船载卫星天线中无刷直流电机控制系统设计

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船舶推进系统电力电子电控

通过建立船舶推进系统的数学模型，对系统状态进行实时监测和故障诊断，具有高精度和可靠性。
基于信号的故障诊断
通过对船舶推进系统各种信号进行采集、处理和分析，提取故障特征并进行诊断，具有实时性和灵敏性。
基于知识的故障诊断
利用专家系统、模糊逻辑等人工智能技术，对船舶推进系统故障进行智能诊断，具有自学习和自适应能力。
06 船舶推进系统安全管理和法规要求
安全管理体系建设
01
建立完善的安全管理制度和流程，明确各级职责和权限。
02
设立安全管理机构，配备专业安全管理人员。
03
定期开展安全风险评估和隐患排查，制定并落实整改措施。
04
建立安全奖惩机制，激励员工积极参与安全管理工作。
法规要求和标准解读
01
定义
船舶推进系统是船舶动力装置的核心部分，负责将动力装置产生的能量转化为船舶前进的推力。
功能
船舶推进系统的主要功能包括提供船舶航行所需推力、控制船舶航速和航向，以及实现船舶的倒车、停泊等操作。
船舶推进方式分类
01
机械推进
通过机械传动装置将主机动力传递至螺旋桨，推动船舶前进。机械推进
具有结构简单、可靠性高等优点，但传动效率较低，且难以实现灵活控
包括船舶航速、加速度、推力等，反映推进系统的动力输出能力。
可靠性指标
考虑推进系统的故障率、维修性等因素，评估其可靠运行的能力。
经济性指标
如燃油消耗率、能效比等，衡量推进系统在经济性方面的表现。
环保性指标
针对推进系统排放的废气、噪音等污染物，制定相应的环保性评估指标。
仿真模拟与实验验证方法
仿真模拟方法
组织开展各类安全培训活动，提高员工安全意识和技能水平。

直流无刷电机的控制系统设计方案

直流无刷电机的控制系统设计方案1 引言1.1 题目综述直流无刷电机是在有刷直流电机的基础上发展起来的，它不仅保留了有刷直流电机良好的调试性能，而且还克服了有刷直流电机机械换相带来的火花、噪声、无线电干扰、寿命短及制造成本高和维修困难等等的缺点。

与其它种类的电机相比它具有鲜明的特征：低噪声、体积小、散热性能好、调试性能好、控制灵活、高效率、长寿命等一系列优点。

基于这么多的优点无刷直流电机有了广泛的应用。

比如电动汽车的核心驱动部件、电动车门、汽车空调、雨刮刷、安全气囊；家用电器中的DVD、VCD、空调和冰箱的压缩机、洗衣机；办公领域的传真机、复印机、碎纸机等；工业领域的纺织机械、医疗、印刷机和数控机床等行业；水下机器人等等诸多应用[1]。

1.2 国内外研究状况目前，国内无刷直流电机的控制技术已经比较成熟，我国已经制定了GJB1863无刷直流电机通用规范。

外国的一些技术和中国的一些技术大体相当，美国和日本的相对比较先进。

当新型功率半导体器件：GTR、MOSFET、IGBT等的出现，以及钕铁硼、钐鈷等高性能永磁材料的出现，都为直流电机的应用奠定了坚实的基础。

近些年来，计算机和控制技术快速发展。

单片机、DSP、FPGA、CPLD等控制器被应用到了直流电机控制系统中，一些先进控制技术也同时被应用了到无刷直流电机控制系统中，这些发展都为直流电机的发展奠定了坚实的基础。

经过这么多年的发展，我国对无刷电机的控制已经有了很大的提高，但是与国外的技术相比还是相差很远，需要继续努力。

所以对无刷直流电机控制系统的研究学习仍是国内的重要研究内容[2]。

1.3 课题设计的主要内容本文以永磁方波无刷直流电机为控制对象，主要学习了电机的位置检测技术、电机的启动方法、调速控制策略等。

选定合适的方案，设计硬件电路并编写程序调试，最终设计了一套无位置传感器的无刷直流电机调速系统。

本课题涉及的技术概括如下：（1）学习直流无刷电机的基本结构、工作原理、数学模型等是学习电机的前提和首要内容。

航天测量船伺服直流电机测试系统设计与实现

迫击乙与控制应用２０１３，４０（３）
测试技术与检测设备ＥＭｃＡ
航天测量船伺服直流电机测试系统设计与实现
金华松，孙永江，刘军，邱冬冬（中国卫星海上测控部，江苏江阴２１４４３１）
摘要：根据航天测量船测控雷达伺服直流电机检测维护需求，设计了测功机系统。在分析测控雷达伺
服驱动设备基础上，充分利用现有测量船驱动设备，设计了速度板限幅电路改造方案，有效解决了电枢电压过低导致电机转速不能满足测试要求的问题，提高了电机测试的动态范围。系统建成后，对船载伺服直流电机进行了空载、负载测试，以充分验证电机性能和测试系统的功能。关键词：直流电机；测功机；空载测试；负载测试
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅｂｒａｋｅｄｙｎａｍｏｍｅｔｅｒｓｙｓｔｅｍｗａｓｄｅｓｉｇｎｅｄｔｏｔｈｅｄｅｍａｎｄｏｆｔｅｓｔａｎｄｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅｏｆｔｈｅＤＣｓｅｒｖｏ
中图分类号：ＴＭ３８３．４１文献标志码：Ａ文章编号：１６７３ — ６５４０（２０１３）０３－００５３－０４
ＩｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎｆｏｒＴｅｓｔＳｙｓｔｅｍ０ｆＤＣ
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＤＣｍｏｔｏｒ；ｂｒａｋｅｄｙｎａｍｏｍｅｔｅｒ；ｎｏｌｏａｄｔｅｓｔ；ｃａｍｙｉｎｇ量船测控雷达伺服直流电机作为驱

