永磁同步电机系统、网络混沌振荡同步中断分析与控制

已有研究表明,电机在某些参数及工作条件下会出现混沌振荡行为。另一方面,现代工业生产过程中,经常需要多台电机协调同步运行。当前,国内外对电机系统、网络的混沌振荡同步分析与控制已有较多研究,但对电机系统、网络由于参数扰动引起同步中断的分析与控制研究尚属少见。为此,在传统的扩散耦合方式基础上,通过引入单向交叉耦合方式,研究了永磁同步电机(PMSM)系统、网络受到参数扰动后的振动特性。分析并证明了单向交叉耦合对PMSM系统、网络的参数扰动具有同步鲁棒性;并以3节点、4节点和一个多节点网络的PMSM系统验证,交叉耦合对多节点电机网络全局稳定同步的重要作用。研究结果表明,通过建立合适的单向交叉耦合方式,能够有效控制电机网络因参数扰动而引发的同步中断,使同步中断得以重新恢复。     

多电机同步传动控制器设计分析

近年来随着传动系统的迅速发展,多电机传动已被越来越广泛地应用于各种领域,为了提高多电机传动系统的性能,以及满足一些特定系统对于多电机精确同步的要求,多电机同步控制的研究越来越受到人们的关注。本文介绍多电机同步传动的数字控制系统,提出了一种低成本的基于16位微控制器的多电机同步传动控制器设计,其核心控制算法采用数字PID运算。系统应用MC9S12DG128B和VNH3SP30芯片,结合可靠的伺服控制策略,实现了速度同步和位移同步,简化了系统的外围设备,降低了系统的功耗,提高了系统的准确性和实时性。     

不同阶数不同维数的分数阶混沌系统的时滞混合投影同步

本文主要讨论了不同阶数不同维数的分数阶混沌系统的时滞混合投影同步.基于分数阶微积分的基本性质,将两个不同阶数的分数阶混沌系统转换为两个同阶的分数阶混沌系统.然后,利用分数阶线性系统的稳定性理论,并构造一个非线性控制器,得到了同步的一般方法.数值模拟证实了设计方法的有效性.     

桩锤同步振动系统的机电耦合数值仿真分析与试验

针对多桩锤控制同步时出现机电耦合作用影响控制效果的问题,对两桩锤间的机电耦合规律进行了研究。建立了打桩过程中"锤-桩-土"系统的动力学方程及两桩锤同步振动系统的机电耦合数学模型,据此建立了Matlab/Simulink仿真模型,对影响机电耦合的主要参数(电机转速差、初始相位差、土壤参数、安装位置与安装距离等)分别进行了数值仿真,发现机电耦合的结果是在一定的条件下可出现自同步现象(相位差收敛于零或某固定值),通过仿真研究得出了基本的耦合规律。最后通过试验验证了数学模型与仿真结果的正确性。电机耦合规律分析结论为桩锤控制同步的控制策略的制定提供了理论依据。     

PDF策略在变载荷高性能控制系统中的设计及仿真

为了实现非线性变化的变载荷负载系统的高性能控制,通过集成基于MATLAB的PDF（伪微分反馈）控制器模型、PMSM电机驱动及控制模型和基于ADAMS的执行传动机构和负载实体三维模型的方法,建立基于PDF控制策略和变载荷负载特性的控制系统设计和性能仿真模型,实现基于PMSM伺服电机驱动变载荷负载对象的控制系统集成设计和系统异构模型集成仿真．同时,在该系统模型构架基础上,进行PDF控制器设计和仿真验证．通过与传统PID算法的控制仿真结果比较,表明了PDF控制算法在变载荷负载情况下的控制精度、抗干扰能力、鲁棒性等方面的特点及在一定程度上较PID算法的优越性．     

弹性连接直流电机驱动振动系统的自同步研究

由弹性连接的直流电机驱动的振动系统体积更小,其自同步理论对于小型化同步装置的研制具有重要意义,本文基于理论、仿真对这类系统进行研究。使用Lagrange方程建立振动系统的动力学模型,并通过小参数法得到两电机的耦合方程,将此类振动系统的同步问题转化为小参数耦合方程零值解的存在性与稳定性问题。根据耦合方程零解的存在条件推导两直流电机达到同步运动的必要性条件,并应用Routh-Hurwitz准则得到两电机同步运动的稳定性条件。最后通过数值仿真对理论进行验证。结果表明：系统满足一定参数条件时可以实现相位差在0°和180°附近的两种稳定同步运动。     

