气压驱动式自动离合器控制技术研究

为了以较低成本实现AMT系统中离合器执行机构的气压驱动,在对离合器控制过程深入分析的基础上结合气动控制特点,提出了通过高速开关电磁阀以PWM方式驱动纯气动离合器执行机构的方法,及离合器参考模型自适应控制方法.通过多位驾驶员在不同道路条件和环境条件下的实车道路考核,验证了这种控制方法的可行性,研究结果同时表明:采用该方法的离合器执行机构价格低廉,为进一步实现产业化奠定了基础.     

考虑直流侧CLC滤波的三相PWM整流器输出阻抗特性研究

PWM整流器能够实现AC/DC变换,既能为直流负载提供稳定的直流电压,又能控制交流侧电压电流同相位,实现单位功率因数;然而,一旦直流负载呈现负阻抗特性,系统可能出现震荡风险,影响系统稳定性.因此需要对其稳定性进行分析.CLC滤波电路对抑制三相PWM整流器直流侧纹波有一定作用,文中通过小信号建模方法推导出了考虑CLC滤波的PWM整流器直流侧输出阻抗,并通过扫频法验证了阻抗模型的准确性,并且分析了滤波参数、交流侧电感、电压外环比例系数和电压外环积分系数对阻抗的影响,当增大电压外环比例参数时,可以降低阻抗中频段幅值进而提高级联系统稳定性.     

电液比例PWM控制方法

讨论了电液比例控制的PWM控制原理及控制方法。推导了比例阀电流的数学模型。分析了PWM控制中占空比D与平均电流I、波动电流dI之间的关系和斩波稳流控制的原理。给出了具体应用电路。研究结果为电液比例控制系统设计提供了依据。     

置中电压对比例方向阀控缸位置精度的影响

在比例方向阀控缸气动位置伺服系统中,置中电压是影响控制精度的重要因素之一,研究了置中电压对比例方向阀控缸气动位置伺服系统响应精度的影响,根据实验结果,对影响原因进行了分析,指出要提高比例方向阀控缸位置系统的精度,必须正确确定阀的置中电压。     

基于归一化模型的单相PWM整流器控制策略研究

针对经典的单相PWM （Pulse Width Modulation）整流器在旋转坐标系下需要虚构与输入电流和电压相正交的电流和电压分量且控制系统复杂的问题,利用等效变换的方法,构建了单相PWM整流器在静止坐标系下控制策略的归一化模型.归一化模型揭示了静止坐标系下的比例谐振控制策略和旋转坐标系下的经典控制策略的内在联系与区别.为进一步简化控制策略,文中还对归一化模型中的电流内环控制结构进行了改进,并给出控制器参数配置准则.最后,通过仿真和实验验证了本文所提出的归一化模型的正确性和有效性.     

脉宽调制PWM型数控比例方向阀

本文提出了一种新型的控制阀—脉宽调制(PWM)型数控比例方向阀,适用于大惯量,大负荷,低速工况,以消除滞环和爬行等现象。该阀具有抗污染能力好,滞环小,价格低廉,可用计算机直接控制等特点。 通过选择适当的脉宽占空比和脉宽调制频率可以控制阀输出的流量和压力值以及其脉动幅值大小。本文建立了PWM型数控比例阀的数学模型,对其运动情况作了理论的分析,并给出了实验曲线。同时也附上稳态特性的实验曲线     

Optimization of Waste Gate Drive Circuit of Two-Stage Turbocharging System

A two stage turbocharging control system was proposed, in which the pressure regulator valve with a close-loop pressure adjusting function instead of a high speed on-off solenoid valve, is used as a driving mechanism of waste gate. A digital-analog (DA)conversion circuit based on pulse width modulation (PWM) generates one analog voltage signal required by the pressure regulating valve control. The principle of the DA conversion circuit was analyzed, meanwhile, the performance of the conversion circuit was improved by adopting a speed-up capacitor, which helps to increase the stability and responsiveness of the control voltage generated by the conversion circuit; the structure parameters of the circuit was optimized by simulation. After the optimization, the ripple wave of circuit output voltage was kept within 16.mV under the 12.bit conversion accuracy, the conversion time of the circuit could be reduced to 4.ms. The engine bench test show that the turbocharging boost pressure control system which adopted the circuit had a rather good stable control accuracy(the steady state within 0.8%) and dynamic response(the regulation time is less than 4.s).     

