基于滑模变结构的开关磁阻电机控制仿真

研究开关磁阻电机的非线性及转矩脉动是其较为突出的缺点.从滑模变结构的理论出发,通过将一类通用滑模变结构控制方法应用到开关磁阻电机的控制系统中.在开关磁阻电机精确模型未知情况下,利用滑模变结构控制的快速性和完全自适应性,实现对开关磁阻电机的有效控制.经仿真结果表明,方法能够有效降低开关磁阻电机的转矩脉动,并改善开关磁阻电机的动态性能,同时具有较强的鲁棒性.     

开关磁阻电机的测量控制系统

介绍了开关磁阻电机测量、控制系统的设计,较详细地介绍开关磁阻电机有关参数,如角位置、相电流等的特点,讨论了测试及控制的方法以及软件设计。     

开关磁阻电机的三维有限元分析

为了解决二维有限元分析开关磁阻电机磁场不准确的问题,采用了三维建模方法,对开关磁阻电机的整个场域进行三维有限元分析.基于整体建模的方法,利用三维有限元数值进行分析计算,准确描述开关磁阻电机的端部磁场效应.在三维有限元分析加载电流时,提出了“跑道线圈”这一概念.该概念在考虑了端部效应的同时,也解决了立体模型施加载荷时出现的方向选择困难的问题.采用通用磁标势法对非线性方程组进行求解,得出了最大电感和最小电感位置处的磁感应强度和磁场强度分布.     

开关磁阻电机控制系统仿真建模研究

基于开关磁阻电机的基本方程式,利用Madab/Simulink环境下的基本模块,搭建了一个开关磁阻电机驱动系统的动态仿真模型.可以对给定参数的开关磁阻电机的动态特性进行仿真.仿真结果证明了开关磁阻电机建模方法的合理性、有效性,为实际电机控制系统的设计和调试提供了新的思路.     

基于MCU和CPLD的开关磁阻电机控制器的设计

以MCU和CPLD为核心,研制了一种通用的开关磁阻电机控制器,与开关磁阻电机一起组成宽调速范围、高效节能的开关磁阻电机调速系统,克服了直流和交流电机调速系统的一些缺点,实践证明,该系统能很好地应用于各种通用调速场合,具有成本低、控制灵活、自适应能力强及适用范围广等优点.     

一种开关磁阻电机无位置传感器控制方法的实现

开关磁阻电机位置传感器的使用,增加了结构的复杂性,降低了控制的可靠性,因此脱离传感器的无位置控制技术成为了国内外专家学者研究的热点之一。分析开关磁阻电机的工作原理,并结合国内外有关开关磁阻电机无位置传感器转子位置检测和调速控制的相关文献,总结得到一种简单的开关磁阻电机无位置传感器控制方法。仿真和实验结果表明,该方法能够实现对无位置传感器开关磁阻电机的有效控制。     

基于单片机的开关磁阻电机驱动系统设计

该文介绍了开关磁阻电机的基本原理,设计了一种用80C196单片机实现的开关磁阻电机驱动系统,并对该开关磁阻电机调速系统的性能进行了实验与测试,实验证明该系统运行可靠。     

一种开关磁阻电机建模方法的研究与实现

由于开关磁阻电机的非线性特点,难以建立一个精确的开关磁电机的模型,为了精准建立开关磁阻电机模型,利用径向基函数神经网络良好的非线性映射能力在获取准确磁链样本数据基础上训练神经网络,利用训练的径向基神经网络构建开关磁阻电机非线性模型.在此基础上,采用角度位置控制和电压脉宽调制控制相结合的方法搭建开关磁阻电机驱动控制系统的仿真框架.仿真结果表明:利用径向基函数神经网络的方法可以克服开关磁阻电机的非线性问题,所建立的开关磁阻电机模型可以正常稳定运行.从而证明上述方法的合理有效性.     

开关磁阻电机调速系统及其应用

本文介绍了开关磁阻电机调速系统的发展概况及基本构成,并对开关磁阻电机调速原理进行分析,最后详细阐述了该系统作为一种新型调速系统的优点及其应用.     

开关磁阻电机高性能闭环调速系统仿真

在提高开关磁阻电机调速控制的精确度的研究中,由于系统存在非线性,调速精度低.利用传统控制方法进行开关磁阻电机调速的过程中,由于开关磁阻电机是双凸极结构,其电磁特性呈现高度的非线性,参数和结构也是在时刻变化的,不存在有效的反馈,造成固定参数的传统的开环调速控制方法的调速精确度较低.提出一种闭环控制的开关磁阻电机调速方法.利用线性法对开关磁阻电机中的相关控制变量进行分析,建立控制系统模型,以实际电流和参考电流的偏差作为调速过程中的反馈,等效控制开关磁阻电机绕组中的相电压,通过改变反馈参数对绕组中的相电压进行调节,从而实现开关磁阻电机调速过程中的闭环控制.实验结果表明,改进算法能够有效提高开关磁阻电机转速控制的精确性.     

