-
關(guān)于研旭
-
-
服務(wù)支持
產(chǎn)品展示
PRODUCTS
研旭基于模型設(shè)計(jì)多電機(jī)對(duì)拖實(shí)驗(yàn)平臺(tái)教學(xué)實(shí)驗(yàn)箱YXMBD-EMBOX20
關(guān)鍵詞：
所屬分類(lèi)：
DSP實(shí)驗(yàn)箱
開(kāi)放式小功率電機(jī)控制實(shí)驗(yàn)臺(tái)
產(chǎn)品展示
聯(lián)系我們
產(chǎn)品描述
一、YXMBD系列簡(jiǎn)介
為了支持高校電力電子和半實(shí)物仿真的教學(xué)，南京研旭特推出了基于模型設(shè)計(jì)的電力電子和運(yùn)動(dòng)控制系列產(chǎn)品，該系列產(chǎn)品可以滿(mǎn)足電氣工程、電力電子、自動(dòng)化和控制科學(xué)等工科學(xué)科相關(guān)的教學(xué)與科研需求。
系統(tǒng)提供給學(xué)生從電路原理，電路構(gòu)建，到Simunlnk模型設(shè)計(jì)以及仿真，直至最后實(shí)際功率電路驗(yàn)證等一整套學(xué)習(xí)過(guò)程。這樣學(xué)生可以首先了解理論層，然后通過(guò)離線(xiàn)仿真對(duì)理論層加深理解，進(jìn)而再對(duì)實(shí)際硬件進(jìn)行控制，獲得真實(shí)的控制數(shù)據(jù)。讓學(xué)生更加清晰的了解理論、仿真與實(shí)際硬件控制的關(guān)系。
針對(duì)基礎(chǔ)教學(xué)方面，本實(shí)驗(yàn)箱提供了豐富的實(shí)驗(yàn)例程，可以完成《電機(jī)與拖動(dòng)基礎(chǔ)》、《自動(dòng)控制原理》等課程的相關(guān)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)例程從基礎(chǔ)的電路原理介紹、Simulink搭建仿真模型、實(shí)際硬件控制等層次入手，由淺入深，循序漸進(jìn)的指導(dǎo)學(xué)生。
二、系統(tǒng)組成
本實(shí)驗(yàn)箱基于模型設(shè)計(jì)多電機(jī)驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)包含SP1000快速原型控制器、多功能電機(jī)驅(qū)動(dòng)板、多種不同電機(jī)對(duì)拖臺(tái)（異步電機(jī)、永磁同步電機(jī)、直流有刷電機(jī)、直流他勵(lì)發(fā)電機(jī)、繞線(xiàn)雙饋異步電機(jī)、直流無(wú)刷電機(jī)、直流復(fù)勵(lì)發(fā)電機(jī)等），本次主要展示異步電機(jī)、永磁同步、直流他勵(lì)、繞線(xiàn)雙饋。每個(gè)平臺(tái)都有獨(dú)立的接口，方便拆卸，同時(shí)配備獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)教程及實(shí)例介紹，平臺(tái)資源豐富，資源齊全，可單獨(dú)控制，亦可整體工作。
系統(tǒng)需要用到電腦，系統(tǒng)軟件主要使用Matlab，研旭組態(tài)監(jiān)控軟件VIEW1000（MBD1001）。
圖1 系統(tǒng)實(shí)物圖
圖2 系統(tǒng)組成圖
系統(tǒng)組成介紹：
√ SP1000快速原型控制器：系統(tǒng)核心控制器，DSP+FPGA雙核架構(gòu)，Simulink模型一鍵下載，加載后可與VIEW1000上位機(jī)軟件實(shí)時(shí)交互數(shù)據(jù)，方便數(shù)據(jù)跟蹤，波形監(jiān)控或者在線(xiàn)調(diào)參。
√ 電機(jī)驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn)箱：電勵(lì)磁同步電機(jī)、鼠籠式異步電機(jī)及繞線(xiàn)式異步電機(jī)共用的功率驅(qū)動(dòng)模塊，強(qiáng)弱電隔離設(shè)計(jì)，電壓電流信號(hào)采用傳感器芯片采集，QEP及CAP接口全引出，保護(hù)機(jī)制健全。
√ 多種電機(jī)對(duì)拖臺(tái)：包含電勵(lì)磁同步電機(jī)、鼠籠式異步電機(jī)及繞線(xiàn)式異步電機(jī)等對(duì)拖永磁同步電機(jī)。
