开源轮毂电机实验平台

2023-08-09

产品概述

轮毂电机综合性能测试分析平台由带编码器和霍尔传感器的轮毂伺服电机、力矩传感器、磁粉制动器、伺服驱动器、计算机软件组成，可以进行FOC磁场定向控制、SVPWM三相电流和逆变控制、电流闭环、速度闭环和位置闭环等算法的研究，也可以对电机的机械特性进行测量和分析的综合平台。

软件部分是基于模型设计（ MBD：Model Based Design）的快速控制原型开发系统的工程设计方法，采用MATLAB/Simulink进行开发，能实现自动代码生成，实现电机的电流，速度和位置闭环的实时控制，拥有计算机监控界面，能在线调节控制参数和保存采集的数据。代码开源，支持二次开发，既可以作为自动化等课程配套实验平台，也可以作为教师科研平台，进行电机驱动、动力学控制等电机高级控制算法的研究。

产品特点

高性能

桌面式轮毂伺服电机驱动器开发、高性能扭矩传感器的性能测试平台

MBD开发方法

基于模型设计（MBD）和嵌入式（TI TMS320F28335和TMS320F28069）、MATLAB/Simulink进行开发方法；

开放式接口

完整的硬件、软件实验环境，提供全开放式的软硬件接口，丰富的可扩展性

算法丰富

支持FOC、SVPWM、电流环、速度环、位置环等电机驱动和控制算法

上位机软件功能强大

自动生成代码，变量在线观测、参数自动保存、参数在线修改等功能

开发案例丰富

提供丰富的TI DSP的原理、开发与应用知识案例

性能指标

应用专业

自动化专业、电气工程及其自动化专业、机械设计制造及自动化专业、机器人工程专业、智能科学与技术专业、人工智能工程专业中

支持课程

电机学、电机拖动与控制、电力电子技术、MATLAB建模与仿真、伺服电机与驱动技术、电机及电力拖动基础、单片机原理及应用

支撑科研

电机参数自动辨识、负载惯量识别、S型曲线速度规划、PI参数自动整定

鲁棒控制、模型预测控制、自适应鲁棒控制、自抗扰控制

案例应用举例

实验室建设

1. 实验室建设功能

该实验室可以作为自动化专业、机器人工程专业、电气工程及其自动化专业、机械电子工程专业、智能制造工程专业的《电机学》、《电机拖动与控制》、《伺服控制技术》、《运动控制系统》等课程的相关实验平台，能够完成电机驱动控制仿真、信号采集、PWM产生、坐标变换和FOC磁场定向控制、恒压频比调速、电流环、速度环和位置环等实验内容。

2. 实验室建设效果图

3. 实验室建设案例

目前已有中国科学技术大学、浙江大学、西南石油大学、山东科技大学、湖南工业大学、南京航空航天大学、安徽大学、宁波大学、合肥工业大学、长沙理工大学、北京信息技术大学、华东交通大学、北京科技大学、长安大学、大连理工大学、安庆师范大学、上海机电学院、淮南师范学院等高校使用上述设备建立伺服驱动实验室。