基于ANSYS二次开发的结构拓扑优化

将先进的结构拓扑优化思想与成熟的有限元分析软件ANSYS相结合,基于ANSYS二次开发语言APDL和UIDL编制了结构拓扑优化程序,解决了ANSYS自带的拓扑优化模块中单元类型受限及不能应用于桁架结构优化的问题,充分利用ANSYS丰富的单元类型、强大的计算和后处理能力,有利于促进结构拓扑优化的应用和研究,拓宽ANSYS软件在结构拓扑优化方面的应用领域。     

高炉炉壳结构力学分析软件开发

为探索基于ANSYS平台开发各类工程结构分析软件的通用方法,以高炉炉壳结构力学分析软件包为例,用VC＋＋编写程序并实现对ANSYS的封装．该方法可修改ANSYS的APDL数据文件中的输入参数,自动运行ANSYS的APDL批处理程序,利用ANSYS的OUT结果文件进行后处理,也可借助其他后处理软件进行后处理操作．该方法可使用户在不必熟练掌握ANSYS模块的情况下,利用ANSYS进行工程有限元问题的分析计算．     

16/12极开关磁阻电机调速系统设计

影响开关磁阻电机推广的主要因素之一就是其转矩脉动较大.为了降低转矩脉动,在传统四相8/6极开关磁阻电机基础上,提出了四相16/12极开关磁阻电机的新型结构.电机控制单元采用处理速度较强的STM32F051C作为该型电机的控制芯片,并通过直接转矩控制算法对电机转矩进行控制.通过在测功机上的空载和加载试验,得出电机在不同工作状态下的绕组电流波形,经测试分析,该系统调速性能良好.     

水工弧形闸门结构的APDL建模方法

针对水工弧形闸门结构有限元分析过程中建立几何模型和有限元模型过程不清晰、方法不高效 及质量不高问题,采用通用有限元计算软件 ANSYS 中 APDL 参数化语言给出快速建立弧形闸门高质量几何模 型和有限元模型的具体思路和相应 APDL 命令。确保了几何模型的真实性、有限元模型的正确性、边界条件的 恰当性、分析结果的合理性。进而解决了弧形闸门有限元分析过程中的关键技术问题,提高了闸门设计质量; 基于参数化建模能准确快速修改闸门设计中的相关参数,提高了闸门设计效率;为同类型闸门结构高质量设计 和分析提供借鉴作用;同时为完善、丰富现行闸门设计规范奠定技术基础。     

开关磁阻风力发电系统研究

针对传统的基于异步发电机、双馈发电机和永磁同步发电机的风力发电系统稳定性较差,风力发电系统的实验研究需要诸多条件、不易实现的问题,提出了一种在不具备风场实验条件情况下进行基于开关磁阻发电机的风力发电系统研究的方法,即采用直流电动机模拟风力机来进行开关磁阻发电系统的实验。建立了直流电动机模拟风力机的仿真模型,介绍了基于该模型的开关磁阻风力发电系统最大输出功率闭环控制方案。仿真结果表明,该控制方案能使所建立的发电系统快速进行功率调节并进入稳态工作。     

基于转矩分配函数的开关磁阻电机的效率优化方法

开关磁阻电机使用传统的转矩分配函数(TSF)控制时虽然可以起到一定的抑制转矩脉动的作用,但却由于换相阶段电流峰值过高,电流可控性下降等问题使得其在换相阶段出现较为明显的转矩脉动,以及较高的铜耗。针对这一问题,提出了一种基于TSF的开关磁阻电机的效率优化方法。将电机特性作为约束条件,以铜耗为优化目标建立最优化模型,利用多重嵌套的遗传算法将该最优化模型应用于Simulink仿真中,得到不同参数下最优的电流参考曲线。再根据不同转速下对电机性能的需求,进一步筛选权重参数,从而得到最优的电流参考曲线。仿真和实验结果表明,该方法能够有效地降低换相阶段的电流峰值、降低电流控制难度,进而在较低转速下抑制转矩脉动、在较高转速下提高效率。     

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.     

基于电压斩波及关断角补偿控制的SRD仿真实现

为了简化控制和降低成本,对开关磁阻电动机(SRM)采用电压斩波控制方式;针对SRM转矩脉动大的问题,采用模糊控制器对SRM的关断角进行实时补偿,达到减小转矩脉动的目的.分析SRM非线性数学模型,在MATLAB/Simulink中建立基于电压斩波及关断角补偿控制的开关磁阻电动机调速系统(SRD)仿真模型.最后通过仿真,验证了电压斩波控制方式的正确性,也验证了文中减小SRM转矩脉动方法的可行性和有效性,为实际的SRD设计和调试提供有效的手段和工具.     

一种开关磁阻电机模数混合式控制系统的设计

本文介绍了一种开关磁阻电机模数混合式控制系统的设计方案。分析了开关磁阻电机的数学模型和工作原理,提出基于定角度电压斩波方式的速度单闭环控制方案,控制回路采用模拟方式实现PI速度调节,反馈回路则采用以80C51为核心的单片机系统进行位置信号与反馈速度之间的转换处理,同时给出相应硬件结构。     

基于改进NSGA-Ⅱ算法的开关磁阻电机再生制动优化控制方法

针对采用传统优化算法优化开关磁阻电机再生制动控制参数存在制动能量回馈效率低及制动转矩脉动系数大的问题,提出一种基于渐近约束支配法则的双目标非支配排序遗传算法。首先针对传统双目标非支配排序遗传算法优化开关磁阻电机再生制动控制参数时存在易陷入局部最优解等不足,提出一种渐近约束支配法则,再将基于渐近约束支配法则的双目标非支配排序遗传算法应用于开关磁阻电机再生制动控制参数的优化,并对其效果进行了仿真验证,同时与传统双目标非支配排序遗传算法进行了对比分析,结果表明:基于渐近约束支配法则的双目标非支配排序遗传算法不仅有效解决了易陷入局部最优解的问题,而且显著提高了开关磁阻电机再生制动效率并降低了其转矩脉动系数,取得了满意的优化效果。