船舶水尺计重误差分析与控制

水尺计重是一种通过船舶六面吃水进行观测求得船舶相应排水量,计算所装卸货物的计重方法,它一般适用于价值较低、衡器计重困难、大宗散装固体的计重。随着国际贸易的发展,散装货船的日趋大型化,且货物价值不断提高,因此水尺计重的准确度要求越来越高。为了提高水尺计重的准确度,作者对其过程中的可能产生的误差进行分析,并加以控制,进而减少因误差而带来的损失。     

磁浮直线电机的分段最大加速度跟踪控制

单边直线感应电机(Single-sided Linear Induction Motors,SLIMs)作为中低速磁悬浮列车的驱动装置,其推力和法向力的优良控制特性以及抗干扰能力,对于列车的牵引及悬浮系统稳定高效运行极为重要。通过建立SLIM的最大加速度变电流跟踪控制模型,在加/减速区,控制SLIM以恒定最大加速度运行;在稳速区,为充分利用电机的容量,控制SLIM恒功率运行。实验验证了所提控制算法的有效性,不仅能有效研究SLIM推力特性,还能为探索磁悬浮的高效动态控制方法提供参考。     

单边直线感应电机的无速度传感器虚拟控制

单边短初级长次级直线感应电机已普遍应用于低速磁悬浮的驱动系统。由于在动态纵向边端效应影响下等效电路不对称,单边直线感应电机(single-sided linear inductionmotor,SLIM)的一些参数非线性变化。传统的应用于旋转电机的无速度传感器方法不再适用。首先分析了SLIM的M/T轴等效电路,选择次级磁链作为速度观测器状态变量。根据李雅普诺夫系统稳定性判据,推导出适用于SLIM的无速度传感器辨识;然后,采用反馈广义积分观测器控制稳态辨识速度的双幅脉振幅值;引入虚拟期望变量(virtualdesired variable,VDV)法,利用估算速度参与SLIM的恒滑差频率矢量控制。仿真与实验对所提控制算法的有效性和实用性进行了验证,所得结论可为磁悬浮的无速度传感器控制提供参考。     

中低速磁浮单边直线电机设计及特性优化

为满足中低速磁浮用单边直线感应电机(single-sided linear induction motor,SLIM)的牵引制动特性要求,给出了两种备选设计方案:一种是八极-80槽(长度1 927 mm),一种是八极(虚拟9极)-89槽(长度2 047 mm).在结构空间、材料成本酌优考量的基础上,对SLIM的绕组极数、节距、匝数、槽型、布线等的快速准确定型,对两种SLIM设计方案分别进行磁路、磁势、等值电路、起动特性等的计算,给出相应的理论计算及仿真测试结果.实验结果表明:两种备选方案均能满足中低速磁浮牵引要求,其中八极-80槽已经量产化,八极-89槽可行性已被验证.对结果分析可以得知SLIM设计流程和相关特性计算方法能为中低速磁悬浮列车驱动用SLIM的优化设计提供参考,依据结构设计过程,可准确地计算出与SLIM动态控制有关的参数的静态值.     

磁浮直线感应电机的PI自适应电流可变转差频率鲁棒控制

单边直线感应电机(Single-sided Linear Induction Motors,SLIMs)作为中低速磁悬浮列车的驱动装置,其推力和法向力的耦合控制特性以及系统的抗扰动能力,对于磁浮列车的牵引及悬浮系统动态运行极为重要。本文分别建立SLIM的最大推力点和法向力过零点的转差频率-电流控制模型,研究了将两者协同优化控制的变电流分段变转差频率(Variant-Current Variable Slip-Frequency,VCVSF)策略。建立了在稳态转差频率下的法向力控制电流与悬浮气隙的二维状态空间Popov超稳定模型,通过在线性环节增加前馈补偿器保证等价反馈系统严格正实,从而实现零点处法向力稳态振动的自收敛。实验研究验证了本文所提控制算法的有效性。     

PWM闭环控制的开关电源系统模型研究

通过数学分析方法，把开关电源电路表示成线性传递函数或非线性控制模型，可以建立一种全系统的符号仿真模型，最终达到提高仿真速度和实现较大系统主控回路联合仿真的目的。     

开关电源的建模与优化设计研究

针对目前无法建立开关电源精确数学模型的情况下，研究一种有效的开关电源工程化设计方法。给出了一种开关电源拓扑结构，详细介绍了采用实验和仿真结果建立基于Matlab环境下的开关电源神经网络模型的方法，以及利用该非线性神经网络模型结合遗传算法理论对开关电源的电路参数进行优化设计的过程。在此基础上研制了开关电源样机，并对开关电源优化模型和样机进行了仿真与试验研究分析。结果表明，采用这种优化设计方法制造的开关电源的动态性能、静态性能均达到了预期指标。     

牵引电机故障诊断专家系统的研究

为提高牵引电机状态异常和故障诊断的能力,设计了以DSPTMS320LF2407A为核心、以专家系统为基础的智能综合测试及故障诊断专家系统;具体给出了专家系统理论及系统的设计方法,提出了基于专家知识库、诊断推理及知识获取机制的诊断方法;完成专家系统知识库的构建和推理机的设计,能较好地完成牵引电机的检测与诊断的要求,为牵引电机故障诊断提供了一种先进的诊断方法,为铁路机车的安全运行提供了可靠技术保障.     

轴承压装及跑合试验微机数据采集处理系统

介绍了基于集散式结构的微机数据采集处理系统在铁道车辆轴承压装及跑合试验台上的应用,阐述了系统检测原理、硬件结构及系统软件的编制方法.