无刷直流电动机控制系统设计

无刷直流电动机控制系统设计方案第1章概述 (1)1.1 无刷直流电动机的发展概况 (1)1.2 无刷直流永磁电动机和有刷直流永磁电动机的比较 (2)1.3 无刷直流电动机的结构及基本工作原理 (3)1.4 无刷直流电动机的运行特性 (6)1.4.1 机械特性 (6)1.4.2 调节特性 (6)1.4.3 工作特性 (7)1.5 无刷直流电动机的使用和研究动向 (8)第2章无刷直流电动机控制系统设计方案 (10)2.1 无刷直流电动机系统的组成 (10)2.2 无刷直流电动机控制系统设计方案 (12)2.2.1 设计方案比较 (12)2.2.2 无刷直流电动机控制系统组成框图 (13)第3章无刷直流电动机硬件设计 (15)3.1 逆变主电路设计 (15)3.1.1 功率开关主电路图 (15)3.1.2 逆变开关元件选择和计算 (15)3.2 逆变开关管驱动电路设计 (17)3.2.1 IR2110功能介绍 (17)3.2.2 自举电路原理 (19)3.3 单片机的选择 (20)3.3.1 PIC单片机特点 (20)3.3.2 PIC16F72单片机管脚排列及功能定义 (22)3.3.3 PIC16F72单片机的功能特性 (22)3.3.4 PWM信号在PIC单片机中的处理 (23)3.3.5 时钟电路 (23)3.3.6 复位电路 (24)3.4 人机接口电路 (24)3.4.1 转把和刹车 (24)3.4.2 显示电路 (25)3.5 门阵列可编程器件GAL16V8 (27)3.5.1 GAL16V8图及引脚功能 (27)3.6 传感器选择 (28)3.7 周边保护电路 (30)3.7.1 电流采样及过电流保护 (30)3.7.2 LM358双运放大电路 (31)3.7.3 欠电压保护 (32)3.8 电源电路 (32)第4章无刷直流电动机软件设计 (33)4.1 直流无刷电机控制器程序的设计概况 (33)4.2 系统各部分功能在软件中的实现 (33)4.3 软件流程图 (34)结束语 (36)致谢 (37)参考文献 (38)附录1 (39)附录2 (51)第1章概述1.1 无刷直流电动机的发展概况无刷直流电动机是在有刷直流电动机的基础上发展起来的，这一渊源关系从其名称中就可以看出来。

基于C8051F120单片机的船载卫星天线自动跟踪控制系统设计

载体上实现多媒体通信、收看同步卫星电视、网
星与外界保持联系，因此，需要船上的卫星通讯天线始终对准卫星．与其它运动载体相比，要求船载卫星跟踪系统具有较快的响应，以满足航海时卫星天线纵倾、横滚、俯仰变化，保障了通讯
ＡｂｔａｔＩｈｓｐａｒａａｔｍａｉｎｅｎｙｔｍｓｅｉｎｄｗｉｈｉｇｅｈｐｐｒｃｓｏ，ＧＰＳｓｒｃ：ｎｔｉｐｅ，ｕｏｔｃａｔｎａｓｓｅｉｄｓｇｅｔＳｎｌｃｉｏｅｓｒ，ｓｎｌ＿ｕｓｒｃｉｇｓｇａｅｅｖｒａｄｄｇｔｌｏｐａｓｗｈｃａｋｅｔａｋｎｏｅｓｅａｔｎｉｇｅｐｌｅｔａｋｎｉｎｌｃｉｅｎｉｉｍｓ．ｉｈｃｎｍａｅｔｃｉｇｐｒｃｓｘｃｌａｄｒａｃｈｒｙｒｐｉｌ．ａｄｙＫｅｗｏｄ：ｓｎｌｈｐｐｒｃｓｏ：ｃｎｒｌｎ￣；ｓｔｎｍｅｓｒ；ｅｖｎｔｒｃｉｅａ￣ｎａｙｒｓｉｇｅｃｉｏｅｓｒｏｔｏｉｐｏｉｏａｕｅｓｒｏｕｉｕｉｓ；ｅｅｖｎｅｎｔ
随着卫星通信技术水平的发展，在运动中实
现与卫星实时通信变得越来越普遍，包括在运动