√ 直流電源：用于驅(qū)動(dòng)板的供電及電機(jī)的供電。
√ Matlab：Simulink 是 MATLAB最重要的組件之一，它提供一個(gè)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)建模、仿真和綜合分析的集成環(huán)境，在該環(huán)境中，無(wú)需大量書(shū)寫(xiě)程序，而只需要通過(guò)簡(jiǎn)單直觀(guān)的鼠標(biāo)操作，就可構(gòu)造出復(fù)雜的系統(tǒng)。在此系統(tǒng)中，模型搭建完成后，可以一鍵下載到控制器中，省去復(fù)雜的設(shè)置過(guò)程。
√ VIEW1000：研旭自主開(kāi)發(fā)的上位機(jī)軟件，采用以太網(wǎng)通訊，用于實(shí)現(xiàn)與SP1000的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交互，方便客戶(hù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，波形監(jiān)控及在線(xiàn)調(diào)參等功能。
三、 產(chǎn)品核心設(shè)備介紹
3.1 SP1000快速原型控制器
?RCP控制器特點(diǎn)
研旭公司推出的YXSPACE產(chǎn)品系列，能夠?qū)⒂脩?hù)設(shè)計(jì)的圖形化的高級(jí)語(yǔ)言編寫(xiě)的控制算法（Simulink）轉(zhuǎn)換成DIDO、AIAO量，完成實(shí)際硬件控制。其基本控制框圖如下所示：
控制算法模型一般采用Matlab中的Simulink工具搭建，將模型中的接口與硬件驅(qū)動(dòng)接口綁定后，再結(jié)合TI公司的CCS編譯工具產(chǎn)生可執(zhí)行文件，下載至YXSPACE控制器中運(yùn)行。
研旭YXSPACE-VIEW1000軟件主要用于配置YXSPACE控制器工作模式，同時(shí)可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)控制過(guò)程中的各類(lèi)運(yùn)行量，包括采集量、中間控制變量等。YXSPACE-VIEW1000包括了6類(lèi)監(jiān)控功能，分別為功能按鈕、通用DO按鈕、通用DI指示燈、波形顯示、設(shè)定數(shù)值、回顯數(shù)值等。用戶(hù)可以借助這些功能，直觀(guān)、方便的了解控制器內(nèi)部運(yùn)行的詳細(xì)信息。
控制器資源
| 序號(hào) | 描述 |
| CPU | TMS320F28335+FPGA |
| 同步PWM | 外擴(kuò)6組，12通道，可配置PWM多種工作模式 |
| 同步DO | 外擴(kuò)4路，TTL電平 |
| 同步DI | 外擴(kuò)4路，TTL電平 |
| 同步ADC | 最多外擴(kuò)16路，16位精度，最高采樣率配置200KPSP，輸入范圍+-10V |
| 同步DAC | 外擴(kuò)4路，16位精度，最快建立時(shí)間10us，輸出范圍0-2.5V |
| QEP/CAP | 外擴(kuò)兩組QEP編碼器接口/外擴(kuò)3路CAP捕獲接口 |
| 通信接口 | 一路USB口、一路100M網(wǎng)口，一路RS232/RS485 |
3.2 VIEW1000軟件
研旭公司專(zhuān)門(mén)為SP1000研發(fā)了一套上位機(jī)監(jiān)控軟件VIEW1000軟件。VIEW1000包括了6類(lèi)監(jiān)控功能，分別為功能按鈕、通用DO按鈕、通用DI指示燈、波形顯示、設(shè)定數(shù)值、回顯數(shù)值等。用戶(hù)可以借助此監(jiān)控功能，直觀(guān)、方便的了解控制器內(nèi)部運(yùn)行的詳細(xì)信息。
軟件中包含“控制器設(shè)置”界面以及“工作區(qū)”界面。
其中“控制器設(shè)置”界面共有4類(lèi)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。
“工作區(qū)”包括功能按鈕，DO設(shè)置，DI顯示，設(shè)置值，以及觀(guān)測(cè)值等監(jiān)控功能。