具有输入死区的分数阶Victor-Carmen系统的有限时间同步（英）

有限时间控制能获得更快的收敛速度,是一种有效的控制策略．混沌系统有限时间同步明显优于渐近同步．本文研究了具有输入死区的分数阶Victor-Carmen系统的有限时间同步问题,为了使Victor-Carmen系统在给定时间内收敛到平衡点,提出了一种自适应滑模控制策略．设计了一种非奇异分数阶滑模面,为了将同步误差系统的轨迹驱动到滑模面上引入了自适应滑模控制律,实现了主从系统的混沌同步．通过算例说明了所提出的有限时间控制器的有效性和适用性,并验证了本文的理论结果．     

电压型虚拟同步发电机控制策略下的双馈风电机组阻抗及次同步振荡特性

针对双馈风电机组（doubly-fed induction generators,DFIG）经串补送出系统存在次同步振荡（sub-synchronous oscillation,SSO）的问题,以电压型虚拟同步发电机（virtual synchronous generator,VSG）控制策略下的DFIG为研究对象,首先基于三相静止坐标系建立了其阻抗模型,推导了机组正、负序阻抗解析式;其次搭建了PSCAD/EMTDC模型,对理论推导阻抗特性和频率扫描结果进行了对比验证;最后基于奈奎斯特稳定判据定量分析了VSG控制策略下的DFIG经串补送出系统SSO特性,通过仿真验证了所建立模型和稳定性分析结论的正确性。研究结果为SSO的抑制提供了参考。     

模型依赖时变时滞马尔可夫跳变复杂网络的混合投影同步

复杂网络的混合投影同步已广泛应用于工程、应用数学等各个领域。本文研究了一类模型依赖时变时滞的马尔可夫跳变复杂网络的混合投影同步问题。另外,对于复杂网络中的每个响应系统,同时考虑了线性耦合和非线性耦合。基于李雅普诺夫稳定性理论和线性矩阵不等式方法,推导出复杂网络混合投影同步的充分条件。数值仿真最后证明了所提理论的有效性。本文的结果为研究复杂网络的混合投影同步和模型依赖时变时滞系统的控制提供了理论依据。     

基于H2最优控制的助力电机降噪策略仿真

介绍助力电机的应用,建立电机的数学模型。将H2最优控制理论应用于助力电机的控制策略研究,设计H2最优控制器。经仿真验证,所设计的H2最优控制器不但使系统具有良好的瞬态和稳态性能,而且具有较好的抗干扰能力,能有效地抑制噪声的干扰,增强系统的鲁棒性能。     

双转子自同步系统的振动分析

同步现象广泛存在于许多工程领域中，尤其在振动机械中，同步理论得到了广泛应用，如自同步振动筛、振动输送机等。由双偏心回转式激振器驱动的平面同步振动筛可以简化为一个双转子自同步系统。本文以某典型的振动筛（ZZS4-70型）为对象，考虑两个激振器转子的驱动电机的机械特性，推导了一组双转子同步系统的动力学方程。在此基础上，定义了一个同步系数，用它来定量描述双转子回转的同步程度。对上述系统动力学模型进行仿真，采用了该型振动筛的实际参数，重点分析了其振动规律及其同步运动特征，并与实测结果进行了对比。     

永磁同步电动机直接转矩控制系统的研究

伴随着电机制造技术、电力电子技术的快速发展,伺服控制系统在工业控制和家用电器等领域中得到了广泛的应用,交流伺服控制系统已经成为伺服控制系统发展的趋势。本文在对三相永磁同步电动机进行理论分析的基础上建立了电机本体的数学模型,进而建立了基于直接转矩控制的永磁同步电动机系统的仿真模型,进行了大量的实验测试。仿真及实验结果表明永磁同步电动机系统既保持了直接转矩控制的快速动态响应特性,同时又有效地减小了转矩脉动。     

不同阶数不同维数的分数阶混沌系统的时滞混合投影同步（英文）

本文主要讨论了不同阶数不同维数的分数阶混沌系统的时滞混合投影同步.基于分数阶微积分的基本性质,将两个不同阶数的分数阶混沌系统转换为两个同阶的分数阶混沌系统.然后,利用分数阶线性系统的稳定性理论,并构造一个非线性控制器,得到了同步的一般方法.数值模拟证实了设计方法的有效性.     