无刷直流电机控制系统的设计——毕业设计

无刷直流电机控制系统的设计——毕业设计学号：1008421057本科毕业论文（设计）(2014届)直流无刷电机控制系统的设计院系电子信息工程学院专业电子信息工程姓名胡杰指导教师陆俊峰陈兵兵高工助教2014年4月摘要无刷直流电机的基础是有刷直流电机，无刷直流电机是在其基础上发展起来的。

现在无刷直流电机在各种传动应用中虽然还不是主导地位，但是无刷直流电机已经受到了很大的关注。

自上世纪以来，人们的生活水平在不断地提高，人们在办公、工业、生产、电器等领域设备中越来越趋于小型化、智能化、高效率化，而作为所有领域的执行设备电机也在不断地发展，人们对电机的要求也在不断地改变。

现阶段的电机的要求是高效率、高速度、高精度等，由此无刷直流电机的应用也在随着人们的要求的转变而不断地迅速的增长。

本系统的设计主要是通过一个控制系统来驱动无刷直流电机，主要以DSPIC30F2010芯片作为主控芯片，通过控制电路采集电机反馈的霍尔信号和比较电平然后通过编程的方式来控制直流无刷电机的速度和启动停止。

关键词：控制系统；DSPIC30F2010芯片；无刷直流电机AbstractBrushless dc motor is the basis of brushless dc motor, brushless dc motor is developed on the basis of its. Now in all kinds of brushless dc motor drive applications while it is not the dominant position, but the brushless dc motor has been a great deal of attention.Since the last century, constantly improve the people's standard of living, people in the office, industrial, manufacturing, electrical appliances and other fields increasingly tend to be miniaturization, intelligence, high efficiency, and as all equipment in the field of motor is in constant development, people on the requirements of the motor is in constant change. At this stage of the requirements of the motor is high efficiency, high speed, high precision and so on, so is the application of brushless dc motor as the change of people's requirements and continuously rapid growth.The design of this system mainly through a control system to drive the brushless dc motor, mainly dspic30f2010 chips as the main control chip, through collecting motor feedback control circuit of hall signal and compare and then programmatically to control the speed of brushless motor and started to stop.Keywords: Control system; dspic30f2010 chip; brushless DC motor目录摘要 (I)Abstract (III)目录 (IV)1 引言 01.1 研究背景及意义 01.2 国内外研究现状 (1)1.3 设计任务与要求 (1)2 基本理论 (1)2.1 无刷直流电机的结构以及基本原理 (1)2.2 无刷直流电机的运行特性 (4)2.3 无刷直流电机的应用 (5)3 直流无刷直流电机控制系统的设计 (6)3.1 无刷直流电动机系统的组成部分 (6)3.2 无刷直流电机控制系统的设计 (8)4 直流无刷电机的电路设计 (9)4.1 开关电路的设计 (9)4.2 保护电路的设计 (9)4.3 驱动电路的设计 (10)4.4 反馈电路的设计 (10)4.5 电源电路的设计 (11)5 直流无刷电机控制系统的软件设计 (11)5.1 系统功能的实现 (12)5.2 软件流程图 (12)6 实物成果及展望 (13)致谢 (16)参考文献 (16)附录 (19)1 引言近年来随着微电子技术自动控制技术和新型永磁材料的发展，无刷直流电机的应用越来越广泛。

船电设备电动机的自动控制

船电设备电动机的自动控制1. 引言船电设备电动机的自动控制是指通过自动化技术和电子控制系统来实现对船上各种电动机的智能化控制和监测。

船电设备通常包括发电机、泵站、通风系统等，这些设备的正常运行对船舶的安全和舒适性至关重要。

通过自动控制，可以提高船舶的工作效率，降低能耗，并减轻船员的工作负担。

本文将介绍船电设备电动机的自动控制原理、应用场景以及相关技术。

2. 自动控制原理船电设备电动机的自动控制主要依靠传感器、执行器和控制器三个基本组成部分。

传感器用于采集设备运行状态的各种信息，如温度、压力、电流等。

执行器根据控制器的指令对设备进行控制，包括启动、停止、调整转速等。

控制器是整个系统的大脑，根据传感器的信息和设定的控制算法，对执行器发出相应指令。

自动控制还涉及到信号传输和数据处理的技术。

船舶通常采用CAN总线或Modbus等通信协议将各个设备连接起来，实现信息的传输和共享。

控制器通过对传感器数据的实时采集和算法处理，实现对设备的智能控制。

3. 自动控制应用场景船电设备电动机的自动控制广泛应用于船舶的各个系统和设备，以下列举几个常见的应用场景：3.1 发动机控制船舶的发动机是航行中最重要的设备之一，通过自动控制可以实现对发动机的启动、停止、转速调整等功能。

