使用新型 FAULHABER运动控制器，您可通过循环模式的CSP、CSV和CST轻松地同步控制多个轴。已针对FAULHABER驱动程序进行优化。
FAULHABER 微型电机（micro-motor），是体积、容量较小，输出功率一般在数百瓦以下的电机和用途、性能及环境条件要求特殊的电机。全称微型特种电机，简称微电机。常用于控制系统中，实现机电信号或能量的检测、解算、放大、执行或转换等功能，或用于传动机械负载，也可作为设备的交、直流电源。
无刷直流faulhaber电机在新能源汽车、高速列车、小型电动汽车上应用非常广泛,那么要求无刷直流faulhaber电机控制器具有更高的控制精度、更低的转矩脉动、更快的响应速度和优化的控制算法。介于此背景,利用旋转变压器作为传感器检测更加精确的faulhaber电机角位置和角速度,研究相关策略来获得更低的转矩脉动,并且对faulhaber电机闭环控制算法进行设计,获得更好调速和电流控制效果。本文主要设计一种基于TI公司DSP的无刷直流faulhaber电机控制系统,其检测转子位置和速度的传感器是旋转变压器。绪论主要介绍选题的背景及研究意义,列举了几家前沿公司的产品及其控制技术;第二章利用Matlab搭建了无刷faulhaber电机本体及旋转变压器相敏解调算法模型,指导DSP软件的优化;第三章重点分析了转矩脉动的成因以及抑制策略,提出PWM_ON_PWM调制方式与电流预测算法相结合的转矩脉动抑制策略,进一步改善了转矩脉动抑制效果;第四章设计控制系统的硬件电路,主要包括无刷faulhaber电机驱动电路、旋转变压器解调电路、DSP主控制器、供电电路这四大模块。
首先讲述蛙科的物种界定和系统学研究情况，接着讲述中国蛙科的系统学研究概况，并提出了有待深入研究的问题。中国蛙科的分子系统学研究：对中国蛙科13个属31种进行了DNA水平的分子系统发生研究。测定了中国蛙科31种动物和蟾蜍科的中华大蟾蜍和黑眶蟾蜍线粒体12S rRNA基因长约850bp片段的序列，16S rRNA基因长约590bp片段的序列。对这些数据的系统发生分析表明：①31种蛙分成2个支系：第一个支系包括棘腹蛙、合江棘蛙、棘胸蛙、大头蛙、、倭蛙、高山蛙、泽陆蛙共6个属的8种蛙，其中3种棘蛙构成一个单系。第二个支系包含余下的23种蛙，其中5种林蛙、5种臭蛙、3种侧褶蛙、2种粗皮蛙、4种湍蛙分别构成单系群。
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采用分层递阶控制概念,提出一套完整的巡检机器人专用faulhaber电机控制系统硬件方案,有互补协作的双处理器结构、双遥控方式和分布式控制形式等特点。提出障碍物三级识别方案,让机器人专用faulhaber电机从障碍物3m前三级减速直至停止于前10cm处。提出一套模块化的软件系统,采用分层设计,为确保故障及时诊断修复,添加带有断点重启程序的诊断处理层。为保证软件的严谨性和可伸缩性,ARM端设计结构体通信机制和动作分解机制,将任务细分到单个的动作“细胞”。同时,设计了工业PC和地面PC上位机、手持的软件和用户操作界面。应用所设计的控制系统,针对跨障运动过程进行控制实验。简化了此巡检机器人专用faulhaber电机的跨障运动过程,建立了此过程的运动学模型和动力学模型。