?建立通信：表示控制器與VIEW1000建立通信關(guān)系；
?停止通信：表示控制器與VIEW1000斷開(kāi)通信關(guān)系；
?設(shè)置：表示將設(shè)置參數(shù)文件下載至控制器中。
?復(fù)位：表示對(duì)控制器整體進(jìn)行復(fù)位操作；
?啟動(dòng)仿真：通知控制器運(yùn)行simulink模型；
?錄播：將控制器上傳的值保存，以便分析查看。
Simulink驅(qū)動(dòng)庫(kù)
研旭自行開(kāi)發(fā)了Simulink驅(qū)動(dòng)庫(kù)，如下圖所示：
在Simulink的庫(kù)瀏覽欄中，添加研旭的驅(qū)動(dòng)庫(kù)，右側(cè)就可以添加各類(lèi)驅(qū)動(dòng)支持驅(qū)動(dòng)模塊，如ADC模塊，DAC模塊，DI模塊，PWM模塊，編碼器模塊以及示波器模塊等。用戶(hù)通過(guò)在模型中調(diào)用這些驅(qū)動(dòng)模塊，就可以將模型與硬件對(duì)應(yīng)起來(lái)。
3.3電機(jī)驅(qū)動(dòng)板
| 電機(jī)類(lèi)型 | 電勵(lì)磁同步電機(jī)、鼠籠式異步電機(jī)、繞線(xiàn)式異步電機(jī) |
| 額定參數(shù) | 額定電壓：60V；額定電流：12.5A |
| DB25接口 | SP1000控制器接口，包含DIDO接口和AIAO接口，用于閉環(huán)控制 |
| DB15接口 | 霍爾傳感器、光電編碼器接口，用于采集電機(jī)位置信息 |
| 24V直流電源接口 | 驅(qū)動(dòng)板供電電源 |
| 60V直流電源接口 | 電機(jī)供電電源 |
| 電壓電流信號(hào) | 電壓信號(hào)經(jīng)過(guò)電阻分壓后采集；電流采用霍爾電流傳感器芯片采集 |
| 保護(hù)功能 | 過(guò)壓過(guò)流保護(hù)；過(guò)壓過(guò)流故障顯示燈 |
3.4三種對(duì)拖電機(jī)臺(tái)
| 電勵(lì)磁同步電機(jī) |
|
| 供電電壓 | 36V |
| 額定功率 | 200W |
| 額定轉(zhuǎn)速 | 1500rpm |
| 額定電流 | 5A |
| 頻率 | 50Hz |
| 極對(duì)數(shù) | 2 |
| 鼠籠式異步電機(jī) |
|
| 供電電壓 | 36V |
| 額定功率 | 120W |
| 額定轉(zhuǎn)速 | 1400rpm |
| 額定電流 | 4A |
| 頻率 | 50Hz |
| 極對(duì)數(shù) | 2 |
| 繞線(xiàn)式異步電機(jī) |
|
| 供電電壓 | 36V |
| 額定功率 | 100W |
| 額定轉(zhuǎn)速 | 1400rpm |
| 額定電流 | 4A |
| 頻率 | 50Hz |
| 極對(duì)數(shù) | 2 |
| 永磁同步電機(jī)電機(jī) |
|
| 供電電壓 | 24V |
| 額定功率 | 200W |
| 額定轉(zhuǎn)矩 | 0.64N.M |
| 額定轉(zhuǎn)速 | 3000rpm |
| 額定電流 | 9.2A |
| 反電動(dòng)勢(shì) | 6V/Krpm |
| 頻率 | 250Hz |
| 極對(duì)數(shù) | 5 |
| 編碼器線(xiàn)數(shù) | 2500線(xiàn) |
四、實(shí)驗(yàn)例程
1、電勵(lì)磁同步電機(jī)開(kāi)環(huán)控制實(shí)驗(yàn)（離線(xiàn)模型+在線(xiàn)模型）；
2、電勵(lì)磁同步電機(jī)閉環(huán)控制實(shí)驗(yàn)（離線(xiàn)模型+在線(xiàn)模型）；
3、電勵(lì)磁同步電機(jī)對(duì)拖控制實(shí)驗(yàn)（離線(xiàn)模型+在線(xiàn)模型）；
4、鼠籠式異步電機(jī)開(kāi)環(huán)控制實(shí)驗(yàn)（離線(xiàn)模型+在線(xiàn)模型）；
5、鼠籠式異步電機(jī)閉環(huán)控制實(shí)驗(yàn)（離線(xiàn)模型+在線(xiàn)模型）；
6、鼠籠式異步電機(jī)對(duì)拖控制實(shí)驗(yàn)（離線(xiàn)模型+在線(xiàn)模型）；
