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簡(jiǎn)要描述：基于模型設(shè)計(jì)的雙電機(jī)齒輪調(diào)隙測(cè)試平臺(tái)系統(tǒng)特點(diǎn)1、雙電機(jī)齒輪可調(diào)隙，通過手柄改變齒輪間隙，間隙大小通過位移表標(biāo)示。2、可調(diào)隙平臺(tái)的轉(zhuǎn)子慣量，平衡性可以靈活調(diào)節(jié)3、可調(diào)隙平臺(tái)的負(fù)載可以由上位機(jī)加載系統(tǒng)自動(dòng)控制4、永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)器采用開放式結(jié)構(gòu)，可以用嵌入式控制器控制，也可以用快速原型控制器控制。5、系統(tǒng)配置了YXSPACE-SP2000快速原型控制器，性價(jià)比搞，可以實(shí)現(xiàn)算法代碼自動(dòng)
產(chǎn)品型號(hào)：廠商性質(zhì)：代理商更新時(shí)間：2025-10-30訪 問 量：1434產(chǎn)品分類
Product Category詳細(xì)介紹
| 品牌 | 其他品牌 | 產(chǎn)地類別 | 國(guó)產(chǎn) |
|---|---|---|---|
| 應(yīng)用領(lǐng)域 | 能源,電子/電池,汽車及零部件,電氣 |
在高精度伺服系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用中，通常采用雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)的方式，能夠保證伺服系統(tǒng)在高性能的前提下很好地消除齒隙影響?；谀Ｐ驮O(shè)計(jì)的齒輪調(diào)隙測(cè)試平臺(tái)主要由可調(diào)隙齒輪平臺(tái)與基于模型設(shè)計(jì)的電控系統(tǒng)組成。通過調(diào)節(jié)可調(diào)隙齒輪平臺(tái)的齒輪間隙，轉(zhuǎn)子慣量，與負(fù)載大小可以研究各種工況下的雙電機(jī)齒輪調(diào)隙控制方法，通過基于模型設(shè)計(jì)的電控系統(tǒng)，可以很方便的進(jìn)行算法比較與迭代。
圖1 基于模型設(shè)計(jì)的雙電機(jī)齒輪調(diào)隙測(cè)試平臺(tái)
圖2基于模型設(shè)計(jì)的雙電機(jī)齒輪調(diào)隙測(cè)試平臺(tái)實(shí)物系統(tǒng)參考圖
1、雙電機(jī)齒輪可調(diào)隙，通過手柄改變齒輪間隙，間隙大小通過位移表標(biāo)示。
2、可調(diào)隙平臺(tái)的轉(zhuǎn)子慣量，平衡性可以靈活調(diào)節(jié)
3、可調(diào)隙平臺(tái)的負(fù)載可以由上位機(jī)加載系統(tǒng)自動(dòng)控制
4、永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)器采用開放式結(jié)構(gòu)，可以用嵌入式控制器控制，也可以用快速原型控制器控制。
5、系統(tǒng)配置了YXSPACE-SP2000快速原型控制器，性價(jià)比搞，可以實(shí)現(xiàn)算法代碼自動(dòng)生成，算法評(píng)估快速迭代。
6、系統(tǒng)提供算法樣例供快速評(píng)估或者迭代。
表1 系統(tǒng)典型配置清單
| 序號(hào) | 產(chǎn)品名稱 | 備注 |
| 1 | 可調(diào)隙雙電機(jī)齒輪臺(tái)架 | 1、2臺(tái) 0.75kW交流永磁電機(jī),48V 2、定制齒輪箱，齒輪傳動(dòng)比3：1 3、齒輪間隙調(diào)隙與標(biāo)示裝置 4、轉(zhuǎn)矩傳感器 20NM，4000RPM 5、23位絕對(duì)值位置跟蹤傳感器 6、三組可調(diào)慣性輪（3-10倍電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量可調(diào)） 7、磁粉制動(dòng)器20NM 8、鋁合金桌面式臺(tái)架 |