通过对传感器数据的监测和控制算法的优化，可以保证发动机在不同工况下的高效运行，并提高燃油利用率。

3.2 泵站控制泵站是船舶上用于供水、排水和油品输送的关键设备，通过自动控制可以实现对泵站的启动、停止、流量调节等功能。

根据船舶的需求和实时监测的数据，控制器可以智能地控制泵站的工作状态，提高水源利用率，减少能耗。

3.3 通风系统控制船舶上的通风系统对于船舶内部的空气质量和船员的生活环境非常重要。

通过自动控制可以实现对通风系统的启停、风量调节等功能。

控制器可以根据船舶的内外温度差和湿度等信息，智能地控制通风系统的运行，提供舒适的工作和生活环境。

4. 技术挑战与解决方案船电设备电动机的自动控制面临一些技术挑战，如多设备的协同控制、实时性要求、可靠性要求等。

船载动中通天线伺服系统的实现

已经取代了过去仅仅通过海事卫星天线即可满足的低速数据通信需求，成为海上的主流通信需求。
ｌ船载动中通天线系统设计
船载动中通天线系统一般由舱室内的天线控中只讨论室外天线的部分。船载动中通天线系统见图１。
船载动中通天线伺服系统的实现
孙卓越。陶晓明
（清华大学电子系，北京１０００１０）
摘
要：针对传统船载动中通天线的伺服系统设计问题，提出一种以单片机和ＤＳＰ芯片为控制核心，配
合闭环模糊ＰＩＤ算法，利用无刷直流电机输出，捷联惯导测量反馈的伺服系统实现方式。并使用了Ｍａｔｌａｂ进
船载动中通天线系统的核心是天线机架控制单元（ＰｅｄｅｓｔａｌＣｏｎｔｒｏｌＵｎｉｔ，ＰＣＵ），它从ＧＰＳ模块
获得天线的地理位置信息，从而计算出在地球坐标系中跟踪上目标卫星所需的理论方位角、俯仰角和极化角。罗经仪能提供船在地球坐标系中的航向角度，而方位校准传感器则能提供航向与天线指向的相对夹角，其与理论方位角的差值即为天线在地球坐标系中能跟上目标卫星的所需的转移方位角度。同理，水平倾斜仪能提供天线机架在两个水平轴向（俯仰、横滚）上的倾斜角度，其与理论俯仰角、横滚角（理论横滚角为０。）的差值即为天线在地球坐标系中能跟上目标卫星的转移

船载动中通卫星天线系统的应用

船载动中通卫星天线系统的应用作者：马国霞谭志良来源：《广东造船》2012年第04期摘要：本文介绍了船载动中通卫星通信天线系统在实船上的应用，希望为船舶行业设计者提供一定参考。

关键词：船载动中通；卫星通信；系统简介Application of Ship-Borne Satellite Communication SystemMA GuoXia1, TAN ZhiLiang2( 1.Guangzhou Marine Engineering Corporation, Guangzhou 510250; 2.Guangzhou Shipyard International Company Limited, Guangzhou 510382 )Abstract: This paper introduces the application of ship-borne satellite communication in real ships and offers reference for ship designers.Key words: Ship-borne satellite communication; Satellite communication; Brief introduction1 概述随着1972年卫星通信业务在我国首次应用并迅速发展，已经发展为我国当代远距离通信的支柱，卫星通信作为地面传输网络的补充，极大的增强了通信的应用范围。

船载动中通卫星天线通信系统是基于卫星通信技术设计和建设，即能实现语音、视频会议、会议电话、图像传输、Internet等功能，它具有天线终端安装方便、网络组网灵活，也具有距离远、覆盖范围广、信道容量大、通信质量稳定等特点；特别为巡逻、执法、水上搜救突发性事件的处置指挥平台，提高海上工作效率，保障海上安全作业，对安全保卫等重大应急事件能提供可靠通信业务保障。

笔者结合在某50米巡逻船上使用的船载动中通卫星天线系统，该卫星天线系统具有指挥协调、能有效地保障船舶在海上的通信能力、提供船舶在海上管理水平、特别在紧急通信情况下发挥了极其重要的作用，现对船载动中通卫星天线通信系统进行简介。

300V无刷直流电机控制系统的设计

300V 无刷直流电机控制系统的设计北京化工大学东区机电工程学院　袁伟涛　张连凯[摘　要]本文提出了一种基于M C 33035和M C 33039构成的300V 直流无刷电机驱动器的设计。

该设计主要电源电路、核心控制电路、功率驱动电路和电机保护电路(过流、过热、欠压保护)构成。

该驱动器现已成功应用于驱动300V 1.5kw 的直流无刷电机,电机运行最高转速达到12000r m in ,取得了比较好的经济效益。

[关键词]M C 33035　M C 33039　I R 2103　无刷直流电机近年来随着电子电力技术和永磁材料的迅速发展,永磁直流无刷电机在机电一体化产品中的应用越来越广泛。

尤其是大功率直流无刷电机的应用在工业上有着有刷直流电机不可比拟的优势。

直流无刷电机采用电子换向代替传统的机械换向,既具备交流电机结构简单、运行可靠、维护方便等优点,又具备有刷直流电机运行效率高、无励磁损耗、调速方法简单等优点。

该文主要从以下四个方面来阐述此300V 直流无刷电机驱动器的设计。

1.驱动器供电电源设计通过分析得知该控制系统电压包括电机母线电压300V 直流、5路相互隔离的12V 直流电压,其中3路给用来驱动3个功率上桥端的3个高压悬浮栅极驱动器I R 2103提供悬浮电压,以保证功率IGBT 的快速开通和关闭,1路用来给系统中各个芯片提供工作电压,1路用来给霍尔元件提供工作电压,这个问题会在后面加以说明。

