亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        紋波計數技術在汽車直流電機驅動部件記憶功能檢測中的應用研究

        2013-03-20 08:33:28于保軍劉成志孫寶玉
        機床與液壓 2013年5期
        關鍵詞:通帶比雪夫紋波

        于保軍,劉成志,孫寶玉

        (長春工業(yè)大學機電工程學院,吉林長春130012)

        目前,汽車電機驅動零部件如座盆、靠背、玻璃升降機、汽車天窗等在汽車行業(yè)中的應用越來越廣泛[1-3]。高檔汽車中甚至有超過數十個直流電機。許多直流電機在應用過程中要求能夠確認電機所驅動的部件運動的位置參數,較為通用的做法是在電機中安裝霍爾傳感器[4],然后利用比較器電路等將霍爾傳感器發(fā)出的脈沖轉換為以0為基準的脈沖,以便單片機或其他能夠計數的器件接收。

        隨著工業(yè)的發(fā)展,尤其是行走機械的發(fā)展,對于車用電機尺寸、質量等提出了更嚴格的要求。同時,汽車配件供應商在制造裝配這些部件后要對部件進行檢測以確保部件滿足要求。因此開發(fā)利用直流電機本身特性進行電機驅動部件定位檢測的技術已成為發(fā)展趨勢。作者利用直流電機換向過程中產生的紋波特性進行分析處理,使用AD 卡采集電機電流信號,利用數字濾波、快速傅里葉變換等技術對信號進行處理,通過獲取電機電流的紋波數量進行計數的方法對電機驅動部件定位性能進行檢測。

        1 信號采集平臺的組成與控制

        系統(tǒng)由機械部件、氣動部件、電氣檢測控制部件三大部分組成。在檢測過程中首先利用夾具將被測件夾緊,利用大功率直流可調電源給直流電機通電。為了獲取電機在運動過程中產生的電流信號,采用北京世特美公司生產的TA1T10C10V3 電流傳感器。采用美國NI 公司生產的M系列AD 卡PCI6221 采集電流傳感器拾取的電流信號。信號采集處理系統(tǒng)框圖如圖1所示。

        圖1 信號采集處理系統(tǒng)框圖

        電機供電電路如圖2所示。

        圖2 信號采集處理系統(tǒng)電流傳感器接線圖

        2 數字濾波技術及應用

        在系統(tǒng)運行過程中,由于負載的變化、裝配部件的誤差、電機參數與負載的匹配等因素的影響,不可避免地會造成電機電流發(fā)生波動,如圖3所示。因此,在采集完電機電流信號后,要對該信號進行數字濾波來消除干擾信號造成的影響。

        圖3 系統(tǒng)運行過程中信號原始波形

        濾波器的設計包括確定濾波器傳遞函數和設計實現該傳遞函數的實際電網絡[5]。設計實際濾波器的目的是找出一種逼近函數,使實際濾波器的幅頻特性最好地逼近理想濾波器。下面介紹幾種模擬濾波器應用的傳遞函數。

        (1)巴特沃斯濾波器

        巴特沃斯濾波器是以巴特沃斯逼近函數作為濾波器的傳遞函數。它以高階泰勒級數形式來逼近,從幅頻特性提出要求而忽略相頻特性。該種濾波器具有最大平坦的幅度特性,其低通濾波器頻響函數表達式為:

        式中:n=1,2,…,為巴特沃斯濾波器的階數;ωn為-3 dB 帶寬,即濾波器通常帶寬。

        當ω=ωn時,有

        (2)切比雪夫濾波器

        切比雪夫濾波器也是從幅頻特性提出逼近要求的,采用通帶內等波動、通帶外衰減單調遞增的準則來逼近理想濾波器特性。該濾波器分為Ι、Ⅱ兩種類型,兩種的差異是前者在通帶內具有等波紋起伏特性,后者在阻帶內有起伏特性,通帶內是單調下降和平滑的。Ι型低通切比雪夫濾波器的幅頻相應表達式為:

        式中:Cn(ω/ωc)為切比雪夫多項式;n=1,2,…,為濾波器階數;ωc為通用截止頻率,這里指被通帶波紋所限制的最高頻率;ε為小于1的整數,表示通帶內幅度波動的程度。

        切比雪夫多項式的定義為

        其遞推公式為

        Cn+1=2xCn(x)-Cn-1(x)

        與巴特沃斯濾波器比較,切比雪夫濾波器的通帶內有波紋,過渡帶陡直,因此在不允許通帶內有波紋的情況下,巴特沃斯型更可取。從相頻相應來看,巴特沃斯型優(yōu)于切比雪夫型。

        經過濾波處理后的局部波形如圖4所示。

        圖4 經過濾波后的電流波形

        3 快速傅里葉變換在系統(tǒng)中的應用

        運行過程中的電機電流紋波參數主要有兩個方面:(1)電流紋波的主頻率值;(2)紋波主頻率對應的幅值與其他頻率對應的幅值相比是否占有足夠的比例。

        直流電機一般由若干個主磁極組成,當轉子線圈由一個磁極轉到另一個磁極時,電機電流會產生一個類似正弦波的波動。波紋計數就是通過采集電機電流的波動信號,分析處理得出電機的位置和轉速。電機電流的這種正弦波形的主頻是與電機的磁極數和電機的轉速有關的,其關系式為:

        式中:H0為電機電流波動的主頻;n為電機的轉速;N為電機的主磁極數。從式中可以看出,如果采用轉速為3 000 r/min的直流電機,其頻率為50 Hz,則根據該公式可以計算得到主頻為400 Hz。