| 2 | 測(cè)試電機(jī)逆變器（DC-AC） | 1、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)按需配置，典型三相兩電平 2、功率器件按按需配置，典型IGBT,SIC，MOS 3、硬件結(jié)構(gòu)開放，在硬件上采用分體化設(shè)計(jì)，控制板、采集板、功率板、電容板等模塊化設(shè)計(jì)，各個(gè)模塊方便替換 4、可同時(shí)具備TMS320F28335 DSP核心板控制器與RCP控制器接口 5、健全的保護(hù)機(jī)制，軟件方面有過壓保護(hù)、欠壓保護(hù)、過流速斷保護(hù)、IGBT過熱保護(hù)、通訊保護(hù)等；硬件方面有短路保護(hù)、IGBT過流保護(hù)等 6、人機(jī)交互：具備LCD顯示屏，可通過顯示屏查看并設(shè)置各種參數(shù)，用戶也通過RS485通訊口連接PC機(jī)，提供通訊規(guī)約，可以查詢模塊的狀態(tài)信息，實(shí)時(shí)波形，下發(fā)操作指令。 |
| 3 | 磁粉制動(dòng)器控制器 | 1、可編程 2、24V 3A |
| 4 | 快速原型控制器 | 1、按需求配置 SP1000\SP2000\SP6000 2 支持Simulink代碼自動(dòng)生成和基于模型的程序設(shè)計(jì)；算法的Simulink模型可直接仿真下載到快速原型控制器的過程，能方便地使用Matlab/Simulink進(jìn)行控制算法設(shè)計(jì)并在線實(shí)時(shí)仿真的功能，無需了解軟硬件實(shí)現(xiàn)及編程過程，就能進(jìn)行控制設(shè)計(jì)和調(diào)試。 3 控制器需采用雙DSP+多組FPGA雙核結(jié)構(gòu)，主控制器采用TMS320F28377，雙核200MHZ*2主頻，超快的運(yùn)算速度、封裝的底層驅(qū)動(dòng)，方便進(jìn)行電力電子、電機(jī)驅(qū)動(dòng)等復(fù)雜算法的研究。 4 具備自主編寫的驅(qū)動(dòng)庫，可以直接導(dǎo)入到Simulink庫中，用戶可以直接在Matlab軟件中拖動(dòng)相應(yīng)的硬件元件庫，將模型中的數(shù)據(jù)直接與硬件對(duì)接，無需再花費(fèi)時(shí)間去查詢硬件映射。多種庫文件，可適用于各種工程調(diào)試需求。 5 用戶可以隨意拖拽即可完成與硬件的連接，同時(shí)，配套了組態(tài)式的上位機(jī)，可以查看模型中任何的中間變量，可隨時(shí)觀測(cè)各種關(guān)鍵變量，從而做出相應(yīng)參數(shù)上的更改。 6 需采用總線擴(kuò)展方式，采用插卡方式，各個(gè)子板卡可進(jìn)行擴(kuò)展，不接受單板卡方式。用戶根據(jù)實(shí)際功能需求，可以靈活配置板卡種類，基本配置是CPU板卡、模擬采集ADC板卡、模擬輸出DAC板卡、數(shù)字輸出DO板卡、數(shù)組輸入DI板卡、脈寬調(diào)制PWM板卡。 |
| 5 | 基于模型開發(fā)快速原型監(jiān)控系統(tǒng) | 1、將Simulink模型與快速原型控制器硬件結(jié)合在一起，下載到控制器中執(zhí)行，控制器運(yùn)行過程中，此軟件可以將Simulink模型中想要查看的各類控制量直觀顯示，也可以隨時(shí)修改各類控制參數(shù)，讓控制器實(shí)時(shí)響應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)了真正的在線仿真。 2、在線仿真運(yùn)行界面，采用組態(tài)方式，科研者根據(jù)自己需求，可以隨意添加控件，具備實(shí)時(shí)錄波功能，可完整錄制整體系統(tǒng)運(yùn)行的波形數(shù)據(jù)，同時(shí)數(shù)據(jù)可以保存為mat和xls格式，波形數(shù)據(jù)可以通過matlab軟件直接打開并查看。 3、軟件具備三類設(shè)置，包括通信IP、板卡的數(shù)量設(shè)置；PWM設(shè)置，主要指示PWM的頻率值，死區(qū)值，以及動(dòng)作有效值，編碼器精度值等；顯示界面設(shè)置，用于最終的數(shù)據(jù)查看以及設(shè)置。顯示界面中包括遙控、遙調(diào)、遙信、遙測(cè)、示波器控件。 4、組態(tài)化軟件需具備遙控、遙調(diào)、遙信、遙測(cè)、示波器控件。 5、系統(tǒng)需具備以下配置功能： 通訊設(shè)置，主要設(shè)置通信的IP地址； PWM_A設(shè)置，對(duì)PWM_A板卡的PWM進(jìn)行設(shè)置，主要設(shè)置PWM的頻率值，死區(qū)值，倍頻值，互補(bǔ)設(shè)置，相位使能等； PWM_B設(shè)置，對(duì)PWM_B板卡的PWM進(jìn)行設(shè)置，主要設(shè)置PWM的頻率值，死區(qū)值，倍頻值，互補(bǔ)設(shè)置，相位使能等； DO設(shè)置，主要設(shè)置DO的控制源，要么由simulink模型控制，要么由rcp軟件控制； QEP設(shè)置，主要設(shè)置編碼器的精度。 開始通信：表示仿真機(jī)與RCP建立通信關(guān)系； 停止通信：表示仿真機(jī)與RCP斷開通信關(guān)系； 復(fù)位：表示對(duì)仿真機(jī)整體進(jìn)行復(fù)位操作； 保護(hù)：通過保護(hù)界面設(shè)置值，可以輔助仿真機(jī)按照極限值進(jìn)行保護(hù)； 啟動(dòng)仿真：通知仿真機(jī)運(yùn)行simulink模型； 開始錄播：將仿真機(jī)上傳的值保存，以便分析查看。 |