(1)300V 电机直流母线电压可通过对电网交流220V 电压经过整流滤波得到,为了得到较好品质的工作电压,在电桥交流输入端进行了相应的滤波去噪设计。

由于此电源中包含高频开关电源,所以在系统上电时容易产生较大的浪涌电压和电流,因此在交流220V 电压两端并联一个430V 的压敏电阻,串连一个10欧姆的负温度系数热敏电阻用来吸收浪涌电压和电流。

(2)5路相互隔离的12V 直流电压的获得是通过如图1所设计的开关电源得到,此开关电源的设计核心是开关电源芯片TN Y 266PN 和小功率高频变压器,通过电桥和电容整流滤波得到300V 的直流电压,然后通过高频变压器耦合得到5路12V 直流输出,其中的一路12V 通过三端稳压管78L 05A C 稳压输出5V 直流电压。

无刷直流电机控制系统设计

无刷直流电机控制系统设计随着科技的发展，越来越多的机械设备需要使用电机来驱动其运转。

而在众多电机中，无刷直流电机因为其高效、高精度、低功耗等优点而备受瞩目。

无刷直流电机的使用范围越来越广泛，从工业控制，到航模、改装等领域都可以见到无刷直流电机的身影。

本文将围绕无刷直流电机控制系统设计展开分析和探讨。

一、无刷电机的结构和工作原理无刷直流电机（Brushless DC motor）是一种将交流电转化为直流电供给电机使用的设备。

无刷电机的核心部分是转子和定子。

转子由永磁体构成，定子上则包覆着三个交替排布的电枢，能够使电流依次通过A、B、C三路，控制转子的运转。

工作原理是，当电流通过A电极的时候，将产生一个磁场，这个磁场是与转子上的永磁体相互作用的。

这样，便会使转子转动，那么电流经过B、C电极的时候，也是如此。

在三种电极依次通过电流之后，便完成了一次转子的旋转。

从工作原理上看，无刷直流电机控制主要就是控制三路电流，以便控制电机输出功率。

二、无刷电机控制模式1. 直流切换模式这种控制模式是将DC电压用硅控整流器进行整流后，施加到电机上的模式。

主要存在一个问题，就是每转过一定角度，电流就会进行交替。

这就需要对控制进行改进。

因此，直流切换模式下，最多只能适用于控制力矩较小的场合，如四轮小车、飞行器等。

2. 方波控制模式（交错控制模式）方波控制模式下，电机的控制通过利用切换模式中交替电流的配合，进行控制。

方波控制模式的特点是，控制方法简单易操作，是广泛使用的控制方式。

同时适用于各种正反转、调速等控制模式。

只不过转速误差较大，适用于中小功率的无刷电机。

3. 正弦波控制模式正弦波控制模式是通过推导正弦函数来进行控制。

这种控制方式非常适用于BEMF（反电势）功能模块。

当转子转动的时候，会产生“反电动势”（BEMF），这个反电动势正好可以反向控制电流。

所以使用正弦波控制模式的话，能够更加精确的掌控转速和力矩。

到这里，我们已经讲述了无刷电机的控制模式。

船载动中通卫星天线系统的应用

用，现对船载动中通卫星天线通信系统进行简介。器、下行线路卫星到调度指挥中心卫星地面站）和接收端地面站船载动中通卫星天线）所组成的整个线路。卫星天线与通信卫星进行通信、卫星通信与卫星地
２船载动中通卫星通信拓扑结构图
与传统的卫星通信网络相比较，船载动中通卫星面站进行通信、卫星地面站与调度指挥中心专线或通
天线系统拓扑结构由几部分构成：卫星地面站、船载过与调度指挥中心远端卫星站进行通信，从而实现船
动中通卫星天线、卫星通信系统、调度指挥中心的通舶与调度指挥中心的信息网络互联，完成了船舶信息信专线或调度指挥中心远端卫星接收站等（所示）图１。
从船载动中通卫星天线通信拓扑图看，卫星通信
高海上工作效率，保障海上安全作业，对安全保卫等是南二条传输方向相反的单向信道构成的双工通信线路组成，卫星通信作为空中的一个大中继站，用来接重大应急事件能提供可靠通信业务保障。笔者结合在某５米巡逻船上使用的船载动中通卫收系统中所有地面站发来的信号再传给地面站。卫星０星天线系统，该卫星天线系统具有指挥协调、能有效通信线路包括无线电波到基带信号在内的整条线路，调度指挥中心卫星地面站）、上行线地保障船舶在海上的通信能力、提供船舶在海上管理即由发送端地面站ｆ从、卫星转发水平、特别在紧急通信情况下发挥了极其重要的作路（调度指挥中心卫星天线地面站到卫星）

