军用履带车辆电控制动总体技术研究

提出了军用履带车辆电控制动系统方案,对系统构成、关键部件、工作模式进行了说明,研究了军用履带车辆电控制动系统的关键技术,指出了电控制动系统中存在的主要问题,讨论了军用履带车辆上应用电控制动的可行性,得出电控制动系统是制动系统换代式的创新,军用履带车辆应用电控制动具有可行性,必将改善车辆的操控性、可靠性和维修性,并为实现未来全电车辆、无人车辆奠定了基础。     

履带车辆全电制动系统执行机构设计与仿真

为了研究履带车辆全电制动系统,对其执行机构进行了设计与仿真.论述了主要部件的选型,计算了电动缸的重要参数,建立了执行机构的数学模型和仿真模型,对仿真结果进行了分析,结果表明:系统抗负载扰动的效果较好,且仿真结果接近实测数据.     

分数阶相位补偿在无电容电流传感器并网逆变器中的应用

利用电容电流进行有源阻尼时需要增加电流传感器,不但增加系统的硬件成本,也增加了系统的复杂性和故障率。文中提出利用电网电压和入网电流估算出电容电流,再利用估算电流进行有源阻尼。由于数字控制器估算出电容电流和原来连续系统的电容电流存在延迟,若直接用估算电流进行阻尼策略,不但影响控制器的阻尼效果还会影响系统稳定性。为了获得满意的阻尼效果,在估算的电流基础上进行分数插值相位补偿。通过仿真和实验对该方法进行验证,结果表明用补偿后的估算电流进行阻尼可以实现良好的阻尼效果。     

无轴承永磁同步电机转子径向位移估算策略

无轴承永磁同步电机实现平稳悬浮的关键是对转子径向位置偏移量进行闭环控制。通常无轴承永磁同步电机高性能悬浮运行时都依赖于位移传感器,但由此破坏了电机结构的坚固性、阻碍了电机的低成本实用化等,需要新的位移估算策略替代传统的机械位移传感器。通过建立无轴承永磁同步电机悬浮、转矩两套绕组的磁链、电压和电流状态方程,构建最小二乘法电机转子位移估算模型,进一步提出基于普通最小二乘法和遗忘因子最小二乘法的混合加权最小二乘法估算策略。通过采样电机两套绕组电压和电流,应用混合加权最小二乘算法对转子位移进行在线辨识。仿真及实验证实该方法能实现无传感器工况下电机转子位移的有效估算,电机悬浮和转动系统性能较好。     

电传动履带车辆用永磁同步电机制动仿真研究

为了准确分析电传动履带车辆机械电气联合制动的性能,建立了基于多体动力学软件RecurDyn的车辆动力学/运动学模型以及基于MATLAB/Simulink的电机控制系统模型,制定了隐极式永磁同步电动机全速范围内制动的电流矢量控制策略。通过软件接口技术进行联合仿真,得到车辆机电联合制动仿真结果,分析了驱动电机基于矢量控制技术的制动过程。     

带定位力补偿的扩张观测器磁通切换永磁直线电机无位置传感器控制策略

为了提高磁通切换永磁直线(LFSPM)电机无位置传感器控制性能,同时针对该电机双凸极结构引起的定位力较大的缺陷,提出一种带有定位力补偿的扩张观测器无位置传感器控制策略。首先,建立合成反电动势模型,研究通过将反电动势估算值反馈引入到定子电流观测计算中的动子位置估算方法,同时为提高观测精度,将两相静止坐标下电流状态方程的反电动势作为系统干扰,通过扩张状态观测器进行准确估计,并采用归一化的正交锁相环来获得动子位置信息,在此基础上,给出自适应滑模速度控制器的设计方法,利用电流谐波注入法对观测的定位力进行前馈补偿,以便消除因定位力时变引起的动子速度和位置估算稳态误差,提高滑模控制抗扰性能。仿真结果表明,系统扰动观测值在能够快速准确地跟踪实际值的同时进一步抑制位置估算误差,基于AD5435半实物装置搭建硬件电路,实验结果进一步验证了所提方法的有效性,实现了LFSPM电机在不同工况运行条件下的无位置准确跟踪。     

