同步控制及其在结晶器振动中的应用

针对当今已广泛应用于多个领域的电机同步控制技术,研究能满足多电机间速度和角位移同步控制要求的先进同步控制技术已成为关键.通过对主令式、主从式、相交耦合技术、双轴相交耦合控制方法、电虚拟总轴控制、相关耦合策略等新老同步控制方法分析比较,为不同的工业场合提供参考,并提出一种采用同步策略控制双交流伺服电机驱动连铸结晶器振动的技术改造新方案.以上方法的仿真曲线均在三相交流感应电机上仿真得到,经过比较,给出了这些控制策略在不同负载扰动下的优缺点,并在改造方案中得到了成功应用.     

相位/幅值同步控制器及其在双振动台系统中的应用

大型航天器产品振动试验,采用多振动台同步激励的振动试验系统来完成,相位／幅值同步控制器是双振动台同步控制系统中不可缺少的组成设备。文章介绍TRI—TEK704D相位／幅值同步控制器在双振动台系统中进行的动框电流反馈同步控制的试验方法,指出控制器存在弱信号同步差以及有失控问题,提出了利用A／D和D／A板卡结合数字PID控制算法解决的途径,并对研制数字式相位／幅值同步控制器的方法进行探讨。     

双电机同步控制系统的设计与仿真

针对双电机同步控制问题,首先建立双电机同步控制系统的数学模型,在分析同步控制的各种控制方式和控制算法优缺点的基础上,提出了在偏差耦合控制方式下采用模糊PID控制算法对偏差进行调节的双电机同步控制方案,并与采用常规PID算法的进行了比较。仿真结果和实验表明,采用模糊PID控制算法的偏差耦合系统优于采用常规PID的系统。     

基于模型预测电流控制的双电机转速同步控制策略

常规的双电机转速同步控制系统中,两台永磁同步电机及其驱动器均采用基于比例积分（PI）的矢量控制方式,调试参数多,即使采用复杂的转速同步控制策略,双电机驱动系统的速度同步误差大,响应时间慢,抗扰性差。该文提出一种交叉耦合转速同步控制方法,输出大小相等方向相反的速度补偿量作用于双电机的速度环;使用扩张状态观测器观测负载转矩,将不可测负载扰动补偿于电流控制回路;采用模型预测电流控制算法,提高响应速度。使用Simulink建立双电机转速同步控制仿真模型,与常规转速同步控制方法对比,仿真结果表明提出的双电机驱动系统速度阶跃响应时间缩短了50%,暂态转速同步精度提高了65%,增强了系统的抗扰性。     

基于现场总线的双轴同步协调控制方法研究

在双轴同步控制技术中,一般的同步控制方法为主从式控制.主从控制方式虽然能有效控制双轴的同步误差,但是因主动轴不考虑从动轴的干扰情况,所以控制精度不是很高.文章结合现场总线的应用趋势提出了一种基于现场总线的双轴协调同步控制方法,充分利用现场总线提供的数据信息对两个同步轴分别进行误差补偿.通过双轴同步控制实验证明,该方法有效地提高了同步轴的响应速度,比主从式控制方式有更高的同步误差控制精度.     

基于神经网络多电机偏差耦合同步控制研究

针对多电机同步驱动系统,以四台电机为控制对象,基于智能控制技术,并结合多电机同步控制系统的非线性、时变、容易受负载扰动等特性,设计了神经网络PID控制器,提出了基于神经网络PID控制器与偏差耦合控制结构相结合的多电机同步控制策略;采用Matlab/Simulink构建系统仿真平台,对该控制策略进行仿真,结果表明:该控制算法稳定性能高,鲁棒性能好,收敛速度快,能有效的克服外部扰动和参数变化带来的同步误差,相对于传统的同步控制方案能够更好的实现多电机的同步控制.     

速度指定位置跟踪双永磁同步电动机的反推控制

随着工业技术的发展,许多复杂的产品很难利用一台单独的电机进行生产.多电机系统的协调控制已经成为永磁同步电动机控制系统的一项关键技术.首先,将反推控制应用于永磁同步电动机的速度指定位置跟踪控制.速度指定控制方法可以在永磁同步电动机位置控制中增加一个速度控制自由度.其次,利用简化交叉耦合控制方法在双永磁同步电动机同步控制中实现其协调控制.该方法可以在双电机控制中减小由于速度指定控制而导致的异步问题的影响.最后,论文给出的仿真结果证明了设计方法的正确性和有效性.     