一种高性价比船载卫星通信天线系统的设计与应用

基站、ＳＮ和ＰＭＮ系统来实现方便和低廉的通ＰＴＬ信服务的。然而。我国广阔的领海上，持舰船与在保
轮廓两轴结构设计、传统抛物反射面三轴结构设计和传统抛物反射面四轴结构设计 ”。］
抛物反射面天线目前被公认为是性价比最高的
植于海上移动平台，一种最佳的解决方案。是
收目标信号的状态，依赖软件控制算法实现目标卫
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．
９
２１００年第７期
星的搜索与跟踪，性价比较高，适合推广使用。
舰船在运动的环境中出现纵摇、横摇及转向运动时，系统通过天线座三个轴上安装的角度／度传速感器感知后．由天线控制器和天线座驱动器迅速调
船用卫星通信天线系统的设计与应用．此方案采用普通速度感应陀螺设备，得天线运行姿态，取根据接
在通信盲区（电台）ｂ误码率高（。）电台）ｃ不支持宽。）
带多媒体业务。）用费用高（包括电台）ｅ保密ｄ使不。）
性差等。
在海船上安装能自动跟踪同步卫星的船载卫星
通信天线．用在轨同步卫星的Ｋ利．ｕ波段转发器，与
陆上中心站形成海上卫星移动通信专网，将通常的
ＶＳＡＴ卫星通信综合业务能力和成熟的网络技术移

直流无刷电机控制实验系统设计与实现

直流无刷电机控制实验系统设计与实现摘要：伴随着社会和科技的发展，在产业的制造与使用中，永磁材料、电力电子技术、传感器技术、现代控制理论以及微型计算机技术都取得了巨大的进展。

基于上述相关材料、技术的研发与集成，使得其在直流无刷电动机的应用技术更为完备与成熟，并具有高效率、长寿命、低噪声等优良的速度－转矩性能等优点。

在新时期、新情况下，直流无刷电动机以其众多的优势和特点，在工业、家电等行业得到了越来越多的应用，这就对电动机的控制提出了越来越高的要求。

本文在已有的科研成果的前提下，针对当前我国在直流无刷电机方面的研发现状，提出了直流无刷电机的发展方向。

关键词：直流无刷电机；发展；现状分析由于其具有高效率、低噪声、结构紧凑、可靠性高、维修费用低等优点，在各类新能源汽车和各类家用电子产品中得到了广泛应用。

本文所设计的 BLDCM控制试验系统是以EV汽车为原型，具有EV汽车的基础性能；并对电动式汽车控制系统中的每一个功能进行了分区、分区的划分，方便了详细的试验方案的实施；同时，本试验所使用的24V的电压，使整个试验系统的直流母线电流不超过2A，从而避免了因大功率而造成的安全隐患和设备的损坏。

在软件设计方面，对程序的流程图进行了细致的设计，将各种控制功能以不同的形式包装起来，方便了软硬件的协作调试。

该实验平台可以应用于课堂实验，可以应用于课程设计，可以进行创新实验。

一、直流无刷电机（一）直流无刷电机基本结构直流无刷电机是同步电机的一种，即电机转子的转速主要受电机定子旋转磁场的速度和周边相应转子极数的影响直流无刷电机是21世纪发展起来的一种新型的机电一体化装备，它的主要组成是由电机本体、传动机构等组成，尤其是在工业生产中，被越来越多的人所采用。

至于直流无刷电机，则是将新老两代直流电机的优势相结合，不仅保留了传统直流电机的优势，而且在具体的结构设计上，基本上去掉了碳刷和滑环，达到了无级调速，而且速度范围也相对较宽，这样的话，在使用过程中，其过载能力会得到极大的提高，而且可靠性、稳定性和适应性也会得到很好的改善，最主要的是，在维护和维护过程中，可以方便地进行操作和维护。

船载动中通天线系统设计与实现

信息通信INFORMATION&COMMUNICATIONS2019 (Sum.No202)2019年第10期(总第202期)船载动中通天线系统设计与实现孙儒章，陈焕东(三沙国海信通科技发展有限公司，海南海口570228)摘要:依据我国现有海上通信能力较为薄弱，针对“天通一号”卫星移动通信系统不具备全球波束,船载终端无法提供类似于Inmarsat系统中移动终端快速对星所用信标信号的现状。

研究基于“天通一号”系统的“动中通”系统整体设计、双模射频信号收发、天线跟踪接收方案、以及关键算法的设计。

解决“动中通”天线在高仰角位置、横滚的微小波动情况下都能实时对准卫星的技术问题，实现船舶在海上航行过程中的稳定通信。

系统测试达到了较好的效果，信号环在处理后的精度误差在0.5。

范围内，可实现稳定的高质量海上卫星通信。

关键词:船载动中通;天线系统;卫星通信中图分类号:TN927文献标识码:A文章编号：1673-1131(2019)10-0221-03目前我国海洋通信能力较为薄弱，国内尚没有针对船载的中小型平台和个人移动通信设计的商用移动卫星通信系统,海上通信主要依靠Inmarsat系统的卫星移动通信服务、以及国内北斗卫星导航系统的短报文业务服务。

