2 确定隶属度函数及其隶属度
        3.3.3 建立模糊规则
    3.4 本章小结
第4章 模糊控制变频调速系统的设计与MATLAB仿真
    4.1 PLC概述
        4.1.1 PLC的定义和起源
        4.1.2 PLC的发展
    4.2 PLC的工作原理
    4.3 PLC控制系统整体设计
    4.4 模糊控制的PLC实现
        4.4.1 输入量模糊化的研究
        4.4.2 模糊控制查表的设计
    4.5 系统的MATLAB仿真
        4.5.1 传统PID控制仿真
        4.5.2 模糊控制仿真
    4.6 仿真结果及分析
    4.7 本章小结
第5章 采煤机上位机监控系统软件设计
    5.1 组态软件简介
    5.2 组态王简介
        5.2.1 组态王软件的结构
        5.2.2 组态王与I/O设备
        5.2.3 创建应用程序的一般过程
    5.3 本控制系统组态设计
    5.4 上位机与下位机的通讯
    5.5 本章小结
总结和展望
    1 总结
    2 展望
致谢
参考文献
作者简介
攻读硕士学位期间发表的论文

(9)基于开关磁阻电机的剑杆织机驱动系统研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 无梭织机的种类
    1.2 剑杆织机发展现状及趋势
        1.2.1 剑杆织机的发展现状
        1.2.2 剑杆织机的发展趋势
    1.3 剑杆织机的机电一体化技术水平
        1.3.1 国内剑杆织机控制系统
    1.4 剑杆织机主传动系统
        1.4.1 剑杆织机主传动系统特点
        1.4.2 剑杆织机主传动系统发展
    1.5 开关磁阻电机的国内外发展现状
    1.6 研究课题及背景意义
第二章 剑杆织机电控系统
    2.1 剑杆织机的织造原理及基本控制简介
    2.2 剑杆织机的电控系统组成
    2.3 剑杆织机的电控系统实现
    2.4 本章小结
第三章 开关磁阻电机应用于剑杆织机主传动系统的研究
    3.1 开关磁阻电机调速系统的组成
        3.1.1 开关磁阻电机
        3.1.2 功率变换器
        3.1.3 控制器和检测器
    3.2 开关磁阻电机驱动系统特点及应用
        3.2.1 开关磁阻电机驱动系统特点
        3.2.2 开关磁阻电机应用领域
    3.3 开关磁阻电机基本结构与运行原理
        3.3.1 开关磁阻电机的结构
        3.3.2 开关磁阻电机工作原理
    3.4 开关磁阻电机的控制方式
        3.4.1 电流斩波控制
        3.4.2 电压斩波控制
        3.4.3 角度位置控制
    3.5 开关磁阻电机应用于剑杆织机的可行性分析
        3.5.1 主传动性能指标要求
        3.5.2 SRM用于织机主传动的可行性分析
    3.6 本章小结
第四章 开关磁阻电机调速系统的设计
    4.1 系统总体设计
    4.2 CAN总线的介绍
        4.2.1 CAN总线的特点
        4.2.2 CAN总线通信
    4.3 CAN通信协议的制定
    4.4 CAN总线传输的带宽分配
    4.5 系统延时分析
        4.5.1 CAN总线数据传输延时
    4.6 系统延时补偿
    4.7 本章小结
第五章 开关磁阻电机调速系统的硬件设计
    5.1 系统硬件设计
    5.2 控制芯片选择
    5.3 功率变换器
    5.4 IGBT驱动电路
        5.4.1 驱动电路线路设计和布局的基本原则
    5.5 相电流调理电路
    5.6 转子位置信号调理电路
    5.7 过流保护电路设计
    5.8 过压欠压保护电路设计
    5.9 CAN接口电路设计
    5.10 本章小结
第六章 开关磁阻电机驱动系统软件设计
    6.1 系统软件总体设计介绍
    6.2 转子初试最小电感位置获取
    6.3 换相控制程序设计
    6.4 转速计算程序设计
    6.5 闭环调速程序设计
    6.6 CAN通信程序设计
    6.7 本章小结
第七章 实验平台实物图与实验波形图
    7.1 实验系统简介
    7.2 实验测试波形分析
        7.2.1 位置信号波形分析
        7.2.2 运行时电流和转速波形分析
    7.3 本章小结
第八章 总结与展望
    8.1 结论
    8.2 展望
参考文献
发表论文和参加科研情况
    发表论文情况
    参加科研情况
致谢

