无刷直流电机换相转矩脉动的电流预测控制

分析了永磁无刷直流电机换相原理,提出了一种换相电流预测控制方法以抑制换相转矩脉动.在换相期间依靠检测非换相绕组上的电流,采用换相电流预测控制的方法,确保换相期间关断相的电流下降率和开通相的电流上升率相等,从而保证了换相期间非换相电流的恒定,达到了抑制换相转矩脉动的目的;同时采用时间延迟控制（time delay control,TDC）方法分析和估计参数扰动对换相转矩脉动的影响,认为参数扰动对换相转矩脉动的影响可以忽略不计.仿真和试验验证了该方法能够有效地减小电流脉动,抑制了换相转矩脉动.     

一种控制SRM转矩脉动减小的算法

提出了一种改进的通过使用CMAC（Cerebellar Model Articulation Controller－－脑模型关节控制器）神经网络控制变磁阻式电动机（SRM）转矩脉动减小的算法。该算法在保持原LMS算法优点的基础上,确保电机以低速运转时最小化转矩脉动、铜耗及电机以高速运转时最小化转矩脉动、铜耗、电流的变化率均产生最佳的电流曲线。     

基于模糊逻辑的DTC减小转矩脉动方法研究

直接转矩控制方法的主要问题之一是电机在低速运行时有较高的转矩脉动.通过对转矩脉动的原因进行分析,得出低速运行时转矩滞环的幅值和转矩脉动直接相关,速度误差信号的变化是判断电机转矩脉动的一个很好指标,并设计了一种模糊逻辑转矩控制器,控制器输入是电流信号和速度误差信号的变化率,控制器的输出是转矩滞环振幅的增量,同时提出基于模...     

一种控制SRM转矩脉动减小的算法

提出了一种改进的通过使用CMAC(CerebellarModelArticulationController———脑模型关节控制器 )神经网络控制变磁阻式电动机 (SRM)转矩脉动减小的算法。该算法在保持原LMS算法优点的基础上 ,能确保电机以低速运转时最小化转矩脉动、铜耗及电机以高速运转时最小化转矩脉动、铜耗、电流的变化率均产生最佳的电流曲线。     

转矩滞环幅值可调的直接转矩控制方法研究

通过对转矩脉动的原因进行分析,得出低速运行时转矩滞环的幅值和转矩脉动直接相关,速度误差信号的变化是判断电机转矩脉动的一个很好的指标;同时提出一种模糊逻辑控制器,以速度误差信号和电流信号的变化率为输入,以转矩滞环振幅增量为输出,能动态地调节转矩滞环幅值.仿真结果表明:含有模糊逻辑滞环调节控制器的直接转矩控制系统能够减少电机运行过程中的转矩和磁通脉动,同时提高直接转矩控制系统在低速运行条件下的工作性能.     

铰接杆系机构稳定性条件分析

基于能量准则,讨论了铰接杆系机构的稳定性问题.通过分析体系切线刚度矩阵解析表达式的构成,阐明了机构的稳定仅来源于可行内力（预应力或外荷载效应）的强化,严格证明了经典预应力机构的稳定性判别准则,其等同于系统势能二阶变分的正定性条件,同时指出该准则的不完善性.针对荷载强化机构的稳定问题,提出了相应的稳定性判别准则并辅以算例说明.最后对几何稳定性问题的实质、结构和机构的定义以及机构稳定性的必要条件等问题进行了相关讨论.     

极坐标系下黏性流动的拟谱方法

针对拟谱方法在极坐标下遇到的坐标奇异以及压力边界条件难处理等问题,提出了一种新的基于极坐标系下的拟谱方法.该方法在一致网格上直接求解非定常原始变量形式的N-S方程,采用算子分裂法来解耦速度和压力,在径向采用Chebyshev-Radau配置点,在角方向采用标准的Fourier配置点.同时对压力的谱导数矩阵进行了变换,使边界上的压力点不出现在计算方程中.把该方法应用于圆截面的曲线管道的层流流动中,数值实验结果表明,该方法成功解决了极坐标系中的坐标奇异问题;对压力谱导数矩阵的变换,避免了对压力提非物理的边界条件,保证了解的精度,同时也消除了虚假压力模式     

基于最小铜损的BLDCM矢量控制

为了降低无刷直流电机（BLDCM）驱动系统的转矩脉动,提高运行效率,提出了基于最小铜损的BLDCM矢量控制方案.该方案实现思路是基于最小铜损设计电流指令发生器,发生器根据速度外环输出的参考转矩获得BLDCM定子电流给定值.定子电流给定值与实际定子电流比较后,经过电流内环PI调节器生成逆变器参考电压,其控制逆变器进行空间矢量脉宽调制（SVPWM）〖JP〗并输出驱动BLDCM的相电压,实现BLDCM的矢量控制.为了验证基于最小铜损BLDCM矢量控制方案的可行性和有效性,建立了该系统的Simulink仿真模型,仿真结果证实了BLDCM矢量控制在降低转矩脉动的同时兼具良好的动态和静态性能.     