| 6 | 開放式功率硬件開發(fā)系統(tǒng) | 1、生成代碼的模型例程 2、雙電機(jī)齒輪調(diào)隙例程 3、系統(tǒng)調(diào)試 |
| 7 | 電機(jī)加載測(cè)試管理系統(tǒng) | 1、監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)管理 轉(zhuǎn)矩、扭矩實(shí)時(shí)波形顯示、記錄，變流器電壓、電流、功率等數(shù)據(jù)記錄 2、負(fù)載加載可編程控制?？梢酝ㄟ^軟件下發(fā)預(yù)設(shè)加載數(shù)值與加載曲線。 |
| 8 | 高精度可編程直流源 | 按需求配置，研旭高精度可編程直流源價(jià)廉物美，高性價(jià)比。 |
雙電機(jī)消隙伺服系統(tǒng)是由電流環(huán)、速度環(huán)、位置環(huán)構(gòu)成的三環(huán)閉環(huán)控制。電流環(huán)與速度環(huán)通過各自反饋控制減小非線性干擾對(duì)系統(tǒng)的影響。位置環(huán)直接影響系統(tǒng)對(duì)目標(biāo)的截獲、跟蹤等功能的速度與精度。同步控制器通過差速負(fù)反饋控制實(shí)現(xiàn)抑制兩個(gè)電機(jī)速度不一致時(shí)引起的差速振蕩功能。消隙模塊通過輸出消隙變偏置電流實(shí)現(xiàn)消隙功能，消隙偏置電流和差速負(fù)反饋控制信號(hào)均直接作用于系統(tǒng)電流環(huán)。
在產(chǎn)品研發(fā)前期、算法驗(yàn)證階段，若采用實(shí)際控制器進(jìn)行控制時(shí)，存在周期長(zhǎng)、可靠性差等問題。若采用快速控制原型（Rapid Control Prototyping簡(jiǎn)稱RCP），那么就可以高效的、便捷的完成了前期算法的驗(yàn)證。
RCP系統(tǒng)在新能源領(lǐng)域有著巨大的應(yīng)用潛力，比如光伏變流器、風(fēng)機(jī)變流器、儲(chǔ)能變流器等電力電子變換器。只需在MATLAB的Simulink搭建控制算法模型，下載到Y(jié)XSPACE控制器中，即可實(shí)現(xiàn)控制過程。從而開發(fā)者可以不用研究任何控制芯片，以及任何嵌入式編程語言，只需要把所有精力放在核心控制算法的研究上面。
南京研旭電氣科技有限公司，始終致力于新能源各類產(chǎn)品的研究，也與很多科研院所以及高校建立了深厚的合作關(guān)系。多年來積累了很多寶貴的經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)也接收很多合作單位的寶貴建議，從而研旭研發(fā)出快速控制原型控制器YXSPACE系列。
YXSPACE-SP2000（以下簡(jiǎn)稱SP2000）采用TI公司的C2000系列DSP-F28xx作為核心控制器。研旭選擇此款DSP，正是由于其被廣泛應(yīng)用與各類新能源產(chǎn)品當(dāng)中。所以SP2000快速控制原型在滿足控制需求的情況下，更能貼近實(shí)際產(chǎn)品，為開發(fā)者提供更為可靠的驗(yàn)證結(jié)果。SP2000作為SP1000的升級(jí)版本，除了在外設(shè)資源方面多于SP1000，更是在CPU處理能力上做了提升，為更加復(fù)雜的控制場(chǎng)合提供了保障。
實(shí)物圖片如圖8、9所示。
圖8 SP2000正面
圖9 SP2000反面
（1）采用目前市面成品常用的控制芯片作為CPU，其仿真結(jié)果針對(duì)實(shí)際研究更具有參考性；
（2）在Matlab中設(shè)計(jì)的控制算法自動(dòng)生成代碼，自動(dòng)加載到實(shí)時(shí)目標(biāo)機(jī)中運(yùn)行，避免了繁瑣的編程和Debug工作
（3）使用門檻低，會(huì)Matlab仿真即可完成實(shí)驗(yàn)測(cè)試工作，所有測(cè)試工作只需一人即可完成
（4）模型與硬件接口鏈接簡(jiǎn)單，只需記住端口編號(hào)即可，更不用配置硬件各類細(xì)節(jié)，免去一切不必要的麻煩；
（5）性價(jià)比高，在同等功能的前提下，YXSPACE成本更低。
