矿用电机车永磁同步电动机无位置传感器低速稳定控制

为改善矿用电机车内置式永磁同步电动机无位置传感器低速控制的稳定性,提出了一种改进脉动高频电压注入法。该方法将高频正弦电压信号注入到估计的同步旋转坐标系直轴上,利用低通滤波器对交轴高频电流进行处理,获得含有转子位置角估算误差的信号,再将该信号输入龙伯格观测器,获取估算的转子位置信息。仿真和实验结果表明,该方法在低速段能准确估算转子位置角和转速,使电机车在低速段能平稳启动、运行和停车。     

基于全周期电感空间矢量的开关磁阻电动机无位置传感器控制

针对转子位置传感器导致开关磁阻电动机可靠性降低、复杂度增加等问题,提出了一种基于全周期电感空间矢量的开关磁阻电动机无位置传感器控制方法。电动机启动时各相同时注入激励脉冲,电动机运行时非导通相注入激励脉冲,导通相采用能量回馈式电流斩波控制,通过计算电流斜率差来辨识全周期电感;利用全周期电感空间矢量与角度关系估计转子位置。仿真和实验结果表明,电动机在启动和稳态运行时的转子位置最大估计误差分别为0.8°和0.5°,满足开关磁阻电动机无位置传感器控制精度要求。     

基于FFT的高频信号注入法在永磁同步电机中的应用

为解决静止和低速问题,许多学者提出了高频注入的方案,通过注入一个已知的高频信号,再提取电流响应中的高频成分,得到关于转子角度信息的变量,再从中求解转子位置。传统的高频注入存在磁极难以识别的问题。为此,提出一种基于快速傅里叶变换（FFT）的信号提取方法,通过傅里叶变化即可求出转子位置信息,省去大量滤波器的使用。     

基于高频信号注入法的PMSM无感器检测技术

采用脉振高频电压信号注入法来估计SPMSM转子的速度和位置。通过在估计的转子d轴上注入高频电压信号,利于面贴式永磁同步电机的饱和凸极性,检测对应的含有转子位置信息的电流响应信号来确定转子的位置和转速。通过Matlab仿真实验,证明了脉振高频信号注入法在无传感器控制系统中的可行性和控制效果。     

永磁同步电机脉振高频电压注入转子位置检测

永磁同步电机的转子位置检测精度直接决定了电机能否平滑起动,为提高转子位置检测精度,提出了基于脉振高频电压注入的表贴式永磁同步电机转子位置检测方法。向永磁同步电机定子绕组中注入脉振高频电压信号,通过电机d、q轴磁路饱和程度的差异,实现永磁同步电机转子初始位置的检测。实验结果表明提出方法的转子位置检测精度高,适用于永磁同步电机的无传感器起动及低转速稳态运行。     

一种基于锁相环原理的参考模型自适应感应电机转速估计方法

针对超低速及零定子频率运行条件下感应电动机转速的不可观测性导致基于电机模型的传统速度估计方案无法实现速度估计,引入了高频信号注入法来获得转子磁链矢量位置角并得到转子磁链的参考模型,并以转子磁链的电流模型作为调节模型,在此基础上,提出了基于锁相环原理的参考模型自适应速度估计方案．仿真结果进一步验证了该方案的有效性．     

基于脉冲注入的无位置传感器SRM转矩优化研究

位置传感器的引入,使得开关磁阻电机(SRM)结构复杂,可靠性降低,研究了非导通相注入脉冲的转子位置估计方法,该方法不受电机控制方式,以及绕组电流超越饱和阈值的影响.针对响应脉冲电流产生的扰动转矩,设计了基于脉冲注入法的开关磁阻电机转矩优化系统.通过转速环将转矩差转换为给定转矩,建立合理的转矩分配机制,得到给定相转矩,并将直接瞬时转矩控制(DITC)与电流闭环控制相结合使转矩准确吻合给定相转矩,从而实现电机的循环控制,有效减小了脉冲电流产生干扰转矩对转矩波动的影响.建模仿真验证了方法的可行性:对基于脉冲注入的无位置传感器开关磁阻电机的转矩脉动具有良好的抑制效果.     

