混合式电机无传感器控制的研究

针对混合式永磁同步电机在伺服驱动场合应用范围有限的问题,基于其结构特点对弱磁性能进行了分析,并对控制策略进行了归纳与研究,提出了一种无传感器控制策略。在低速区采用恒电流频率比控制,高速区采用状态观测器反馈转子位置,并基于STM32 ARM Cortex-M4内核单片机搭建了实验平台,电机启动速度达到基速的15%即可切入闭环控制,能够将弱磁扩速至基速的4倍,验证了该控制策略的有效性。研究结果表明:混合式永磁同步电机具有优异的弱磁性能,且采用无传感器控制策略,能够在成本优势的基础上满足宽调速范围的伺服系统性能要求,拓展了驱动系统的应用范围。     

基于MRAS的无速度传感器的异步电机矢量控制

研究基于模型参考自适应系统(MRAS)的无速度传感器的异步电机矢量控制系统。首先介绍了矢量控制技术,接着介绍了基于MRAS的转速自适应估计理论,运用该理论构成了无速度传感器异步电机矢量控制系统;又利用Matlab对无速度传感器的异步电机矢量控制系统系统进行了建模仿真;仿真结果表明采用的控制策略控制效果良好,能在较大负载扰动下实现无传感器方式的异步电机的稳定运行。     

双馈风力发电机无速度传感器控制方法研究

建立了可用于控制算法研究的双馈风力发电机数学模型,在确定电网电压定向矢量控制策略的基础上,提出了采用基于转子电流的模型参考自适应方法进行电机转速观测的无速度传感器控制方法。在双馈风力发电系统模拟实验平台上对控制方法进行了实验验证,结果证明了无速度传感器定向矢量控制策略的有效性。     

基于ADMCF328的永磁同步电机控制系统

采用电机专用控制芯片ADMCF328,实现了一个永磁同步电机控制系统的硬件设计方案和控制策略.该方案采用霍尔传感器,实现了转子磁极位置、计算转子转角和电机转速的检测.实验结果表明,该方案具有结构简单、可靠,成本低、升级能力强的特点,实现了永磁同步电机控制系统的设计.     

基于LS052A-Cb的无刷直流电机的控制系统设计

基于设计一款高效节能的无刷直流电机的控制系统方案的目的,LS052A-Cb是一款国产通用型单片机,能够实现多核多任务并行处理。在研究了SVPWM基本原理的基础上,采用空间矢量脉宽调制技术的方法,通过运用反电动势检测实现无位置传感器方式的位置检测,并检测速度和电流采集运用双闭环PID的控制策略实现了对无刷直流电机的速度控制的试验,得出一种新型无刷直流电机控制系统的方案可行,具有应用价值。     

PMSM无速度传感器最优转矩控制系统的研究

针对永磁同步电机自身特点及转子位置和速度检测问题,采用最优转矩控制策略,提出了将脉振高频电压信号注入法和模型参考自适应法有机结合的新型无速度传感器的复合方法,设计了PMSM无速度传感器的SVPWM最优转矩控制系统.通过设计速度切换方案,实现速度的平稳过渡.此复合方法解决了单一方法不能在全速度范围内同时兼顾良好的动态、稳态性能的问题.仿真结果表明:该方法能可靠地实现包括初始磁位在内的转子位置和速度的精确检测和控制,系统具有优良的动态、稳态性能.     

基于电压矢量注入法的PMSM无传感器控制

针对贴面式永磁同步电机的无传感器控制在低速和静止时一直存在着转子位置难以检测和估算的问题,提出了一种新的无传感器控制策略,即根据定子铁芯的非线性磁化特性,采用电压矢量注入法(Voltage Vector Pulse Method),在电机开始运行时,由闭环自适应磁通观测器估算转子位置、速度,实现转子初始位置检测。最终,通过Matlab仿真和实验,验证了该方法的有效性。     

基于预测控制的电梯永磁曳引机无称重传感器起动策略研究

预测控制技术近些年来发展较为迅速,采用预测控制可以提高动态响应速度。本文提出一种基于无静差模型预测控制的永磁曳引系统无称重传感器起动控制策略,该方法不仅能够实现快速动态响应及速度无静差,并且可以有效控制倒溜距离和避免机械振动。     

PWM逆变器电流补偿无差拍控制研究

当前,对PWM逆变器数字化先进控制策略的研究方兴未艾.以现有的研究为基础,提出了一种新的控制方案,将负载电流直接补偿的无差拍控制策略用于PWM逆变器的精确控制,有效地抑制了外部环境变化或系统参数波动而引起的扰动,改善了逆变器的动、静态性能.为避免传感器对电感电流的直接检测,设计了一个全维观测器来估计状态.最后通过分析和仿真,证实了该方法的有效性和可行性.     