（6）具備自主編寫的驅(qū)動(dòng)庫，可以直接導(dǎo)入到Simulink庫中，用戶可以直接在Matlab軟件中拖動(dòng)相應(yīng)的硬件元件庫，將模型中的數(shù)據(jù)直接與硬件對(duì)接，無需再花費(fèi)時(shí)間去查詢硬件映射。8種庫文件，可適用于各種工程調(diào)試需求。
（7）模型轉(zhuǎn)換文件的透明化，用戶可直接查看模型轉(zhuǎn)換后的源碼
研旭SP2000采用外擴(kuò)插卡式結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)潔輕便，板卡資源如下表4.1所示：
研旭電氣專門為SP2000研發(fā)了一套上位機(jī)監(jiān)控軟件VIEW2000軟件。VIEW2000軟件主要參考下節(jié)基于模型開發(fā)快速原型監(jiān)控系統(tǒng)。
研旭電氣專門為SP2000研發(fā)了一套上位機(jī)監(jiān)控軟件VIEW2000軟件。
VIEW2000軟件中包含控制器設(shè)置以及組態(tài)區(qū)。其中控制器設(shè)置界面共有4類控制器設(shè)置，包括仿真步長(zhǎng)設(shè)置，DO控制源設(shè)置，QEP/CAP模式設(shè)置，PWM模塊設(shè)置。如圖4.13所示。
圖4.14 View2000軟件示意
在實(shí)際使用中，用戶只需用鼠標(biāo)拖動(dòng)各類控件，移至工作區(qū)當(dāng)中，位置根據(jù)需求隨意放置。雙擊控件即可設(shè)置控件的地址號(hào)，這樣可完成控件與模型或者硬件的建立關(guān)系，操作極其簡(jiǎn)便。
研旭自行開發(fā)了Simulink驅(qū)動(dòng)庫，如下圖所示：
圖4.15 研旭驅(qū)動(dòng)庫
電機(jī)測(cè)試管理系統(tǒng)，主要實(shí)現(xiàn)加載機(jī)組的監(jiān)控管理，其主要功能讀取轉(zhuǎn)矩傳感器、加載電機(jī)變流器等相關(guān)數(shù)據(jù)，顯示轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩實(shí)時(shí)波形，電壓、電流、功率等監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，相關(guān)數(shù)據(jù)可以錄波，并進(jìn)行導(dǎo)出。
通過與變流器通信，可實(shí)現(xiàn)負(fù)載可編程，可以按照指定曲線進(jìn)行加載。進(jìn)而可以實(shí)現(xiàn)加載系統(tǒng)的自動(dòng)化。例如可以進(jìn)行進(jìn)行突加載、突減載等相關(guān)測(cè)試。
其界面如圖所示
圖4.26 電機(jī)測(cè)試管理系統(tǒng)
研旭YXPHD系列高壓大功率可編程直流電源采用全數(shù)字控制技術(shù)，在4U機(jī)箱體積內(nèi)功率可實(shí)現(xiàn)20kVA，輸出電壓可達(dá)到750V，輸出電流可達(dá)到25A-50A。
研旭YXPHD系列可編程直流電源帶主動(dòng)式PFC，功率因素高達(dá)0.99，是采用PWM技術(shù)的高頻開關(guān)式直流電源，模塊化設(shè)計(jì)，采用優(yōu)良的DSP數(shù)字控制技術(shù)，具有恒壓、恒流、恒功率模式輸出，可自動(dòng)交叉變換，維持控制與保護(hù)兼顧特性，確保直流電源輸出的高精度、低紋波、快速瞬態(tài)響應(yīng)，且效率高達(dá)93%；產(chǎn)品主要定位于電子電力生產(chǎn)、蓄電池行業(yè)、PCB板制造行業(yè)及通訊、PLC供電、機(jī)電老化試驗(yàn)、自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)集成、醫(yī)療器械、工業(yè)、電池充電及模擬、混合動(dòng)力汽車與光伏逆變器測(cè)試研究單位、實(shí)驗(yàn)室對(duì)高精度直流電源的需求。
圖4.29 YXPHD電源外觀
■ 功率容量5kW-20kW，輸出電壓可達(dá)50V-750V，輸出電流可達(dá)25A~100A
■ 高頻隔離，帶主動(dòng)PFC功能，滿載功率因數(shù)0.99；
■ 最大工作效率≧95.8% 滿載工作效率可達(dá)≧95.2%；
■ 采用7寸液晶觸摸顯示屏；
■ 全數(shù)位設(shè)計(jì)，輸出電壓、電流及功率測(cè)量顯示功能；
■ 支持輸入過/欠壓保護(hù)、輸入過流保護(hù)；
■ 支持輸出過壓，過流短路保護(hù)功能、以及過溫度保護(hù)功能；
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