7、繞線(xiàn)式異步電機(jī)開(kāi)環(huán)控制實(shí)驗(yàn)（離線(xiàn)模型+在線(xiàn)模型）；
8、繞線(xiàn)式異步電機(jī)閉環(huán)控制實(shí)驗(yàn)（離線(xiàn)模型+在線(xiàn)模型）；
9、繞線(xiàn)式異步電機(jī)對(duì)拖控制實(shí)驗(yàn)（離線(xiàn)模型+在線(xiàn)模型）；
五、實(shí)驗(yàn)管理及課程培訓(xùn)系統(tǒng)
實(shí)驗(yàn)管理系統(tǒng)主界面
» 創(chuàng)新的交互式實(shí)驗(yàn)課程軟件，提供進(jìn)行實(shí)驗(yàn)所需的各種支持。它不僅提供實(shí)驗(yàn)過(guò)程指導(dǎo)，還提供相關(guān)理論知識(shí)講解介紹，記錄測(cè)量結(jié)果，并可導(dǎo)出各類(lèi)數(shù)據(jù)。
» 實(shí)驗(yàn)課程軟件需集成所有的實(shí)驗(yàn)例程，統(tǒng)一在一個(gè)軟件中運(yùn)行，可一鍵打開(kāi)，自動(dòng)完成程序的下載、仿真以及數(shù)據(jù)的在線(xiàn)觀(guān)測(cè)。
» 實(shí)驗(yàn)課程軟件需提供進(jìn)行實(shí)驗(yàn)所需的各種支持。包括但不限于實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)，相關(guān)理論知識(shí)講解、自動(dòng)記錄實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的各種數(shù)據(jù)，導(dǎo)出各類(lèi)數(shù)據(jù)。
» 支持Matlab運(yùn)行環(huán)境及Simulink實(shí)驗(yàn)仿真模型，結(jié)合實(shí)驗(yàn)課程，可直接一鍵打開(kāi)模型并自動(dòng)搭建UI界面，提供離線(xiàn)模式和在線(xiàn)模型，可直接進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
» 每一個(gè)例程都提供離線(xiàn)仿真模型和實(shí)物控制模型，學(xué)生導(dǎo)入模型，進(jìn)行虛擬仿真和實(shí)物控制的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
獨(dú)立例程說(shuō)明書(shū)集成可直接打開(kāi)
» 集成所有實(shí)驗(yàn)例程，系統(tǒng)可自動(dòng)導(dǎo)入相應(yīng)實(shí)驗(yàn)的Simulink控制模型，無(wú)需打開(kāi)其他軟件。
» 可導(dǎo)入預(yù)設(shè)實(shí)驗(yàn)控制界面，集成章節(jié)化的實(shí)驗(yàn)說(shuō)明手冊(cè)，在實(shí)驗(yàn)工程文件基礎(chǔ)上按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)進(jìn)行控制操。
離線(xiàn)matlab模型集成調(diào)用
在線(xiàn)matlab模型集成調(diào)用
» 可自動(dòng)抓取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、完善實(shí)驗(yàn)報(bào)告，提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告，若有其他開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)，可自己建立相關(guān)模型進(jìn)行驗(yàn)證。
» 可自動(dòng)保存實(shí)驗(yàn)過(guò)程中產(chǎn)生的各種數(shù)據(jù)，支持自主導(dǎo)入控制模型，進(jìn)行快速原型控制器的程序一鍵生成與燒寫(xiě)。
錄波數(shù)據(jù)顯示
» 數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，并具備錄波功能，波形數(shù)據(jù)可直接在matlab或第三方軟件中打開(kāi)并查看。
微信公眾號(hào)