轮毂驱动电动汽车主动悬架的时滞控制

以轮毂驱动电动汽车主动悬架为研究对象,采用理论与数值模拟相结合的方法对主动悬架系统的时滞反馈特性进行研究。首先建立考虑控制时滞的轮毂驱动电动汽车4自由度主动悬架模型;然后基于H_∞控制理论,通过采用Lyapunov-Krasovskii泛函和自由权矩阵法,提出一种考虑时滞的H_∞控制策略;对电动汽车悬架系统在路面随机激励下的振动控制进行仿真分析,并与传统不考虑时滞的H_∞控制策略的控制结果进行对比。研究发现,时滞H_∞控制策略能够对时滞系统实现有效控制,不会引起系统发散。     

多开关磁阻电机无轴传动系统同步控制方法

目的解决多开关磁阻电机同步控制中输出功率不平衡的问题,提高印刷业的生产效率和产品质量。方法在传统交叉耦合同步策略的基础上,提出一种基于神经元变结构PID控制的同步控制方法,该控制策略用一个神经元控制器实现变结构PID控制,同时用另一个神经元控制器实时调整变结构PID控制器的参数,从而保证2台开关磁阻电机的输出功率相同。结果通过仿真数据分析,其达到稳态的调节时间和动态响应时间比现有的同步控制小,且抗干扰能力也得到了提高。结论该策略可提高多电机同步控制系统的同步跟随性能和抗干扰性能,增强多电机无轴传动的同步协调控制能力。     

变频器SIMOLINK主从控制在冷床移钢机中的应用

在轧线冷床系统中,移钢机往往采取双电机同步的方式来驱动。两台电机之间是采用刚性轴连接的,经常用到的解决方案是采用两台电机主从控制。主电机利用速度环控制,从电机利用转矩控制,且转矩来自于主电机。从而保持了各电机出力均衡,防止扭坏机械设备。下面我们将以莱钢特殊钢厂冷床移钢机为例来介绍西门子6SE70系列变频器通过SIMOLINK主从方式解决双电机同轴同步问题。     

三电机激振自同步振动系统的机电耦合机理

提出了一种三电机激振自同步振动系统,根据拉格朗日力学原理推导出了其动力学模型,给出了其机电耦合数学模型,建立了基于Matlab/Simulink的仿真模型.通过对几种典型自同步振动过渡过程的机电耦合行为的仿真分析,揭示了三电机激振振动系统自同步振动和振动同步的机电耦合机理,验证了所建机电耦合模型的正确性,为进一步开发大功率、高效节能的新型振动筛提供了理论基础.     

长距离圆管带式输送机变频驱动系统设计分析与实现

采用西门子S7-400冗余PLC做为主控制器,利用Profibus-DP总线通讯组成控制网络。同时长距离圆管带式输送机驱动采用变频电机,选用ABB变频器恒转矩控制,合理的控制策略协调多台电机的同步。皮带保护装置通过DUPLine总线连接汇入控制系统,通过友好的人机界面实时反馈给运行人员现场系统运行状态。     

基于T-S模糊模型的Lorenz超混沌系统和Zhou超混沌系统广义同步

本文研究了两类新超混沌系统的广义渐近同步问题,首先建立Lorenz超混沌系统和Zhou超混沌系统精确的T-S模糊模型,然后基于线性系统理论和并行分布补偿技术,设计模糊状态反馈控制器,将模糊同步误差系统渐近镇定在零点,实现Lorenz超混沌系统和Zhou超混沌系统的广义渐近同步。最后通过仿真验证广义同步方法的有效性。     

基于储备池计算的电机系统混沌预测与同步研究

已有的研究表明电机系统在某些参数及工作条件下会出现的混沌振荡,是电机运行失稳的重要因素之一。因此研究电机系统混沌预测,为及早提出保护措施,确保电机系统稳定运行具有重要意义。提出一种基于储备池计算的机器学方法对永磁同步电机(PMSM)的混沌行为进行预测,研究结果表明一个训练好的神经网络,即使在电机系统数学模型未知的情况下,只依据状态变量的时间序列数据也能预测系统的混沌行为,并且只需要通过一个状态变量就能够实现受训神经网络与电机系统之间的混沌同步。此外,该方法对外界环境扰动具有鲁棒性。以永磁同步电动机为例,利用数值仿真验证了该方法的有效性。