基于共模电压抑制的六相电机空间矢量调制

为了解决双Y移30°六相电机与逆变器组构成的系统中存在共模电压的问题,提出一种新的六相电机空间矢量脉宽调制方法以有效降低共模电压的幅值和变化频率.利用三相解耦PWM (pulse w idth modulation)算法将六相电压源逆变器的电压矢量分解到两个三相电压源逆变器中,得到和六相矢量空间解耦(vector space decomposition,VSD)方法近似的控制效果,再利用无零矢量PWM调制方法分别进行合成.对仿真结果的分析表明,保证了较好的电流、转矩和转速性能情况下,共模电压峰值为直流母线电压的1/6,共模电压的变化频率也显著降低.     

线控制动系统模型辨识

分别采用基于传递函数模型、ARX模型及T-S模糊模型对由泵站及比例减压阀组成的线控制动系统进行辨识,辨识出通过PWM指令使比例减压阀输出轮缸压力的阀控系统,并对辨识结果进行模型验证。最后,比较了3种不同方案的系统辨识效果。研究结果对线控制动系统的建模和控制具有一定的实用价值。     

基于HCS单片机PWM的电磁离合器结合强度控制分析

为了提高电磁离合器的接合速度和精度,分析了电磁离合器转矩传递特性及压紧力的控制特性,结合脉宽调制技术,设计了采用MC9512DT256单片机的PWM模块控制电磁离合器的励磁电流的控制系统.结果表明,该系统克服了传统电磁离合器控制电路复杂、消耗高的缺点,具有驱动电路线路简单、快速性好、线性度好、效率高等特点.     

气动比例阀的死区补偿与仿真

针对气动比例阀的死区产生机理及对系统控制性能造成的不良影响，提出了1种新的对比例阀的死区进行补偿方法．首先分析了比例阀的摩擦力是造成其死区的主要原因，并利用神经网络控制对比例阀摩擦力进行软件补偿，消除了比例阀死区对系统稳定性的影响．并通过系统仿真研究，证明该控制方法用于气动比例阀死区补偿的正确性和有效性．该补偿方法具有较高的工程应用价值．     

气动比例阀的死区补偿与仿真

针对气动比例阀的死区产生机理及对系统控制性能造成的不良影响，提出了1种新的对比例阀的死区进行补偿方法.首先分析了比例阀的摩擦力是造成其死区的主要原因，并利用神经网络控制对比例阀摩擦力进行软件补偿，消除了比例阀死区对系统稳定性的影响.并通过系统仿真研究，证明该控制方法用于气动比例阀死区补偿的正确性和有效性.该补偿方法具有较高的工程应用价值.     

基于李雅普诺夫方法的阻感性负载PWM整流器控制

针对PWM整流器在控制过程中存在的问题,本文基于能量的观点研究了阻感性负载的三相电压型PWM整流器的建模与控制。建立了PWM整流器dq旋转坐标下的数学模型,根据系统的控制目标确定了期望的平衡点,并分析了系统在平衡点的稳定性,同时采用李雅普诺夫方法通过注入阻尼得到PWM整流器的控制器,并在MATLAB/Simulink环境中进行了仿真分析,仿真结果表明,该系统稳态性能较好,能够抑制负载扰动,并且具有良好的电压跟踪和单位功率因数控制性能。该控制器具有广阔的应用前景。     

三电平逆变器中点电位偏移的抑制方法研究

参照两电平逆变器矢量合成算法,对三电平逆变器空间电压矢量脉宽调制算法进行了推导,在分析空间电压矢量作用顺序基础上,根据每个调制周期内中矢量均参与矢量合成,而中矢量的两个开关状态对中点电位偏移有较大影响的特点,提出了抑制中点电位偏移的措施,即依据直流链电容中点电位漂移的情况,调整中矢量两个开关状态的作用时间,保持逆变器的直流电压平衡,试验结果验证了方案的有效性。     

电动装甲车方波电机制动过程泵升电压抑制新方法

为了抑制电动装甲车在制动过程中产生的对系统工作不利的高泵升电压,通过对制动过程泵升电压产生机理的分析,得出了泵升电压同PWM占空比之间的函数关系,提出了通过控制PWM占空比来有效抑制泵升电压的数字控制新方法. 该方法可以有效地减小电容值,在一定程度上减小了控制器的体积,提高了控制器的性能价格比. 计算机仿真和实验结果证明了这种数字控制方法的正确性和可行性.     