Inmarsat,Thuraya 等卫星通信系统，虽然覆盖范围大，但卫星系统为国外建设，其卫星终端和通信资费都较为昂贵，且卫星资源受制于国外，渔船通信等敏感数据的安全性难以保障。

因此，虽然我国几乎所有的远洋船舶都安装了Inmarsat卫星设备，但因其使用和维护费用昂贵，很多渔船并未开通卫星通信服务，因而Inmarsat未能在我国海上通信中得到大范围推广应用。

因此，研究基于“天通一号”系统的船载“动中通”天线跟踪接收方案、伺服控制系统等关键技术，从而实现船载体在海上复杂环境下稳定、实时、准确的对准卫星，保障航行过程中的稳定通信。

1系统总体设计1.1主要功能系统提供S频段的全双工射频收发通道。

科技成果——船舶轴带无刷双馈交流发电系统技术

科技成果——船舶轴带无刷双馈交流发电系统技术适用范围交通行业，内河与沿海船舶以及所有采用固定桨的海洋船舶行业现状目前船舶主要靠辅机柴油机组进行发电。

辅机消耗柴油，而负责船舶推进的主机往往有冗余能量，如果主机不在满负荷下运行，则部分有功功率将被白白浪费掉。

应用该技术可实现节能量6万tce/a，减排约16万tCO2/a。

成果简介1、技术原理采用自主创新的无刷双馈电机和控制技术充分利用船舶主机的出力，在船舶主机带动固定螺旋桨推进船舶航行的同时，拖动轴带发电机发电，从而实现船舶正常航行时不使用辅机柴油发电机组发电，达到节省燃油的效果。

该系统针对固定螺距桨推进船舶航行中主机转速不断变化的工况，通过双馈变频控制技术获得并提供稳压稳频的电力保障。

2、关键技术（1）新型无刷双馈电机转子结构形式，采用“变极”法将电机转子不同变极比换相绕组的出线端作异极反相序联接，从而产生不同的反向磁场，并分别与定子两套绕组耦合。

采用“齿谐波”法，根据交流电机绕组理论，利用电机定子绕组的齿谐波磁动势绕组系数与基波磁动势绕组系数相同，低次齿谐波磁动势与基波磁动势旋转方向相反的原理，在满足转子绕组对称性的条件下，选择适宜的定子槽数和槽型，从而达到转子导体利用率高、谐波含量低、电机效率高的目的。

由此可以灵活实现针对不同实际工况需求的无刷双馈电机设计方案。

轴带无刷双馈发电系统原理及架构图（2）采用矢量控制技术，对两个空间旋转磁场进行定向控制，即对无刷双馈电机的功率绕组和变频绕组两个定子绕组的两个空间旋转磁场分别进行解耦控制，并通过两个空间旋转磁场的相互作用，将多个坐标系下的矢量信号归于一个坐标系下，通过对变频绕组的控制，即可分别实现对功率绕组和变频绕组两个定子绕组的频率、电压和电流控制。

（3）采用多频率叠加变频控制技术实现转速变化时稳压稳频。

由于无刷双馈电机的特性决定了变频绕组中存在基波、次基波、谐波等多个不同频率的信号，采用多频率叠加变频控制技术，是对联接变频绕组的变频驱动器同时输出除基波以外的次基波、谐波等多个频率叠加的变频电源，实现转速变化时稳压稳频。

无刷直流电机在国防与航天领域中的典型应用

无刷直流电机在国防与航天领域中的典型应
用
无刷直流电机在国防与航天领域中的典型应用
在国防与航天领域，无刷直流电机是最常用的电动机之一，因为它们的优异性能在这些领域非常重要。

在现代军事和航天技术中，从飞机和导弹到其中的各种辅助系统，都依赖于强大而高效的无刷直流电机。

本文将讨论无刷直流电机在国防与航天领域中的典型应用。

一、导弹技术
在导弹技术中，无刷直流电机可用于控制导弹的随飞行方向变化的飞行航向机动控制系统。

无刷直流电机的快速响应速度、高功率密度和高效率可以满足这一应用所需的高动态响应、高功率和长寿命。

二、卫星和火箭技术
在卫星和火箭技术中，无刷直流电机常用于控制卫星方向和改变火箭飞行方向的调节翼。

无刷直流电机在这种应用中的精确控制和快速响应对保持卫星稳定和调节火箭飞行具有极大的意义。

三、飞机技术
在飞机技术中，无刷直流电机可用于飞行表面的控制和机舱内动力系统的驱动（例如，燃油泵、气压泵、供电系统、发电机和配电设备）。

无刷直流电机在这些应用中的优异性能和高效率可以保证飞行表面的灵活控制，确保飞机的稳定性和安全性。

四、无人机技术
在无人机技术中，无刷直流电机可用于控制无人机的干扰系统、通讯系统和摄像机等设备。

无刷直流电机能够以高输出功率和高速响应解决这些应用的高负载和快速响应的问题，从而确保无人机的可靠性和性能。

综上所述，无刷直流电机在国防与航天领域中具有广泛的应用。

无刷直流电机能够在极小的空间中提供高功率和高稳定性，确保了各
种设备的可靠性和性能。

随着这些领域的不断发展，无刷直流电机将成为一种更加重要的元器件。

某船船载动中通系统设计

作者简介：赵顿（1983--），男，工程师，设计开发。

邹城（1980--），男，高级工程师，设计开发。

某船船载动中通系统设计赵顿邹城(广船国际技术中心)摘要：本文介绍某客滚船“动中通”系统的设计目标、原则以及网络架构、各类应用系统，为有此类系统设计的船舶提供参考。