永磁同步电机无传感器控制系统的仿真研究

研究无传感器永磁电机性能优化问题。无传感器永磁同步电机控制技术具有成本低、体积小,可靠性高等优点。针对传统的传感器为机械式系统成本高、可靠性低的缺点,采用永磁同步电机控制技术领域的一种新的永磁同步电机转子位置、速度估算方法即高频电压信号注入法。文中对高频信号注入法的永磁同步电机无传感器控制技术的基本原理进行了论述,并采用外差方法得到转子位置和速度估计信息,建立了永磁同步电机无传感器矢量控制系统的仿真模型,给出了仿真试验结果。仿真结果表明,改进的控制系统响应快,启动过程中转矩脉动小,转速上升平稳,抗扰动性能好,有良好的静、动态性能。     

基于高频信号注入法的永磁同步电机无传感器控制

介绍了一种基于永磁同步电机空间凸极追踪的转子位置无传感器自检测的方法.该方法采用高频电压载波注入法,通过采用外差法的转子位置跟踪观测器完成了转子位置信息的提取,实现无机械位置传感器的电机转子位置的检测.并通过仿真证明了这种方法的可行性.     

自抗扰控制和高频信号注入的内嵌式永磁同步电机无位置传感器控制

针对内嵌式永磁同步电机无位置传感器控制系统,基于自抗扰控制技术和高频信号注入技术,提出了以转子位置角为扩张状态观测器(extended state observer,ESO)主体变量的自抗扰控制系统.该方法避免了传统算法中以电流为ESO主体变量时依靠角速度估计值积分来获得转子位置角估计值所带来的误差积累问题.该方法在电机起动、负载突变等电流波形正弦度较差的情况下,仍能保证转子位置角的估计值具有较高的精度.仿真结果验证了所提出方法的正确性和优越性.     

牵引电机转子断条微弱故障电气特性分析与故障注入

对牵引电机断条早期微弱故障进行电气特性分析有利于研究转子断条故障。首先从导条金属电阻值在疲劳演化过程中的变化规律出发,引入损伤因子,得到单根导条断裂严重程度与牵引电机相电阻间的关系;然后通过迭加原理,将导条故障时的牵引电机看成是正常电机在故障导条处迭加反向电流源,得到单根导条断裂时定子电流故障特征分量值;最后建立定子电流故障特征分量与单根导条故障严重程度之间关系。在此基础上,牵引传动控制系统基于dSPACE的控制器硬件在环半实物仿真平台上,实现早期断条微弱故障的渐变注入并对结果进行分析,证明了电气特性分析与故障注入的正确性。     

不同转子结构无刷双馈电动机的仿真研究

阐述了无刷双馈电动机的工作原理和不同转子结构特点,采用Ansoft软件对磁障、笼型、凸极、凸极加导条4种不同转子结构的无刷双馈电动机进行了建模仿真,通过二维瞬态电磁场有限元计算出了不同转子结构无刷双馈电动机的磁力线分布及气隙磁场谐波的频谱图,揭示了不同转子结构对无刷双馈电动机磁场调制效果的影响,得出磁障转子无刷双馈电动机对磁场的调制效果最好、笼型转子无刷双馈电动机对磁场的调制效果最差的结论,为深入研究无刷双馈电动机转子结构的优化设计奠定了基础。     

航空发动机风扇转子试验器动力学特性研究

以某型航空发动机风扇转子为参考,在结构相似和动力学特性相似约束条件下开展了风扇转子试验器的设计与动力学特性研究工作.利用转子动力学有限元分析技术研究了各参数对风扇转子试验器模态的影响,结合其动力学相似设计的一般流程,得到了通过调整风扇转子试验器参数实现试验器动力学特性控制的一般方法,给出了风扇转子动力学试验器的具体设计参数.     

基于光斑成像的直升机旋翼共锥度测量方法

直升机旋翼共锥度值是直升机旋翼动平衡试验中测试的一项重要指标,它关系到直升机的安全和各方面性能,针对在旋翼高速旋转的动态下进行旋翼共锥度测量的特点,设计了一种基于光斑成像的直升机旋翼共锥度测量方法,给出了系统基本构成和测量原理,并进行了系统误差分析;该方法是一种非接触式的测量方法,在测量旋翼锥度差的同时,还可以测出桨叶的桨距角,可实现对直升机旋翼共锥度较高精度的测量;该方法具有较高的实际应用价值。     

三种直升机旋翼共锥度测量新方法

直升机旋翼共锥度是旋翼动平衡测量的一个重要参数;它直接影响直升机机动性能、安全性能等多方面重要指标;针对在旋翼高速旋转的状态下测量共锥度值的系统特点,介绍了3种基于摄像机成像的直升机旋翼共锥度测量新方法,利用摄像机采集光源在桨叶上的成像信息,对图像进行处理、计算,从而得到直升机旋翼的共锥度值;对每种方法的基本结构、计算方法进行了较详细的介绍,该方法结构简单,安装方便,可实现对直升机旋翼共锥度值较高精度的测量,具有较高的实用价值.     

