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康茂盛CAMOZZI執(zhí)行器數(shù)字控制系統(tǒng)
隨著工業(yè)的發(fā)展，電動(dòng)CAMOZZI執(zhí)行器在工業(yè)現(xiàn)場控制中的重要地位逐步顯現(xiàn)出來，尤其是在化工、冶金、電力等行業(yè)的自動(dòng)化程度不斷提高的情況下，在比較危險(xiǎn)的場所或者需要遠(yuǎn)程控制的場合，電動(dòng)CAMOZZI執(zhí)行器的應(yīng)用大大的保障了生產(chǎn)的安全性，提高了生產(chǎn)效率和系統(tǒng)可靠性。

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電動(dòng)CAMOZZI執(zhí)行器是常見的執(zhí)行元件，具有定位點(diǎn)多、定位精度高等特點(diǎn)，在諸多領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。為了節(jié)能、減小運(yùn)行成本，用戶在選擇CAMOZZI執(zhí)行器會考慮實(shí)際運(yùn)行工況下CAMOZZI執(zhí)行器的能耗。電動(dòng)CAMOZZI執(zhí)行器是由多個(gè)元器件高度集成的機(jī)電一體化產(chǎn)品，各部件的能耗與工況密切相關(guān)，這使得電動(dòng)CAMOZZI執(zhí)行器的能耗不能像其他CAMOZZI執(zhí)行器能耗那樣可直接簡單計(jì)算。若能定量地準(zhǔn)確把握電動(dòng)CAMOZZI執(zhí)行器在不同工況下的能耗狀況，將從能耗角度為CAMOZZI執(zhí)行器的合理分工與選擇使用提供有益的參考，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。設(shè)計(jì)的電動(dòng)CAMOZZI執(zhí)行器采用開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)作為其執(zhí)行機(jī)構(gòu)，充分利用了開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)制造成本低、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小、運(yùn)行效率高、動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性優(yōu)良的特點(diǎn)，改善了傳統(tǒng)電動(dòng)CAMOZZI執(zhí)行器定位不準(zhǔn)確的缺陷。采用美國TI公司生產(chǎn)的TMS320LF2407型號的數(shù)字信號處理器（DSP）作為電動(dòng)CAMOZZI執(zhí)行器的主要控制單元。TI公司2000系列DSP是專門為運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)所設(shè)計(jì)的一種性能優(yōu)良的數(shù)字信號處理器，其運(yùn)算速度快、執(zhí)行效率高、外設(shè)集成度好并且根據(jù)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了12路PWM輸出。本次設(shè)計(jì)充分利用了TI公司2000系列DSP的這些優(yōu)勢，設(shè)計(jì)出性能良好的基于TMS320LF2407硬件和軟件數(shù)字控制系統(tǒng)。 考慮到電動(dòng)CAMOZZI執(zhí)行器實(shí)際應(yīng)用的需要，本論文設(shè)計(jì)了電動(dòng)CAMOZZI執(zhí)行器與上位機(jī)的串行通訊系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了上位機(jī)對電動(dòng)CAMOZZI執(zhí)行器（下位機(jī)）的控制和監(jiān)測功能。結(jié)合理論和試驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析了電動(dòng)CAMOZZI執(zhí)行器的能耗特點(diǎn)及工況對能耗的影響。首先研究了電動(dòng)CAMOZZI執(zhí)行器的結(jié)構(gòu)、工作原理、運(yùn)行特性，對電動(dòng)CAMOZZI執(zhí)行器能耗的組成、影響能耗的因素進(jìn)行了分析。以此為依據(jù)，對電動(dòng)CAMOZZI執(zhí)行器各部分能耗：控制器損耗、永磁同步電機(jī)損耗、機(jī)械運(yùn)動(dòng)能耗進(jìn)行了理論分析與建模，在此基礎(chǔ)之上，建立了電動(dòng)CAMOZZI執(zhí)行器能耗的物理模型。根據(jù)電動(dòng)CAMOZZI執(zhí)行器特性和試驗(yàn)條件，設(shè)計(jì)并搭建了能耗試驗(yàn)系統(tǒng)，詳細(xì)分析了試驗(yàn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。針對水平與垂直兩種安裝方式，對不同負(fù)載，不同加速度及運(yùn)行速度，不同的有效位移等工況進(jìn)行了大量系列而全面的試驗(yàn)，得到了大量的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行了綜合的分析，力求建立與實(shí)際能耗逼近的物理模型，并針對電動(dòng)CAMOZZI執(zhí)行器的不同工況而做出相應(yīng)的試驗(yàn)結(jié)論。

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根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)和相關(guān)理論知識，分別分析了安裝方式、負(fù)載、速度、加速度、行程對電動(dòng)CAMOZZI執(zhí)行器各部分能耗和總的能耗的影響，并針對電動(dòng)CAMOZZI執(zhí)行器的不同工況而做出相應(yīng)的試驗(yàn)結(jié)論。得出的結(jié)論有：其他工況相同的條件下，垂直安裝方式下的能耗要比水平安裝方式下的能耗大；能耗與負(fù)載大小是正相關(guān)的，負(fù)載對水平安裝方式的能耗影響較??；速度越大、電動(dòng)CAMOZZI執(zhí)行器的能耗越?。患铀?/span>