小型直流电动机的磁场定向控制放无人驾驶飞机在上升飞行轨迹

时间:2022-03-15作者:佚名

无刷直流(BLDC)电动机广泛用于电子设备的设计,如磁盘驱动器,冷却风扇,和DVD播放机,因为它们具有生命周期长,在直流电源上运行,并且相对便宜。通常,BLDCs的速度和扭矩由微控制器使用标量的技术来控制。

一类新的应用正在形成一个由quadrotor无人驾驶飞机,已成为流行的业余爱好者为代表。无人机也正在考虑类似的监视众多的商业应用。这些应用特别重要的是在控制器的动态响应和其在低速sensorlessly和稳定地控制BLDCs能力。

标量技术是不够精确的动态改变负载的应用。精度可以通过使用磁场定向控制(FOC)技术,该技术通常用于推动高端工业A??C设备可以显著改善。通过实施FOC,BLDCs可以提供精确的控制,无人驾驶飞机和其他高性能应用,如医疗机器人,万向系统,并以合理的成本自主车。

在过去设计这类产品并不容易。它涉及的FOC或一些其它高级,复杂的电机控制技术的理解,如直接转矩控制(DTC),以及专门的软件开发系统的操作知识。当应用程序也是成本敏感的 - 例如一个监控摄像头,可能被用于执法无人驾驶飞机 - 那么表征便宜的BLDC电机也提出了挑战。

磁场定向控制(FOC)

用于控制BLDC电机的常规标量技术被称为六步(或梯形)的控制。定子被驱动在六个步骤,其产生的转矩产生振荡。每对绕组通电,直至转子达到在该点马达被换向到下一个步骤的下一个位置。对于传感器应用中??,反电动势在定子绕组通常被用来确定转子位置产生的。

标量控制的动态响应是无法处理的应用与快速变化的动态负载。其结果是,矢量控制已经变得越来越流行用于各种从交流电机驱动的白色产品的应用,如洗衣机,以电池供电的产品。

FOC是用于矢量控制的最常用的方法之一。它的工作原理通过管理定子绕组保持由转子的垂直于定子激磁用永久磁铁产生的磁通。

FOC最初被开发以控制三相交流电机。鉴于用动力源在小无人驾驶飞机中使用的BLDCs是一个21 V(5-细胞锂聚合物)电池,电子元件必须包括一个低电压的三相逆变器系统。其它主要部件包括电机驱动器,MCU,也许最重要的是,执行FOC算法的软件。

在直接正交(DQ)域,这是参照一个旋转框架进行FOC处理。的直接和正交分量是交链磁通的状态向量分解成两部分:flux-(d)和转矩(q)的-producing组件。这种关系的图示于图1电机中的电流的定子绕组被控制,以保持由转子的正交永久磁铁(90°)到定子磁场所产生的磁通。除了生产精确的电机控制,这也提供了非常精确的转矩控制,这是在dq坐标系经营的真正优势。

直接正交的(d-q)的力分量的图像

图1:直接正交(DQ)受力零件。

FOC嗣继承三结构域的变换:(1)在定子实测相电流从三相静止参考帧被转换为一个静止2相位参考(α,β); (2)在两相静止参考帧被变换成在旋转两相参考系统(DQ)是与转子磁通对齐;和(3)为了实际驱动电机,在dq组件回变换到定子基准帧和用于空间矢量脉宽调制(SVPWM)。此过程示于图2。

需要FOC控制域变换的图像

相关阅读

公园照明设计的理念

随着人们对城市环境要求的不断提高,城市规模得到较大发展,城市建设力度明显加快。公园照明设计 的任务就是要根据公园的功能特点及具体的对象运用灯具造型、灯光照明及灯具布...
2022-07-15

亮化照明工程促进城市各行业经济发展

如今 亮化照明工程 早已很普遍的在我们的日常生活中应用了,那 亮化照明工程 为城市各行业发展产生了极大经济效益,对于此事你掌握是多少呢?下边明亮照明的小编就这个问题来给...
2022-10-18
亮化照明工程促进城市各行业经济发展

园林景观照明的几种照明方式解析

我们知道,灯光用于照亮周围的事物,但是夜晚的园林并不希望它所有的一切都被照亮。园林需要灯光,是因为希望在灯光创造的光影中,让园林中意欲显现各自特色的道路、建筑、雕...
2022-07-15

建筑外墙亮化工程的步骤和流程你知道吗?

随着经济的发展和人类生活水平的提高,我国城市亮化工程建设在短短十几年间发展迅速,取得了辉煌的成就。 建筑外墙亮化工程 不仅在夜间塑造其形象,而且体现建筑文化,创造引...
2022-07-29
建筑外墙亮化工程的步骤和流程你知道吗?

城市景观照明存在的问题

当前城市景观照明 存在着LED滥用、光污染,以及违背人的心理需求等问题外,还存在以下问题: 第一,有些景观照明显然没有遵循甚至直接背离了审美基本原则。景观照明设计 是一种...
2022-07-15

热销商品

国标包塑金属软管穿线波纹管电线套管蛇皮护线管16 20 25 4分 6分

国标包塑金属软管(又称穿线波纹管、电线套管、蛇皮护线管)是一种广泛应用于电气布线、机械设备及自动化系统中的柔性保护套管。其内层为优质镀锌钢带,外层覆以阻燃PV...
¥ 1.2

四氟包覆/FEP/PTFE包覆胶O型圈全氟醛FFKMO型圈耐化学腐蚀氟胶

四氟包覆(FEP/PTFE)O型圈及全氟醚(FFKM)O型圈是高性能密封解决方案,专为极端化学环境设计。FEP或PTFE包覆氟橡胶(FKM)芯材的O型圈兼具外层优异的耐化学腐蚀性、抗溶胀性...
¥ 5

管卡安装片 排水管固定悬吊卡丝固定件 角钢角码连接底座 方钢卡

管卡安装片、排水管固定悬吊卡、丝固定件、角钢、角码、连接底座及方钢卡是建筑给排水系统中常用的管道固定与支撑组件。这些配件通过组合使用,可牢固固定各类排水...
¥ 0.8

雷士照明嵌入式led筒灯高显色RA95全铝家用天花吊顶桶灯孔灯米月

该款雷士照明嵌入式LED筒灯融合高显色(RA95)技术,具备出色光线表现,能精准还原不同色光环境,使光源色彩还原度高、视觉细腻,显著提升照明效果。采用全铝材质制作,耐用性...
¥ 8.36

S2硬加长球头内六角扳手L型六方棱套装2 2.5 3 4 5 6 8 10-55号mm

S2硬加长球头内六角扳手L型六方棱套装,专为精准施力设计,包含22.5mm、34.5mm、68mm、10mm及55mm等规格螺丝,提供多种灵活尺寸适配需求。套装采用硬质加长材质,增强操...
¥ 0.34

网站栏目