輪轂電機綜合性能測試分析平臺
發(fā)布日期：2022-05-06 瀏覽次數：2537
產品概述
輪轂電機綜合性能測試分析平臺由帶編碼器和霍爾傳感器的輪轂伺服電機、力矩傳感器、磁粉制動器、伺服驅動器、計算機軟件組成，可以進行FOC磁場定向控制、SVPWM三相電流和逆變控制、電流閉環(huán)、速度閉環(huán)和位置閉環(huán)等算法的研究，也可以對電機的機械特性進行測量和分析的綜合平臺。
軟件部分是基于模型設計（ MBD：Model Based Design）的快速控制原型開發(fā)系統(tǒng)的工程設計方法，采用MATLAB/Simulink進行開發(fā)，能實現自動代碼生成，實現電機的電流，速度和位置閉環(huán)的實時控制，擁有計算機監(jiān)控界面，能在線調節(jié)控制參數和保存采集的數據。代碼開源，支持二次開發(fā)，既可以作為《電機拖動與控制》、《自動控制原理》、《伺服電機與驅動技術》、《現代永磁同步電機控制原理及MATLAB 仿真》等課程配套實驗平臺，也可以作為教師科研平臺，進行電機驅動、動力學控制等電機高級控制算法的研究。
產品特點
1.桌面式的輪轂伺服電機驅動器開發(fā)和帶高性能扭矩傳感器的性能測試平臺；
2.基于模型設計（MBD：Model Based Design）的快速控制原型開發(fā)系統(tǒng)的工程設計方法，基于嵌入式（TI TMS320F28335和TMS320F28069）和MATLAB/Simulink進行開發(fā)；
3.完整的硬件、軟件實驗環(huán)境，提供全開放式的軟硬件接口，豐富的可擴展性；
4.支持FOC、SVPWM、電流環(huán)、速度環(huán)、位置環(huán)等電機驅動和控制算法；
5.自動生成代碼，變量在線觀測、參數自動保存、參數在線修改等功能；
6.提供豐富的TI DSP的原理、開發(fā)與應用知識案例。
二、開發(fā)概圖
開發(fā)流程圖
Simulink控制模型圖
三、適配教材
《電機學》 《單片機原理及應用》
《電機拖動與控制》 《MATLAB建模與仿真》
《電力電子技術》 《電機及電力拖動基礎》
《伺服電機與驅動技術》
四、實驗內容
|
輪轂電機 綜合性能測試分析平臺 |
開環(huán)實驗 |
|
電流閉環(huán)實驗 |
|
|
速度閉環(huán)實驗 |
|
|
空載位置閉環(huán)實驗 |
|
|
T-N特性曲線實驗 |
五、性能指標
|
組件名稱 |
主要技術參數指標 |
|
|
輪轂電機 |
電機額定功率 |
500W |
|
電機額定電壓 |
24-48V |
|
|
電機額定電流 |
20A |
|
|
電機額定轉速 |
200rpm |
|
|
磁粉制動器 |
轉矩 |
0-50N*m |
|
電流 |
0-2.4A |
|
|
允許滑差功率 |
700W |
|
|
重量 |
|
|
|
扭力傳感器 |
量 程 |
50N*m |
|
靈敏度 |
1.5±10% mV / V |
|
|
零點輸出 |
±2% F.S. |
|
|
非線性 |
±0.1，0.3% F.S. |
|
|
滯后 |
≤±0.05% F.S. |
|
|
重復性 |
≤±0.05% F.S |
|
|
溫度靈敏度漂移 |
0.03% F.S. / 10℃ |
|
|
零點溫度漂移 |
0.03% F.S. / 10℃ |
|
|
輸入電阻 |
750±5Ω |
|
|
控制系統(tǒng) |
采用TI的 C2000? 32 位微浮點控制器TMS320F28335 DSP 型號芯片，最高150MHz 的鐘頻率，高達 256KB 的閃存和34KB 的 SRAM,支持 FPU 浮點運算能力。主控板主要提供SCI和CAN接口，通過SCI接口接收上位機輸入的控制參數，再通過CAN接口將控制參數發(fā)送給驅動系統(tǒng)，完成對電機的控制。 |
|
|
驅動系統(tǒng) |
由TMS320F28069 DSP型號芯片和IR2103驅動芯片組成。通過6個MOS管驅動輪轂電機運行。驅動系統(tǒng)提供CAN接口與控制系統(tǒng)通訊完成控制參數的輸入和輸出。在驅動系統(tǒng)上可以通過Simulink生成FOC代碼運行。 |
|