无轴承异步电机转子径向位移自检测

为实现无轴承异步电机转子径向位移自检测,提出一种基于最小二乘支持向量机的位移估计方法。把带位移传感器运行时获取的悬浮绕组的磁链、电流,转矩绕组的电流和位移,作为最小二乘支持向量机的拟合因子,经过离线训练构建转子位移预测模型,利用位移预测模型的泛化能力,进行转子位移估计。仿真结果表明,提出的位移估计方法能够准确检测转子径向位移信号,并且能实现电机无位移传感器系统稳定运行。     

基于振动的变压器绕组压紧状态评估方法

为实时评估变压器绕组压紧状态,对变压器振动问题进行研究。在绕组振动成分、振动传播路径和油箱表面振动成分的研究基础上,建立了变压器油箱振动信号模型。在瞬态激振实验中发现:相对于油箱正面测点,顶面测点更能体现油箱瞬态激振响应逐渐衰减的特征;靠近C相套管的顶面测点共振频段随压紧力减小而明显向左位移。进行短路实验,结合不同电流不同压紧状态下的大量实验数据,发现靠近C相套管的顶面测点振动信号共振谱峰分布与瞬态激振实验中共振频段分布较为一致,提出利用共振谱峰位移规律进行绕组压紧状态在线评估。该方法简单易行,只需监测油箱顶面振动信号,适应变压器负荷变化的运行环境,与电网没有电气连接,可以实现变压器绕组压紧状态在线评估。     

基于锁相环的永磁同步电机无传感器位置检测

永磁同步电机(PMSM)无位置传感器控制已经成为一个研究热点,现有无传感器位置检测算法复杂,计算量大。为了简化PMSM无传感器位置检测算法,在分析电机模型的基础上,提出了一种利用三相定子电流估算转子位置的方法,同时采用锁相环(PLL)以消除位置估算噪声的影响。该方法直接利用采集的三相电流进行转子位置估算,模型简单,计算量少。仿真和实验结果验证了所提方法的有效性。     

PMSM无位置传感器矢量控制的滑模观测器设计

永磁同步电机无传感器控制技术不但能够降低系统成本,而且能够增加系统的可靠性。为实现永磁同步电机无位置传感器的运行,本文提出了一种基于自适应滑模观测器的非线性速度/角度估算方法,基于永磁同步电机的数学模型,根据实测电流与估算电流之间的误差构成滑模面,将反电动势估算值反馈引入电机电流观测中。为简化调速系统的硬件结构,我公司设计了一个截止频率可随转速变化的低通滤波器。     

直线感应式轨道涡流制动器的结构设计及制动性能研究

研究了一种直线感应式的轨道涡流制动器,该制动器不同于传统的直流励磁涡流制动器和永磁涡流制动器,而是以三相交流励磁来产生气隙磁场;相较直流励磁和永磁涡流制动器来说,其有着制动力平稳,低速仍有较高制动力的优点。本文详细介绍了直线感应式轨道涡流制动器的基本原理以及基本结构,并通过有限元法对影响该制动器制动性能的电磁参数以及机械参数,比如运行速度、气隙大小、励磁电流、励磁频率等进行了相应的仿真计算,为轨道涡流制动器的研究提供了参考价值。     

考虑端部效应的混合励磁直线涡流制动器解析模型

对于提出的串联磁路混合励磁直线涡流制动器结构方案,研究了端部效应对其特性的影响,并建立了解析模型。首先,详细介绍了串联磁路混合励磁直线涡流制动器的基本结构和工作原理。其次,根据等效磁路法和麦克斯韦方程组推导出了串联磁路混合励磁直线涡流制动器的二维解析模型。然后,采用解析法分析了纵向和横向端部效应对涡流制动器制动力特性的影响,并通过引入一些修正系数考虑了端部效应对制动力特性的影响,得到了改进的解析模型,即三维解析模型。最后,采用三维有限元法证明了三维解析模型的准确性。结果显示,三维解析模型可以准确地预测涡流制动器的制动力特性曲线。     

一种高速电磁制动器制动过程的动态特性分析

电磁制动器的动态特性是反映其制动性能的主要指标,动态电流与动态电磁吸力直接影响到电磁制动器的动作时间,从而对制动效果产生影响.基于所设计的电磁制动器,根据电磁机构工作原理,分别建立了一种锥面接触电磁制动器的电磁学与动力学的数学模型,并在此基础上利用有限元分析软件对电磁制动器进行动态仿真,分析了动态电流与动态电磁吸力变化过程.仿真分析和实验结果都表明该电磁制动器能够在预期的时间内安全可靠地达到制动效果,从而为研究类似结构的电磁机构进行了有益的探索.     