基于滑模观测器的无传感PMSM驱动控制系统的研究

为了研发一种可以取代传统有位置传感器的无传感器PMSM驱动控制系统,在分析滑模变结构控制理论(SMC)及永磁同步电机(PMSM)数学模型的基础上,建立起基于滑模观测器(SMO)的无传感PMSM矢量控制系统的数学模型,并搭建了采用id=0矢量控制策略的无传感PMSM矢量控制系统的仿真模型并进行仿真研究.结果表明,应用滑模...     

基于车辆负荷系数的矿用车AT动力换挡策略

针对重型矿用车自动换挡车速需要时刻适应不同环境路况的需求,提出了基于车辆负荷系数的换挡控制策略,对目前常用的以车速和油门开度为参数的动力性自动换挡控制策略进行了修正。以某32t矿用自卸车为研究对象,建立该车动力传动系统的数学模型,利用图解法求解出不同油门开度和车辆负荷系数下的最佳换挡车速点。采用MATLAB/Simulink建立了整车的仿真模型,并进行了仿真分析。结果表明修正后的换挡控制策略能自动适应车辆运行的多种工况,并可减少车辆自动挡位模式的设置。     

电动叉车势能回收系统控制策略研究

提出了一种基于双能量源、变转速容积调速的电动叉车势能回收系统方案,建立了势能回收系统和势能回收效率的数学模型,设计了电机转速模糊PI控制系统,给出了势能回收系统的控制策略。利用AMESim和MATLAB软件进行了势能回收系统仿真分析,最后通过实车实验研究来检验仿真模型的有效性和仿真结果的正确性。研究结果表明,模糊PI控制系统的控制效果优于传统PI控制器的 控制效果,该控制策略能实现势能的高效率回收,达到控制目的。     

增程式混合动力洗扫车能量管理策略研究

针对传统双发动机洗扫车排放差、噪声大、污染严重的问题,采用增程式混合动力洗扫车动力系统,提出了一种稳态分配+动态协调的能量管理策略。通过稳态能量管理对工作模式进行了划分,在此基础上设计了一种基于发动机转速模糊PID+电池下垂控制的动态协调控制方法,该方法以燃油消耗量最优为控制目标,通过控制发动机动力输出和抑制充放电功率波动,从而维持电池充放电平衡,最终实现洗扫车最佳燃油经济性。仿真分析结果表明：和传统双发动机洗扫车相比,采用所设计的控制策略,发动机转速控制平稳,转场模式节油率达到17.7%,洗扫模式节油率达到37.1%,验证了控制策略的合理性。     

风力机定量泵-并联变量马达主传动系统并网控制

提出了液压型风力发电机组定量泵-双并联变量马达主传动系统并网的控制方法,即当首台变量马达处于并网状态时采用恒压控制方法实现下一台变量马达启动时系统不失稳,并采用结构不变性原理对双并联变量马达速度耦合进行解耦,当下一台变量马达启动后采用转速控制方法实现并网同步转速控制;建立了系统并网控制的数学模型,并进行了仿真研究,得到了不同风速(定量泵转速)条件下系统采用压力与转速控制的并网过程中定量泵转速、变量马达斜盘摆角、变量马达转速、系统高压压力的响应特性,验证了定量泵-双并联变量马达系统并网控制方法的有效性,为拓展液压型风力发电机组在大型及超大型机型中的应用奠定了理论基础。     

增程式电动汽车增程器转速切换/功率跟随协调控制

针对电动汽车增程器系统中的发动机、发电机协调控制问题,提出了一种转速切换/功率跟随增程器协调控制策略。首先根据发动机的最佳制动燃油消耗率曲线设计了发动机的功率-转速切换表。然后,分别设计了基于发动机平均值模型的发动机转速二阶滑模控制系统和基于电压定向直接功率控制的PWM整流器功率控制系统。通过对发动机转速和PWM整流器输出功率的闭环控制,使发动机沿着最佳制动燃油消耗率曲线运行。最后,在AVL Cruise和MATLAB/Simulink仿真环境下搭建了系统的联合仿真模型,仿真结果从增程器功率跟随效果,发动机转速控制效果,动力电池电压、电流和SOC波动范围以及发动机工作点分布等方面验证了该策略的有效性。     

