基于PID算法的无刷直流电机伺服控制系统的研究

来源 :东北大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xpzcz1988
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
我国人口老龄化现象日趋严重,对老人的护理问题已成为我国社会要面临的一个重要问题,医疗辅助辅助系统作为一种医疗护理设备有着广阔的研究意义和应用价值。与有刷电机作相比,无刷电机具有转矩特性和机械特性良好的特点,而且它采用电子换相,有效降低了机械磨损,使得电机的使用寿命延长,而且易于维护。在医疗行走辅助系统中,无刷电机已成为驱动系统中被控对象的最佳选择方案,其伺服控制系统的研究也成了医疗机器人领域研究的一个重要问题。通过阅读相关论文和文献书籍,在深入调查国内外研究现状的基础上,本文对机器人研究领域中的无刷直流电机伺服控制系统的研究动态作了简要描述,引出目前无刷直流电机伺服控制系统主要研究的三大问题,并且对无刷直流电机伺服控制系统的硬件构成单元和软件控制策略等内容也进行了分析。根据实际应用的需求,本文开展了对无刷直流电机伺服控制系统的硬件、软件设计和系统仿真工作。在硬件方面,完成了与伺服控制系统相关的所有电路以及电路的可靠性设计。在软件方面,研究了无刷电机的驱动算法和闭环控制算法,通过对弱磁控制和方波控制等驱动控制算法的研究,指出各种驱动算法的优缺点,分析出采用方波控制算法在课题应用中的优势。在转矩和速度控制算法的设计中,分析了传统PID控制算法的不足,采用基于“Anti-windup”的PID控制策略,有效解决了系统限幅环节引起的积分饱和问题,提高了系统稳定性。针对电流反馈信号毛刺噪声十分严重的问题,提出一种通过判断斜率来识别噪声的方法,并结合实际问题进行算法的改进,使该方法得到进一步完善,通过系统仿真和实际系统调试,证明该方法的可行性。实验结果表明,所提出的方法可以有效滤除毛刺噪声,同时也减小了电流响应的抖动现象。本文以STM32为系统的控制核心,研发了医疗行走辅助系统的无刷直流电机伺服控制系统。搭建了行走辅助系统平台,同时,本文研究的行走辅助设备替代了手提式行走辅助设备,为行走不便的病人提供了稳固的上臂支撑,同时也减轻了病人的上臂负担,对病人行走能力的恢复起到了促进作用。
其他文献
深度传感器的廉价化让人们越来越容易接触到三维数据,也使得服务机器人、无人汽车及工业机械臂能够从更高维度感知周边工作环境,进而提高工作能力与效率,深度相机也因而成为智能机器的必备品之一。在机器获取物体的三维数据后,就需要利用该数据对目标物体进行识别与位姿估计,以便进行下一步操作。本文主要研究基于深度学习的单视角三维物体识别与姿态估计方法。本文首先针对深度传感器采集到的原始数据,分别从图像层面与三维点
东北地区作为清代以来保留满蒙等多民族信仰的典型地域,既是蒙古佛教的较为集中的区域,也是内地汉族信仰和藏传佛教有代表性的区域。作为佛教兴盛旺地的东北,清代时期皇太极大力建立多处藏传寺庙,大举发展推行藏传佛教文化,推进了此分支的发展与兴盛。随全国大范围落地生根的汉传佛教,在东北地区的范围辖域下继续东传,也成为了朝鲜半岛和日本的发沿地,东北地区的佛教文化与遗留颇丰,毫无疑问具有一定的学术研究价值。东北地
