煤矿锚杆机除尘马达改进

针对煤矿进口锚杆机除尘马达频繁出现故障的情况,通过排查除尘装置的安装方式和监测马达工作时的压力状态,查找故障原因,并制定解决方案。通过马达外接单向阀,可满足马达进油口最低安全压力限制的要求,解决了马达频繁损坏的问题,保障了设备工作的稳定性,提高了工作效率。     

基于平均功率平衡控制的磁悬浮分子泵电力失效补偿方法

高速磁悬浮涡轮分子泵（Turbo Molecular Pump, TMP）因其高能量密度、微振动、无需润滑等优点被广泛应用于工业领域，但外部电源失效时，高速转子跌落后与保护轴承产生剧烈撞击和摩擦，将给系统带来致命损害。针对以上问题，提出一种基于平均功率平衡法的电力失效补偿控制（Power Failure Compensation Control, PFCC）方法。首先，设计电机能量回馈电路；其次，对Buck-Boost变换器进行数学建模，设计一种双环非线性控制器，其中电流内环使用滑模控制，电压外环使用平均功率平衡控制（Average Power Balance Control, APBC），并利用Lyapunov函数推导出系统的稳定性条件；最后，通过搭建磁悬浮分子泵PFCC实验平台，对所提出的方法进行实验验证。结果表明：本文所提出的方法具有快速响应和输出鲁棒性，磁悬浮转子由额定转速21000 r/min降至3900 r/min时跌落，电机能量转化效率为96.6%，提高了磁轴承系统的安全性。     

基于参数预标定的长行程PMLSM无传感器控制

为了解决长行程定子不连续永磁直线同步电机存在的因无法全程安装位置传感器和不同动子和定子之间的电磁参数不固定所造成的控制性能下降的难题,提出一种在每一段定子内先进行参数标定,再进行速度控制的控制系统设计。首先,在动子进入过程中,对电机进行电磁参数标定,根据标定参数对控制器参数进行调整,以达到更好的控制效果。然后,使用无位置传感器控制系统使动子快速达到设定速度值并稳定运行。实验结果表明:动子进入过程参数标定精度分别为0.002Wb和0.000 4H;无位置传感器控制中位置估计精度为0.63mm,速度收敛时间为0.45s,稳态误差为0.02m/s。基本满足永磁直线同步电机用于长行程运输的控制快速性、稳定性等要求。     

基于电信号特征分析的电机故障诊断技术

介绍了电机故障诊断技术平台的组成,分析了电机常见故障下电信号的特征。利用宜昌和景洪工厂两台电机进行了实际对比测试,宜昌工厂电机定子电流特征频率在49.2Hz时表现出峰值-36.08dB,在50.8Hz时表现峰值则为-37.23dB,表明电机存在转子断条故障;景洪工厂电机在转子特征频率为113.51Hz时,出现峰值-58.47dB,表明电机存在静态偏心故障。经电机现场抽芯检查,验证了电机故障快速诊断平台给出的电机健康状态评估结果,证实了基于电信号特征分析的电机故障诊断技术的准确性。     

基于时频域的卷积神经网络运动想象脑电信号识别方法

针对目前运动想象脑电（EEG）信号识别率较低的问题，考虑到脑电信号蕴含着丰富的时频信息，提出一种基于时频域的卷积神经网络（CNN）运动想象脑电信号识别方法。首先，利用短时傅里叶变换（STFT）对脑电信号的相关频带进行预处理，并将多个电极的时频图组合构造出一种二维时频图；然后，针对二维时频图的时频特性，通过一维卷积的方法设计了一种新颖的CNN结构；最后，通过支持向量机（SVM）对CNN提取的特征进行分类。基于BCI数据集的实验结果表明，所提方法的平均识别率为86.5%，优于其他传统运动想象脑电信号识别方法；同时将该方法应用在智能轮椅上，验证了其有效性。     

基于E-SPCM的直线电机动子位置高精度测量方法研究

针对直线电机动子位置测量,引入一种基于扩展采样相位相关法(E-SPCM)的亚像素位移图像检测方法,以提高测量精度和抗干扰性。首先建立了直线电机位置检测系统,通过高速相机实时采集条纹图像序列;其次对条纹图像进行边缘特征提取,利用相位相关得到相邻条纹图像的互功率谱,即动子位置的整像素位移;进而对整像素邻域的互功率谱进行上采样相位相关计算,实现高精度的亚像素位移测量,进一步由系统标定得到实际位移值。对比传统相位相关算法,所采用的方法能够提高测量精度且有很好的噪声抑制性能,最后搭建了实验检测平台,验证了算法的有效性。     

复卷机伺服张力控制系统设计及优化

本研究通过对复卷机工艺流程进行分析,分别对纸幅张力、速度和纠偏的控制系统进行了设计及优化,采用罗克韦尔PLC作为主控制器,结合伺服驱动器和伺服电机等,实现对纸幅张力的稳定控制。该控制系统在实际生产中取得了良好的控制效果,张力调整时间由之前的10 s缩短到5 s内,并且无超调量。     

新型卡板式外径千分表的设计应用

针对机车牵引电机转轴磨削测量中,对转轴轴承位尺寸超差的原因进行分析,设计制作机车牵引电机转轴新型卡板式外径千分表(实用新型:ZL201420477030.7)。实际应用表明,新型卡板式外径千分表保证了牵引电机转轴轴承位的磨削尺寸,避免了转轴轴承位尺寸超差现象,解决了机车牵引电机转轴轴承位磨削测量的工艺、质量问题。     

开关磁阻直线电机的设计及其推力优化

设计了一种开关磁阻直线电机,使用JMAG软件对其进行了仿真和优化。进行了推力公式的推导,研究了导通顺序和初始位置对电机推力的影响,并分析了三种典型情况的磁力线分布。对电机的定子和动子的齿部和轭部高度、宽度及铁耗进行仿真优化,得出了最优参数。将有取向硅钢应用于该电机,研究了推力与轧制角的关系,并与使用普通硅钢的开关磁阻直线电机进行了对比,推力有一定提升。提出在动子齿部开切向槽的方案,结果表明,开切向槽对推力的影响较小,并能显著减小推力波动。     

Robust SVM-direct torque control of induction motor based on sliding mode controller and sliding mode observer

This paper proposes a design of control and estimation strategy for induction motor based on the variable structure approach. It describes a coupling of sliding mode direct torque control (DTC) with sliding mode flux and speed observer. This algorithm uses direct torque control basics and the sliding mode approach. A robust electromagnetic torque and flux controllers are designed to overcome the conventional SVM-DTC drawbacks and to ensure fast response and full reference tracking with desired dynamic behavior and low ripple level. The sliding mode controller is used to generate reference voltages in stationary frame and give them to the controlled motor after modulation by a space vector modulation (SVM) inverter. The second aim of this paper is to design a sliding mode speed/flux observer which can improve the control performances by using a sensorless algorithm to get an accurate estimation, and consequently, increase the reliability of the system and decrease the cost of using sensors. The effectiveness of the whole composed control algorithm is investigated in different robustness tests with simulation using Matlab/Simulink and verified by real time experimental implementation based on dS pace 1104 board.