(10)电动执行机构一体化控制系统开发(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景与意义
    1.2 研究现状及相关技术分析
        1.2.1 电动执行机构简介
        1.2.2 国内外发展状况
        1.2.3 电动执行机构中的相关技术
    1.3 论文主要研究内容
第2章 电动执行机构控制系统一体化设计方案
    2.1 电机的电力驱动方案
        2.1.1 三相异步电机驱动方案
        2.1.2 无刷直流电机驱动方案
        2.1.3 单相异步电机驱动方案
    2.2 电动执行机构控制系统一体化设计方案
        2.2.1 总体方案
        2.2.2 电机识别
    2.3 本章小结
第3章 基于BLDC的电动执行机构伺服特性研究
    3.1 无刷直流电机结构
    3.2 无刷直流电机工作原理
    3.3 无刷直流电机数学模型的建立
        3.3.1 相电压方程
        3.3.2 感应电势方程
        3.3.3 转矩方程
        3.3.4 机械运动方程
    3.4 计算机仿真建模
        3.4.1 电机本体模块
        3.4.2 功率逆变模块
        3.4.3 霍尔位置传感器模块
        3.4.4 控制模块
    3.5 摆动特性仿真及分析
    3.6 本章小结
第4章 CAN总线在电动执行机构中的应用研究
    4.1 CAN总线简介
    4.2 CAN物理层
        4.2.1 总线拓扑
        4.2.2 总线仲裁技术
        4.2.3 位时间与同步
    4.3 CAN数据链路层
    4.4 电动执行机构CAN通信的实现
        4.4.1 物理层实现
        4.4.2 报文发送接收
        4.4.3 标识符分配
    4.5 本章小结
第5章 电动执行机构控制系统模块设计
    5.1 系统功能分析
    5.2 总体结构设计
    5.3 硬件设计
        5.3.1 核心处理单元
        5.3.2 电机驱动电路
        5.3.3 控制信号接收电路
        5.3.4 阀位反馈电路
        5.3.5 阀位检测电路
        5.3.6 继电器驱动电路
        5.3.7 CAN总线接口
        5.3.8 人机接口
        5.3.9 PCB制作
    5.4 程序设计
        5.4.1 整体结构
        5.4.2 工作模式
        5.4.3 中断程序
        5.4.4 人机界面设计
        5.4.5 无刷直流电机驱动程序
    5.5 本章小结
第6章 电动执行机构开发平台设计
    6.1 MATLAB/GUI的制作及程序的设计
    6.2 上位机控制下位机功能实现
        6.2.1 串口设置模块
        6.2.2 阀位和控制参数设置模块
    6.3 监控平台实时显示下位机性能状态
        6.3.1 ActiveX控件显示下位机状态
        6.3.2 坐标轴axes动态显示下位机性能波形及数据保存
    6.4 本章小结
第7章 总结与展望
致谢
攻读学位期间的研究成果

四、CAN总线在变频调速系统中的应用(论文参考文献)

  • [1]电牵引采煤机分布式控制系统的研究与开发[D]. 王雪松. 中国矿业大学, 2020(03)
  • [2]基于CANopen协议的双机驱动系统协同控制研究[D]. 靳剑兵. 太原理工大学, 2020(07)
  • [3]基于ARM的油田模糊PID变频注水系统研究与设计[D]. 魏守恒. 东北石油大学, 2019(01)
  • [4]基于CAN总线的电牵引采煤机自动化系统设计[D]. 林江. 上海交通大学, 2019(06)
  • [5]基于DSP的交流调速实验平台的研制[D]. 殷胤强. 石家庄铁道大学, 2019(05)
  • [6]基于CAN总线的智能组网式恒压变频水泵控制系统开发[D]. 陈志刚. 中国计量大学, 2018(01)
  • [7]现场总线技术在FL8风洞测控系统中的设计与研究[D]. 范兴瑞. 哈尔滨工程大学, 2017(06)
  • [8]基于总线技术和模糊控制的井工采煤机智能控制系统研究[D]. 张立鹏. 河北工程大学, 2016(08)
  • [9]基于开关磁阻电机的剑杆织机驱动系统研究[D]. 刘亚亮. 天津工业大学, 2016(02)
  • [10]电动执行机构一体化控制系统开发[D]. 李向坤. 东华大学, 2014(04)

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CAN总线在变频调速系统中的应用
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