        為了獲取電機電流紋波的兩個參數,需要對采集的電機電流波形進行快速傅里葉變換以獲得信號對應的頻率和幅值,然后根據系統(tǒng)需求進行檢測結果的判斷。對采集的數據進行快速傅里葉變換(FFT)的具體過程如下[6]:

        計算n個采樣點:

        的離散傅里葉變換,可以歸結為計算多項式

        在各n次單位根1,ω,ω2,…,ωn-1上的值,即:

        若n是2的k次冪,即n=2k(k >0),則F(x)可以分解為關于x的偶次冪和奇次冪兩部分,即:

        若令:

        則有

        并且有

        由此可以看出:為了求F 在各n次單元根上的值,只需求peven和podd在1,ω2,…,(ω(n/2)-1)2上的值就可以了。

        而peven和podd同樣可以分解成關于x2的偶次冪和奇次冪兩部分。以此類推,一直分解下去,最后歸結為只需要二次單位根1 和-1 上的值。

        在實際計算時,可以將上述過程倒過來進行,這就是FFT算法。

        針對電機電流波形進行FFT 變換的結果如圖5所示,檢測的電機是主磁極數為8的直流電機。

        圖5 直流電機電流波形進行FFT 變換后頻域波形

        由圖5(a)可以看出:在380 Hz 附近有一個較高的幅值,并且該幅值相對其他頻率對應的幅值占有較高的比例。而在圖5(b)中,各個頻率段幾乎都具有較高幅值,無法分辨出哪一個是電機電流的主頻。因此該電機也就不具備紋波計數能力,從而可以判定為不合格。

        根據公式(5)計算可知:主頻應在400 Hz,但是圖5(a)中的主頻在380 Hz 左右。這是因為400 Hz是理論計算值,在實際應用中,電機要承受負載,而且在運動過程中負載會發(fā)生變化,這就造成電機轉速下降,從而使主頻下降。因此在實際檢測過程中,根據不同的電機和負載情況主頻應有適當的變化。

        在確認頻率滿足測試范圍后,還要確認其幅值相對其他頻率對應的幅值的和所占的比例。根據不同的電機和運行工況可以采用不同的值,一般為50%~60%以上即可。

        4 結束語

        構建了利用直流電機運轉時產生的紋波判斷電機驅動部件定位功能是否合格的檢測系統(tǒng)。采用數字濾波技術處理原始電流信號,采用FFT技術獲取直流電機運轉的主頻和對應的幅值,系統(tǒng)穩(wěn)定性好,可以長期運行。

        【1】胡德森.車用直流電機技術新動向[J].城市車輛,2004(4):53-54.

        【2】鄭虎,周中堅.汽車電動轉向系統(tǒng)用驅動電機現狀及其發(fā)展[J].上海汽車,2011(2):36-42.

        【3】馬奕超,李斌,張鐵寧.汽車用永磁無刷直流電機設計[J].現代電子技術,2011,34(3):154-156.

        【4】王勇.永磁無刷直流電機的應用與發(fā)展[J].科技資訊,2008(28):127-128.

        【5】李力.機械信號處理及其應用[M].武漢:華中科技大學出版社,2007:80-81.

        【6】徐士良.C 常用算法程序集[M].北京:清華大學出版社,2005:268-269.

        猜你喜歡
        通帶比雪夫紋波
        分圓多項式與切比雪夫多項式的類比探究
        中等數學(2023年4期)2023-11-30 05:44:00
        預應力對電梯鋼絲繩中彈性波傳播特性的影響
        紋波電流對不同芯片尺寸的LED光源可靠性的影響
        光源與照明(2019年4期)2019-05-20 09:18:18
        第四類切比雪夫型方程組的通解
        二維周期介質阻帶分析與應用研究
        移動通信(2017年5期)2017-03-30 09:44:24
        基于方差的切比雪夫不等式的推廣及應用
        裝飾性鍍鉻用低紋波可調控高頻開關電源設計
        基于寬譜光源的可調多通帶微波光子學濾波器研究
        光通信技術(2016年3期)2016-12-02 03:59:58
        切比雪夫多項式零點插值與非線性方程求根
        基于MAX16832長壽命低紋波LED路燈電源的設計
        電子器件(2015年5期)2015-12-29 08:43:41
        久久婷婷五月综合97色一本一本 | 国产麻豆国精精品久久毛片| 一区二区国产av网站| 亚洲一区二区三区av无码| 国内大量揄拍人妻在线视频| 欧美性受xxxx狂喷水| av免费网站免费久久网| 日本又色又爽又黄又免费网站| 中文字幕有码无码av| 国产精品丝袜美女在线观看| 亚洲国产美女精品久久| 欧美日韩一卡2卡三卡4卡 乱码欧美孕交 | 国产亚洲高清不卡在线观看| 日本超骚少妇熟妇视频| 女人无遮挡裸交性做爰| 亚洲国产长腿丝袜av天堂| 日本女优中文字幕看片| 亚洲桃色蜜桃av影院| 成人免费无码大片a毛片| 精品少妇ay一区二区三区| 无码中文字幕久久久久久| 国产主播性色av福利精品一区| 国语对白做受xxxxx在| 俺也去色官网| 在线精品亚洲一区二区三区| 久久午夜av一区二区三区| 又爽又黄又无遮挡的激情视频| 99re6久精品国产首页| 久久精见国产亚洲av高清热| 色婷婷亚洲一区二区三区| 亚洲日韩欧美一区二区三区| 国产毛片三区二区一区| 91久久精品色伊人6882| 四虎影视在线影院在线观看| 仙女白丝jk小脚夹得我好爽| 亚洲日本一区二区在线| 东京热无码av一区二区| 在线亚洲综合| 亚洲精品中文字幕码专区| 国产精品亚洲色婷婷99久久精品| 国产av国片精品|