双电动机驱动弛张筛及其伺服控制系统

普通弛张筛中双筛框的振动相位会根据筛板上来料量的变化而变化,很难实现固定筛框和浮动筛框理想的180°相位差,导致筛分效率不能保证。针对上述问题,建立了双电动机驱动弛张筛力学模型及振动方程,得到弛张筛固定筛框和浮动筛框之间的振幅和相位关系,并分析得出:双激振电动机转速同步且偏心块的相位差为170°时,双筛框的振动相位差能达到180°。提出了一种基于双电动机驱动的弛张筛伺服控制系统,采用了基于交叉耦合的转速同步控制方法和改进的基于点动Bang-Bang的相位补偿控制算法。仿真结果表明:该系统在启动阶段跟随速度快,调整时间短,超调量小,转速同步情况比较理想;转速及相位补偿速度快,转速波动幅度为70r/min左右,偏心块相位差波动幅度控制在5°以内,具有较强的抗干扰性。     

基于模糊PID的多类型轴同步运动控制技术研究

在大型复杂设备中,存在着大量多轴联动或同步运动驱动机构。为提高多轴同步运动精度,对常用的同步控制模型进行了研究和分析,提出了以模糊PID控制算法为核心的主-从式与耦合式相结合的控制模型,并开展了双电机轴系统、双液压轴系统以及混合轴系统的建模仿真与试验分析。结果表明该控制方法不仅能够减小多轴同步系统的同步运动误差,还能有效减小外部干扰的影响。     

基于DSP的卷绕同步控制系统的研发

本文介绍了卷绕同步控制的工作原理,设计了卷绕同步控制系统.在系统设计中采用了交流电机和多级独立电机同步驱动策略,系统采用DSP实现了交流电机的转子磁场定向SVPWM矢量控制变频控制器和多级独立同步控制的硬件和软件设计.系统中独立电机间采用了CAN总线实现同步信号的通讯,本文对系统控制器的硬件和软件设计、同步驱动策略进行了介绍.     

翻车机双电机同步驱动自适应控制研究

翻车机运转过程中要求两个驱动电机同步运行,为了达到较好的同步效果又不影响电机的寿命,以翻车机中两个驱动电机为研究对象,针对翻车机双驱动同步控制的问题.提出一种自适应控制算法.用电气控制的方法代替传统的强制同步,通过自适应理论设计控制器.经过自适应律产生的反馈作用来修改主电机和从电机控制器的参数,产生辅助控制量,使两电机的角速度保持一致.仿真结果表明,该控制方案抗干扰性强,收敛速度较快,能够较好地满足被控对象对高精度的要求.     

异步电动机调压节能技术

当异步电动机轻载或空载运行时,功率因数较低,适当调节异步电动机端电压,可以降低能耗实现节能。本文介绍一种基于R8CL38单片机的异步电动机自适应调压节能技术,以最优控制参考模型为基础,采用模型参考直接自适应方法进行控制。仿真计算结果表明该控制技术节能效果明显,性能稳定可靠。     

基于变频调速的粗纱机四电机系统设计

为保证粗纱的质量，新型粗纱机中的四个电机必须协调运转。为此，系统采用了四个变频调速电机，并使用电机速度闭环和粗纱张力闭环的双层闭环控制。同时利用专家控制策略来解决纺纱过程中粗纱卷绕模型不精准和系统参数变化等问题，从而大大提高了系统的鲁棒性，成功实现了四个电机在系统启动、稳态、停止阶段速度的良好同步控制。     

