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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)的自動化程度不斷提高的情況下，在比較危險的場所或者需要遠程控制的場合，電動CAMOZZI執(zhí)行器的應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CAMOZZI執(zhí)行器是常見的執(zhí)行元件，具有定位點多、定位精度高等特點，在諸多領域廣泛應用。為了節(jié)能、減小運行成本，用戶在選擇CAMOZZI執(zhí)行器會考慮實際運行工況下CAMOZZI執(zhí)行器的能耗。電動CAMOZZI執(zhí)行器是由多個元器件高度集成的機電一體化產(chǎn)品，各部件的能耗與工況密切相關，這使得電動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算。若能定量地準確把握電動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，實現(xiàn)節(jié)能減排。設計的電動CAMOZZI執(zhí)行器采用開關磁阻電動機作為其執(zhí)行機構，充分利用了開關磁阻電動機制造成本低、轉動慣量小、運行效率高、動態(tài)響應特性優(yōu)良的特點，改善了傳統(tǒng)電動CAMOZZI執(zhí)行器定位不準確的缺陷。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CAMOZZI執(zhí)行器的主要控制單元。TI公司2000系列DSP是專門為運動控制系統(tǒng)所設計的一種性能優(yōu)良的數(shù)字信號處理器，其運算速度快、執(zhí)行效率高、外設集成度好并且根據(jù)運動控制系統(tǒng)的特點，設計了12路PWM輸出。本次設計充分利用了TI公司2000系列DSP的這些優(yōu)勢，設計出性能良好的基于TMS320LF2407硬件和軟件數(shù)字控制系統(tǒng)。 考慮到電動CAMOZZI執(zhí)行器實際應用的需要，本論文設計了電動CAMOZZI執(zhí)行器與上位機的串行通訊系統(tǒng)，實現(xiàn)了上位機對電動CAMOZZI執(zhí)行器（下位機）的控制和監(jiān)測功能。結合理論和試驗數(shù)據(jù)，分析了電動CAMOZZI執(zhí)行器的能耗特點及工況對能耗的影響。首先研究了電動CAMOZZI執(zhí)行器的結構、工作原理、運行特性，對電動CAMOZZI執(zhí)行器能耗的組成、影響能耗的因素進行了分析。以此為依據(jù)，對電動CAMOZZI執(zhí)行器各部分能耗：控制器損耗、永磁同步電機損耗、機械運動能耗進行了理論分析與建模，在此基礎之上，建立了電動CAMOZZI執(zhí)行器能耗的物理模型。根據(jù)電動CAMOZZI執(zhí)行器特性和試驗條件，設計并搭建了能耗試驗系統(tǒng)，詳細分析了試驗系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)。針對水平與垂直兩種安裝方式，對不同負載，不同加速度及運行速度，不同的有效位移等工況進行了大量系列而全面的試驗，得到了大量的試驗數(shù)據(jù)。對采集的數(shù)據(jù)進行了綜合的分析，力求建立與實際能耗逼近的物理模型，并針對電動CAMOZZI執(zhí)行器的不同工況而做出相應的試驗結論。

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根據(jù)試驗數(shù)據(jù)和相關理論知識，分別分析了安裝方式、負載、速度、加速度、行程對電動CAMOZZI執(zhí)行器各部分能耗和總的能耗的影響，并針對電動CAMOZZI執(zhí)行器的不同工況而做出相應的試驗結論。得出的結論有：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；能耗與負載大小是正相關的，負載對水平安裝方式的能耗影響較??；速度越大、電動CAMOZZI執(zhí)行器的能耗越小；加速