背景:尽管近年来肾癌的治疗手段发展迅速,转移性肾癌患者的预后仍不理想,因此寻求转移性肾癌的更佳治疗方案至关重要。减瘤性肾切除术(cytoreductive nephrectomy,CN)是指切除转移性肾癌患者的原发灶。肝脏是肾癌较常见的远处转移部位且代表着不良预后,针对此类患者采用何种治疗方式学术界还未达成共识。尽管多项研究已开始探索CN对转移性肾癌患者预后的影响,但目前应用CN治疗肾癌肝转移患者
目的:熊果酸(Ursolic acid,UA)是一种具有抗癌活性的五环三萜类天然产物,据报道它在多种癌细胞系中都显示出良好的抗癌活性。但是由于生物利用度不高,其临床应用受到限制。本课题组在前期的实验中设计并合成了一系列UA的衍生化合物,以期开发为活性更高的抗癌药物。UA232是其中抗癌效果最强,且显著高于UA的衍生小分子化合物。本研究对UA232的抗癌药理机制进行深入研究,以期为抗癌药物的设计和开
近年来,建筑遗产的保护越来越受到更多的关注和重视,用特色建筑作品来支撑新型城市化建设,反对“千城一面”来讲,研究历史建筑的保护和再利用,是建筑史学界所关注的热门话题,同时通过学术研究、政策法规研究,用国际化视野和理念,推动建筑遗产的保护工作具有重要的实践意义。近年来,随着城市的开发建设,关于历史建筑及历史街区的保护问题常常被人所忽视。本研究以沈阳最具代表性的历史建筑沈阳火车站为研究对象,通过与日本
本研究论文分为两部分:一、中央杏仁核中N-乙酰天门冬氨酸在单胺类抗抑郁药物预防水浸拘束诱发大鼠胃溃疡中的作用与机制研究;二、青春早期尼古丁暴露对成年后应激诱导抑郁样行为易感性的影响与机制研究一、中央杏仁核中N-乙酰天门冬氨酸在单胺类抗抑郁药物预防水浸拘束诱发大鼠胃溃疡中的作用与机制研究应激可以对胃肠道功能产生短期或长期影响,导致各种胃肠道疾病的发生,包括消化性溃疡、肠易激综合征和其它功能性胃肠道疾
目的:研制一种适用于单纯超声引导经皮肺动脉瓣球囊成形术的新型双球囊导管。方法:结合传统BALT球囊和Swan-Ganz漂浮球囊的优势研制出一款新型双球囊导管,新型导管的远端是引导球囊;中间段是连接导管;近端则是工作球囊。我们拟通过动物实验来验证新型双球囊导管的可行性及实用性。结果:共进行了两次动物实验,分别设置实验组和对照组,对照组使用传统的BALT球囊导管,实验组使用新型双球囊导管。在第一次实验
研究目的:从医院管理人员的视角出发,构建公立医院绩效考核政策认同的理论评价框架,并设计评价指标体系,根据设计的指标体系研制评价量表,开展实地验证,为评价医院管理人员对绩效考核政策的认同水平提供实证研究工具。研究内容:1.构建公立医院绩效考核政策认同评价框架2.构建公立医院绩效考核政策认同评价指标体系3.研制公立医院绩效考核政策认同评价量表并验证量表的的信效度4.分析公立医院管理人员对绩效考核政策认
A型主动脉壁内血肿的队列随访研究及预后分析目的:探讨A型主动脉壁内血肿(IMH)患者不同治疗方式预后的差异以及保守治疗患者死亡的危险因素。方法:回顾性纳入2009年9月至2018年6月在中国医学科学院阜外医院入院、首次CT检查中确诊为A型IMH的患者,包括手术治疗154例,保守治疗130例。收集患者的临床和影像资料并进行随访,随访终点为主动脉源性死亡,并把保守治疗的患者依据其是否发生终点事件分为终
目的:初步探讨18F-脱氧葡萄糖(18F-fluorodeoxyglucose,18F-FDG)正电子发射计算机断层显像(positron emission tomography,PET)在评估先天性心脏病相关肺动脉高压(pulmonary arterial hypertension related to congenital heart disease,PAH-CHD)患者的肺组织葡萄糖摄取速率