大推力高精度智能变距拉杆技术研究

传统的直升机旋翼锥体不平衡调整方法是按照特定程序定期在地面人工测试并微调桨叶拉杆长度来实现的,这种方法对人员和设备的要求都较为严苛,且人工和资金成本较高。智能变距拉杆可取代传统机械式的变距拉杆,并配合直升机旋翼实时调整系统实现对直升机椎体的自动在线调整,有效降低了维护成本,提高了维护效率。智能变距拉杆是直升机旋翼实时调整系统的执行机构,是一种机电一体化的直线智能作动器,其特点是载荷体积比大、重量轻、精度高。风洞试验结果表明,通过旋翼智能变距拉杆调整旋翼平衡能有效降低旋翼振动水平,最高降幅50%。     

一种激光测距装置在旋翼共锥度测量中的应用

直升机旋翼共锥度是旋翼动平衡测量的一个重要参数。它直接影响直升机机动性能、安全性能等多方面重要指标。针对在旋翼高速旋转的状态下测量共锥度值的系统特点,设计了一种激光测距装置,利用激光和反光镜构成三角形光路,在反光镜上标记矩形刻线,利用矩形刻线在摄像机靶面上的成像信息求出反光镜的位置角度信息,进而利用三角形几何原理计算被测点到激光测距装置的距离。从而实现距离测量。将其用于直升机旋翼共锥度测量中,可实现对直升机旋翼共锥度值的非接触、高精度测量。对该装置的结构和计算过程进行了简要介绍。该装置具有结构简单、使用方便、精度较高、支架非结构性形变对测量结果无影响的特点。     

THE APPLICATION OF KEY DEPENDENT AND VARIABLE ROTOR SETS TO GENERALIZED ROTOR CRYPTOGRAPHIC SYSTEMS

The structure and utilization of the “Generalized Rotor” (GR) cryptographic operator for the construction of cryptographic systems and mixers of pseudo-random streams has been discussed previously [1,2]. This article discusses the creation of key dependent rotors for rotor systems and their cryptographic application. Generation of key dependent rotor sets from an original fixed “basis” rotor set is discussed and is shown to allow the creation and management of readily changed rotor sets. The use of such frequently changed rotor sets adds materially to cryptographic security of systems utilizing these sets. The generation and application of “variable” rotor sets to substitution-permutation block codes is shown to add appreciable crypt analytic difficulties to these codes at a small processing cost and at a moderate memory cost to the encryption/decryption operation.     

共轴刚性旋翼桨尖间距建模与参数影响研究

共轴刚性旋翼桨尖间距是涉及直升机飞行安全的关键问题,建立了共轴刚性旋翼综合气弹分析模型,开展了升力偏置、前进比、旋翼交叉角、提前操纵角以及高阶气动载荷等因素对桨尖间距影响的数值计算和分析研究.研究结果表明,升力偏置是影响桨尖间距最重要的因素,随着升力偏置量增大,桨尖间距呈线性减小趋势,而且旋翼拉力越大,趋势直线的斜率就越大,本质上桨尖间距是由桨根动态挥舞弯矩决定的,桨尖间距不会随飞行速度的增大而减小,旋翼交叉角对桨尖间距有一定的调节作用,提前操纵角和高阶气动载荷则对桨尖间距影响很小.     

滚动转子压缩机转子组合结构振动特性分析与测试

为了避免压缩机转子系统在工作过程中的振动超标,需要对其开展系统化的动态优化设计,包括压缩机转子乃至整机的振动特性测试以及利用转子动力学对其建模与分析.本文以转子系统组合件(泵组件+外壳组件)为研究对象,首先创建了压缩机转子系统三维实体有限元分析模型.进一步,对转子系统的固有特性进行了分析,获得了前5阶固有频率与模态振型.最后,对该滚动转子压缩机进行了动力学实验,校验了上述分析模型的合理性.本文的研究可为压缩机系统的减振与降噪提供技术参考.