双永磁同步电机高性能控制系统转速同步研究

针对双永磁同步电机（PMSM）控制中受负载扰动电机转速不同步的问题,从控制策略和耦合结构角度出发,提出了一种积分滑模PMSM电流预测函数控制的转速同步控制结构。在矢量控制基础框架下,设计了积分滑模速度调节器和电流预测函数调节器,使用饱和函数和指数趋近律来抑制滑模的固有抖振现象,利用相邻周期的两个预测模型相减来消除恒定项。为了有效地补偿两电机之间的转速差,通过同步补偿器来对电流环直接进行补偿,从而达到双电机同步协调控制的目的。最后通过仿真验证了本文方法的有效性。     

DUAL STROKE AND PHASE CONTROL AND SYSTEM IDENTIFICATION OF LINEAR COMPRESSOR OF A SPLIT-STIRLING CRYOCOOLER

A new dual control scheme is proposed for stroke and phase compensation for the displacement of a linear compressor in a split-Stirling cryocooler. This dual controller has two connected stroke and phase control loops, whose dynamic models are identified experimentally. These loops individually provide corrections which enable the stroke and phase of the compressor displacement to follow a sinusoidal command. Experimental results show that the dual stroke and phase control system is robust to parameter changes and external disturbances.     

单神经元PID双直线电机同步控制

本文采用单神经元自适应PID控制方案,将其应用于重型龙门移动式镗铣加工中心双直线电机驱动的轴间反馈回路,以抑制由不同步引起的不平衡扭矩。仿真结果表明,该种控制方案简单、具较好的快速性及无静差、无超调性能,能够较好地满足被控对象对高精度同步控制的要求。     

直线电机的发展及应用概况

介绍了直线电机的分类及特点,直线电机是一种将电能直接转换成直线运动,而不需要通过任何中间转换机构的新颖电机.阐述了直线电机理论分析和优化设计的研究手段和最新研究成果,分析了直线电机核心控制部件、外围输出通道、控制理论和控制技术发展状况,简要叙述了直线电机在工业、办公设备、交通、家庭自动化、军事装备等领域的的应用现状和动态.根据直线电机应用研究的发展趋势,指出在利用计算机提高直线电机的控制精度和依据新原理研制新型直线电机的新技术推动下,直线电机具有广阔的应用和发展前景.     

无刷直流电动机换相控制的研究

无刷直流电动机在运行中，由于受到电磁干扰、负载扰动等因素的影响，换相脉冲发生畸变或混有尖峰，由此带来换相抖动或抗负载扰动能力变差。针对这一问题，通过对换相信号的分析找到了换相抖动的原因，并提出了根据换相时间间隔延时屏蔽换相中断来消除换相抖动的方法：中断延时屏蔽换相法：实验证明该方法行之有效，尤其适用于在平均负载较轻、负载抖动较大以及电磁干扰较大情况下无刷直流电动机的换相控制。     

基于空间矢量的能量回馈系统控制方法的研究

针对通用变频器无法很好地消除电动机在减速、制动时产生的泵生电压的问题,文章提出了一种变频器能量回馈系统的SVPWM控制方法。该控制方法应用于有源逆变电路,采用基于固定开关频率的SVPWM控制策略,可有效消除泵生电压,实现相位动态跟踪以及电流单位功率因数回馈,并可使通用变频器在四象限运行,具有电压利用率高、动态响应快的特点。仿真结果验证了该控制方法的正确性和有效性。     

Feedback linearizing control of switched reluctance motors

Motivated by technological advances in power electronics and signal processing, and by the interest in using direct drives for robot manipulators, we investigate the control problem of high-performance drives for switched reluctance motors (SRM's). SRM's are quite simple, low cost, and reliable motors as compared to the widely used dc motors. However, the SRM presents a coupled nonlinear multivariable control structure which calls for complex nonlinear control design in order to achieve high dynamic performances. We first develop a detailed nonlinear model which matches experimental data and establish an electronic commutation strategy. Then, on the basis of recent nonlinear control techniques, we design a state feedback control algorithm which compensates for all the nonlinearities and decouples the effect of stator phase currents in the torque production. The position dependent logic of the electronic commutator assigns control authority to one phase, which controls the motion, while the remaining phase currents are forced to decay to zero. Simulations for a direct drive, single link manipulator with the SRM are reported, which show the control performance of the algorithm we propose in nominal conditions and test its robustness versus the most critical parameter uncertainties of payload mass and stator resistance.