无偏差最小二乘法伺服控制系统参数辨识

为准确辨识伺服控制系统参数,针对高性能运动控制算法的要求,在分析典型伺服控制系统结构模型基础上,基于“库仑摩擦+黏性摩擦”模型,设计了无偏差最小二乘方法,研究其在“工控机+运动控制卡”数控系统平台上的实现方法。实时采集电机角速度数据,利用设计的方法估算伺服系统转动惯量、黏性摩擦和库仑转矩,通过角速度重构,对比理论计算和实际测量角速度,验证参数辨识的有效性和准确性。理论分析和实验结果表明,所设计的参数辨识方法能够准确辨识系统参数。     

基于速度控制方式的电梯变频控制策略研究

针对传统的以时间为原则的电梯速度控制方式存在的低效率和低舒适性问题,采用了以相对距离为原则的速度控制方式对电梯速度进行变频控制。在电梯变频控制策略研究中,选用抛物线—直线形理想速度曲线为标准曲线,对不同距离所需采用的速度曲线进行了理论设计,以获得高效率和高舒适性的速度曲线;在硬件设计中,通过微机,并采用了串行通讯的方式和电梯主控制器以及电梯变频器进行通讯;在软件设计中,对抛物线理想速度曲线的速度值进行了分段分表保存,然后在运行中通过查表的方式实时获得准确速度值,并对电梯进行了速度控制。研究结果表明,和传统的以时间为原则的速度控制方式相比,采用这种以相对距离为原则的速度控制方式明显减少了电梯的爬行距离,提高了电梯的高效性和舒适性。     

基于改进引力搜索算法的铣削加工参数低碳建模及优化

针对数控机床铣削加工特点,考虑刀具寿命、加工表面质量、切削速率和铣床工艺性能等条件,以铣削加工过程中的单位体积碳排放、单位体积生产成本和加工时间为目标,以切削速率、每齿进给量和切削宽度三参数为优化变量,建立了铣削加工参数多目标优化模型,并提出了一种改进的非支配排序引力搜索算法对该多目标模型进行求解。在所提出算法中采用精英保留策略和位置更新回退操作,引导群体质点向真实Pareto最优解集区域靠近。在遗传算法的交叉操作启发下,提出精英精英交叉策略和精英非精英交叉策略,增加了群体多样性。最后与原始非支配排序引力搜索算法和教学优化算法进行对比,验证了所提改进算法的优越性和可行性。采用灰色关联度法在获得的Pareto最优解集中选择满意解,为面向绿色制造的切削参数优化提供了一种新的思路。     

Study on self-tuning pole assignment speed control of an ultrasonic motor

Ultrasonic motors have a heavy nonlinearity, which varies with driving conditions. The nonlinearity is a problem as an accurate motion actuator for industrial applications and it is important to eliminate the nonlinearity in order to improve the control performance. In general, complicated control strategies are used to deal with the nonlinearity of ultrasonic motors. This paper proposes a new speed control scheme for ultrasonic motors to overcome the nonlinearity employing a simplified self-tuning control. The speed control model which can reflect the main nonlinear characteristics is obtained using a system identification method based on the step response. Then, a pole assignment speed controller is designed. To avoid the influence of the motor’s nonlinearity on the speed control performance, a control parameters’ on-line self-tuning strategy utilizing the gain of the model is designed. The proposed control strategy is realized using a DSP circuit, and experiments prove the validity of the proposed speed control scheme.     

基于微分几何的离合器接合过程速度跟踪滑模控制

针对离合器控制系统中存在的非线性、外部干扰和参数不确定问题,提出了基于微分几何的离合器接合过程速度跟踪滑模控制方法。考虑系统参数的不确定性和外界干扰等不确定因素,建立了单个离合器起步动力学模型;基于微分几何的反馈线性化方法,得出系统的控制律;采用基于趋近律的滑模控制方法,设计了存在不确定干扰的离合器控制系统滑模控制器。利用Lyapunov理论对系统的稳定性进行了证明。仿真结果表明该控制器使离合器接合过程的速度跟踪精度高,且鲁棒性好。