三相PWM整流器的能量成形控制与仿真研究

基于能量成形和端口受控哈密顿控制方法,研究了三相电压型PWM整流器的建模与控制问题。首先,在d—q旋转坐标系下建立了三相电压型PWM整流器的PCH模型。然后,根据系统控制器的设计目标,确定了系统期望的平衡点。利用互联和阻尼配置方法,给出了三相电压型PWM整流器的PCH反馈镇定原理。通过能量成形和参数匹配方法设计了控制器,并且分析了平衡点的稳定性。仿真结果表明,该方法能使所设计的PWM整流器运行于单位功率因数,输出的直流电压基本稳定在期望值且具有快速的动态响应,满足了设计要求。     

一种用于中国烹饪机器人的火候模糊控制系统

为使中国菜肴烹饪机器人具备自主烹饪的能力,提出了一种火候模糊控制系统.该系统可根据锅具内容物的颜色和温度变化,以及燃烧器中燃气压力和空气泵的输出压力,结合当前烹饪步骤、当前烹饪原料信息,在模糊化后,经过火候设定模糊推理与火力随动模糊推理,获得燃气比例阀驱动电流、空气泵控制电压、烹饪工序预期完成时间等输出量的模糊值,解模糊后控制燃气引射装置中的气泵流量,调整加热时间.实验表明,采用该模糊控制系统后,燃烧器能够达到较好的燃烧效果,烹饪机器人也能够烹饪出品质优良的菜肴.     

三相PWM整流器的状态误差PCH控制与仿真研究

采用一种新的状态误差端口受控哈密顿(PCH)和能量成形控制方法,实现三相电压型PWM整流器的单位功率因数和输出直流电压恒定控制。在d-q旋转坐标系下给出三相电压型PWM整流器的PCH模型,构建了期望的闭环状态误差PCH系统。根据系统的设计目标和引入比例积分控制确定期望的平衡点。基于能量成形原理选取了期望的闭环哈密顿函数,通过互联和阻尼配置设计了控制器。利用SVPWM信号变换控制整流桥。仿真结果表明,系统达到了控制目标且具有良好的负载扰动抑制能力。     

静止无功补偿装置中的全数字频率自适应锁相技术

当电网不平衡和电压畸变的情况下,传统的基于dq同步坐标变换的三相同步锁相环（SRF-PLL）,存在无法准确锁定电压相位及频率的不足,不能很好满足静止无功补偿装置（SVC）的应用要求。基于目前存在的难题,提出一种易于工程实现的全数字频率自适应锁相技术,利用频率自适应相序检测器的正负序完全分离性能及其滤波特性,准确锁定电压正序基波频率和相位;给出此锁相技术在SVC主控装置中的数字实现方案,搭建基于主控装置控制算法源程序的SVC控制系统仿真模型。根据某炼钢企业电弧炉系统实际运行参数,对提出的锁相环性能进行仿真研究,PSCAD/EMTDC仿真结果表明,在电网不平衡和电压畸变时该锁相环可以准确锁定相位频率,且锁相性能不受系统频率偏差和波动的影响。     

气动伺服控制中特性参数与结构参数的辨识

为获得气动伺服系统比较精确的模型参数,有必要对中位电压、固定容积和泄漏流量进行参数辨识.根据相同控制电压下端口A和端口B的稳定压力不同的物理现象,通过2条压力稳定比值曲线求取偏移量的最小值来获得比例阀的中位电压;根据无杆气缸始端和末端的压力响应曲线不同但稳定压力相同的物理现象,通过压力相同则泄漏的质量流量相同来求取无杆气缸的固定容积;同时,为描述阀口开启交界处的快变的质量流量且克服泄漏流量公式与阀口质量流量公式的不连续问题,将泄漏流量转化为一种泄漏面积意义的拟合.试验表明,上述结构参数和特性参数的辨识,减小了模型不确定,提高了自适应鲁棒控制器的控制精度且控制量非常光滑.