PLC运输带制动闸自动调节系统

给出了PLC制动闸自动控制系统的结构 ,阐明了其工作原理和特点。系统根据电动机电枢电流来控制电动机的起停 ,其控制方案新颖 ,工作可靠 ,运行稳定。     

电磁层析成像技术在刹车盘缺陷检测中的应用

针对列车刹车盘缺陷检测的实际需求,提出采用电磁层析成像技术(electromagnetic tomography,EMT)对刹车盘进行缺陷检测,检测得到的数据经过图像重建后对缺陷的位置、形状和大小等分布信息进行显示。根据列车刹车盘的结构特点,设计平板型传感器线圈阵列,通过电磁场仿真软件对不同缺陷的刹车盘模型进行仿真,并使用不同算法进行缺陷成像。通过评价指标对比了不同算法的图像重建质量,仿真结果验证了电磁层析成像技术用于列车刹车盘缺陷检测的可行性;搭建了刹车盘缺陷检测的EMT实验系统,对刹车盘缺陷进行数据采集与成像实验。实验结果表明,电磁层析成像技术在高速列车刹车盘缺陷检测中具有很好的应用前景。     

飞机全电刹车高压驱动器设计与研究

设计了一种飞机全电刹车高压驱动器,介绍了飞机全电刹车整体结构,阐述了防滑控制器、驱动控制器与机电作动机构的功能.具体设计了以DSP十CPLD为控制核心的硬件设计和以电流环、速度环和刹车压力环三闭环控制为控制策略的软件设计.实验结果表明,驱动器软件、硬件设计合理,正确.驱动器能够完成飞机刹车功能,性能良好,可靠性高.     

基于DSP的火车制动梁中频加热电源研制

针对目前普遍采用的火焰加热式热处理设备温度控制精度低的缺点,设计了一种适合于制动梁加热的中频电源.该方案以DSP为控制核心,采用模糊PID温度控制策略,增强了系统对负载参数变化和外部干扰的适应性,有效提高了温度控制精度.分析了加热电源的结构和原理,并对控制电路和控制方法进行了设计.通过实验对该系统的性能进行了验证,结果...     

汽车制动力标定曲线发生器的研制

介绍了一种制动台动态检验的方法,开发研制了汽车制动力标定曲线发生器,给出了系统结构框图及软件设计内容.研制的标定曲线发生器产生的曲线,可以是任意波形,生成的曲线失真度小,与实际汽车制动力曲线非常接近,能代替汽车实际制动力曲线对制动台进行检定,方便简捷.     

电磁制动器节能控制电路设计

针对传统电磁制动器使用寿命短、能耗高的缺点,设计了一种基于NE555为控制核心的电磁制动器节能控制电路。分析了直流电磁铁在脉冲电压激励下的动态特性,给出了励磁电流与占空比之间的函数关系式,在此基础上提出了电磁铁励磁电流控制策略。结果表明,制动器具有大电流起动、小电流维持的特点,有显著的节能效果。     

磁粉制动器的建模与辨识研究

获取执行环节的模型是进行系统分析、预测和控制器设计的基础。该文针对工业中常用的磁粉制动器进行了深入研究,通过分析其工作机理,指出转矩控制非线性因素和不确定因素的来源;进而采用神经网络辨识的方法获取磁粉制动器激磁电流与制动扭矩之间的映射关系。为了避免参数陷入局部极小并提高学习效率,引入误差饱和抑制函数来防止网络学习的早熟。实验结果表明,本文所设计的神经网络辨识器辨识精度较高,弥补了此前文献中近似拟合的不足,为随后设计随动负载模拟器中的摩擦阻力矩控制器奠定了良好基础。