关键词：动中通系统；网络架构；应用系统DOI ：10.3969/j.issn.2095-4506.2021.01.0070前言卫星“动中通”系统是为了满足用户在移动中通过卫星传输宽带视频而产生的新应用，是综合了传统FSS 和MSS 业务优势的一种新的卫星业务，这种业务一般使用固定轨道卫星的Ku 频段进行移动通信和宽带传输，全称为“移动中的卫星地面站通信系统”，简称“动中通”。

最基础的部分为卫星自动跟踪系统和卫星通信系统两部分，其他如移动电话、视频会议、船岸电脑信息交换等应用则通过卫星通信系统进行传输。

在当今的商用海事领域，船舶与岸基的语音通信，一般采用卫通C 站，但卫通C 站的缺点是通信成本高且无法满足船舶管理需求数据传输对带宽的需求。

船东管理公司对船舶运营、安全等远程管理的需求持续增加，特别是在客船上，乘客的移动电话通信和娱乐，以及船员的移动通信和办公等需求是通过卫通C 站这一窄带传输远远不能满足的；在执法类、公务用海事领域，也有着类似的强烈需求，本文就某客滚船以“动中通”为宽带传输基础的信息系统设计进行介绍，为有着此类应用需求的船舶提供参考（下文中所提及的系统应用都是以“动中通”为传输基础）。

1系统设计目标1.1设计目标根据调研以及船东方的沟通，结合与通信管理当局和移动、联通、电信运营商的协调，对本船“动中通”系统的设计目标确认为如下：（1）由卫星中心地面站覆盖服务、卫星通信覆盖服务（卫星端站船上外区部分）及船载卫星通信覆盖服务（卫星端站船上舱室部分）组成卫星通信系统：为船载移动通信覆盖、船载WIFI、船载局域网、视频会议系统、远程医疗、船舶信息管理等等信息系统提供传输接入服务；以船舶的500载员为基础，根据使用经验和专业计算,卫星动态传输速率为20Mbps。

无刷直流电机控制系统的设计及仿真.

目录1 前言............................................................................................................... - 1 -1.1 无刷直流电机的发展......................................................................... - 1 -1.2 无刷直流电机的优越性..................................................................... - 1 -1.3 无刷直流电机的应用......................................................................... - 2 -1.4 无刷直流电机调速系统的研究现状和未来发展............................. - 2 -2 无刷直流电机的原理................................................................................... - 4 -2.1 三相无刷直流电动机的基本组成..................................................... - 4 -2.2 无刷直流电机的基本工作过程......................................................... - 5 -2.3 无刷直流电动机本体......................................................................... - 6 -2.3.1 电动机定子............................................................................... - 6 -2.3.2 电动机转子............................................................................... - 7 -2.3.3 有关电机本体设计的问题....................................................... - 8 -3 转子位置检测............................................................................................... - 9 -3.1 位置传感器检测法............................................................................. - 9 -3.2 无位置传感器检测法....................................................................... - 10 -4 系统方案设计............................................................................................. - 12 -4.1 系统设计要求................................................................................... - 12 -4.1.1 系统总体框架......................................................................... - 12 -4.2 主电路供电方案选择....................................................................... - 12 -4.3 无刷直流电机电子换相器............................................................... - 14 -4.3.1 三相半控电路......................................................................... - 14 -4.3.2 三相全控电路......................................................................... - 15 -4.4 无刷直流电机的基本方程............................................................... - 16 -4.5 逆变电路的选择............................................................................... - 18 -4.6 基于MC33035的无刷直流电动机调速系统................................... - 19 -4.6.1 MC33035无刷直流电动机控制芯片...................................... - 19 -4.6.2 基于MC33035的无刷直流电动机调速系统设计 ................ - 20 -5 无刷直流电机调速系统的MATLAB仿真................................................... - 23 -5.1 电源、逆变桥和无刷直流电机模型............................................... - 24 -5.2 换相逻辑控制模块........................................................................... - 25 -5.3 PWM调制技术.................................................................................... - 30 -5.3.1 等脉宽PWM法......................................................................... - 32 -5.3.2 SPWM(Sinusoidal PWM)法..................................................... - 32 -5.4 控制器和控制电平转换及PWM发生环节设计............................... - 32 -5.5 系统的仿真、仿真结果的输出及结果分析................................... - 34 -5.5.1 起动，阶跃负载仿真............................................................. - 34 -5.5.2 可逆调速仿真......................................................................... - 36 -6 总结和体会................................................................................................. - 38 -无刷直流电机调速控制系统设计1前言直流无刷电机，无机械刷和换向器的直流电机，也被称为无换向器直流电动机。