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FAULHABER通过拉格朗日方程分析传统重力平衡串联水光仪专用faulhaber电机和未平衡串联水光仪专用faulhaber电机动力学方程差异,可知添加弹簧能够改善水光仪专用faulhaber电机动力学性能。改变弹簧刚度、安装位置及角度中的任意参数均能调整水光仪专用faulhaber电机重力平衡效果。利用能量守恒原理推导出刚度矩阵形式的弹性势能和重力势能,并分析弹性刚度矩阵分量矩阵中元素符号和数值分布特性,以此为基础总结出实现水光仪专用faulhaber电机重力平衡弹簧安装的四个必要条件。然后,对影响水光仪专用faulhaber电机重力平衡的因素进行理论分析,结果表明弹簧安装方式对重力平衡效果影响显著。
FAULHABER根据重力平衡控制系统特点,采用PID控制方案建立了直流伺服faulhaber电机的控制系统数学模型,并利用该模型在MATLAB/Simulink中进行了仿真,仿真结果表明重力平衡明显提升了控制系统动态性能。设计了等比例缩小双关节水光仪专用faulhaber电机虚拟样机,并在ADAMS中对水光仪专用faulhaber电机在不同末端负载情况下进行了多组动力学仿真,仿真结果与本文基于刚度矩阵所建立的重力平衡理论结果吻合。后,以双关节水光仪专用faulhaber电机虚拟样机为基础搭建了双关节水光仪专用faulhaber电机重力平衡实验平台,用LABVIEW设计了实验平台上位机,并对双关节伺服faulhaber电机进行了调试。
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研究内容和成果包括:(1)介绍能量收集、能量收集与结构振动控制相结合研究的背景和现状,说明了能量收集与结构振动控制研究的前景。(2)对本文所设计的能量收集装置组成、运行原理进行了简要的介绍,简单阐述了能量收集单元与传统型调谐质量阻尼器相结合的基本模型。(3)通过MTS材料试验机,进行不同工况下大量的实验,对两种直线滚动导轨的力学性能进行了完整的分析,得出两种不同直线滚动导轨的力学组成成分,提出了相关的滚动导轨力学模型。并通过参数拟合后对比了理论计算值与实验值具有较好的的吻合程度,验证了该模型的准确性。(4)介绍了faulhaber电机的基本数学模型,建立了能量收集单元力学模型、simulink仿真模型,分析了能量收集单元中各参数对力学性能的影响及能量收集状况。
结合应用设计适用于不同身高、不同患侧、不同损伤程度的上肢偏瘫的新型5DOF外骨骼式上肢机器人专用faulhaber电机系统,并详细阐述其机械结构、控制体系、驱动硬件、传感器的设计及运动学分析。表面肌电信号作为?肌肉运动产生的电信号富含了肌肉的运动状态信息,因此将表面信号引入机器人专用faulhaber电机系统,实现人体上肢运动的辨识,预测人体主动运动意图。首先,基于表面肌电信号的短时平稳假设,提出了表面肌电信号的分段自回归建模方法,并利用主成分分析与多特征融合实现四通道表面肌电信号的特征提取。通过不同样本集训练条件下的单一BP网络分类测试实验,以错误率和网络训练迭代次数为指标,证明了提出的特征提取算法较传统自回归模型描述方法更具有优越性,并得到了提出的特征提取算法在非线性特征空间可分性更强的结论。
尽管采用自主轨迹跟踪控制算法能够完成给定的任务,然而,在星球表面无处不潜伏着威胁到安全性的因素,指令的偏离往往带来不可挽回的损失,因此,在控制工程中,远程的遥操作控制同样是必不可少的一种控制模式。为了在远距离对进行遥操作,本文提出了基于速度跟踪误差的双向力反馈遥操作系统,并采用Llewellyn准则获得了其绝对稳定性条件;同时,为了补偿由车轮滑动现象带来的速度指令跟踪误差,在从端提出了速度指令局部自主补偿算法。为了协调各个车轮滑动参数相异产生的内力,本文在对滑转沉陷机理分析的基础,提出了以PE-TE为优化指标的算法来协调各轮滑转率;并构建规划滑转率跟踪控制算法,利用网络逼近动力学系统中参数未知的非线性函数,通过Lyapunov方法证明了所设计控制算法的系统稳定性。