永磁型无轴承电机的设计与控制研究

为了深入研究永磁型无轴承电机的设计方法及控制策略,提出了计及定、转子定位偏心的悬浮力解析模型及该解析模型中悬浮绕组参数的设计方法.该方法基于永磁型无轴承电机悬浮力产生机理和电磁场有限元分析,进行电机设计,得到永磁型无轴承样机的系统参数.在此样机系统基础上,讨论了转矩控制子系统的转子磁场定向矢量控制、悬浮控制子系统的模糊自调整比例 积分 微分（PID）控制策略,并进行了悬浮运行实验,结果表明该设计参数与实际样机参数基本吻合,验证了该设计方法的正确可行性,该控制策略有效地解决了无轴承电机模型复杂、参数时变等实际因素的影响,保证了其运行控制的鲁棒性.     

温度和热流方向对木材传热特性的影响

以4种常用木材为实验对象,研究了不同温度和热流方向对木材的导热系数、比热和热扩散率的影响,并分析了热物理性质变化的原因.实验结果表明：温度和热流方向对木材的传热特性影响显著.在25～200 ℃内,木材导热系数和比热呈现非线性变化,开始是随着温度的升高而逐渐增加,在接近80 ℃时达到一个峰值,然后又逐渐降低.而木材热扩散率的变化与温度的关系不明显.同一温度下,木材的顺纹（热流平行于纹理方向）导热系数要大于其横纹（热流垂直于纹理方向）导热系数,前者是后者的2.4～3.0倍.     

基于终点时刻末端误差的柔性臂迭代学习控制

针对柔性臂重复运行的情况,在仅能测量运行终点时刻末端位置的条件下,提出一种新的结合计算力矩法的迭代学习控制（ILC）方法.该方法利用柔性臂的简化动力学模型,给出各关节控制力矩的参数化表示;并依据终点时刻柔性臂末端位置的误差,通过迭代学习算法调整控制力矩的参数,实现精确到达预期末端位置的目标.算法利用ILC不依赖模型的特点,弥补计算力矩法需要精确模型的缺陷;参数的迭代学习主要起到消除模型误差和各种干扰的作用,增强算法的鲁棒性.通过理论分析给出所提算法的收敛条件.最后在柔性臂系统上进行仿真及实际试验.结果表明,所提出的ILC算法能够克服连杆柔性对柔性臂末端误差的影响,显示良好的控制效果.     

基于DSP控制的开关磁阻电机可逆传动系统

为了优化相电流波形，减少转矩脉动，改善系统的静、动态特性，提出了开关磁组电机（SRM）系统软、硬件综合优化策略.根据SRM的转矩相电流和转子位置角的非线性关系，将系统的运行状态划分为8种不同的工作状态.针对不同运行状态的特征，采用了电压斩波控制（CVC）、电流斩波控制（CCC）、角度位置控制（APC）以及换相逻辑控制策略.使用数字信号处理器（DSP）为控制器，智能功率模块（IPM）为功率变换器，完成了带有能耗制动环节和能在四个象限运行的可逆传动系统的设计，以及软、硬件的研制，并建立了实验系统.试验结果表明，采用软、硬件综合优化策略的系统有优良的静、动态特性.     

Longitudinal Control Strategy f or Vehicle Adaptive Cruise Control Systems

A new longitudinal control strategy for vehicle adaptive cruise control (ACC) systems is presented. The running relationship between the ACC vehicle and the detected target vehicle is described by the relative velocity and the deviation between the actual headway distance and the prescribed safety distance. Based on this, two state space models are built and the linear quadratic optimal control theory is used to yield desired velocity for the ACC-equipped vehicle when with the target vehicle detected. By switching among four control modes, the desired velocity profile is designed to deal with different running situations. A velocity controller, which includes a PID controller for throttle openness and a neural network controller for brake application, is developed to achieve the desired velocity profile. The proposed control strategy is applied to a non-linear vehicle model in a simulation environment and is shown to provide the ACC vehicle comfortable ride and satisfying safety.     

具有参数不确定被动力伺服系统的反步控制

针对被动式力伺服系统的参数变化和多余力矩问题,在建立系统非线性模型的基础上,设计一种自适应反步控制器.并利用Lyapunov稳定性定理证明了设计控制器的稳定性.该控制器考虑了系统主要参数变化和承载系统的扰动,将系统方程重组成多个虚拟子系统,利用反步控制思想对每个虚拟系统设计虚拟控制量,通过反步递推得到含有参数变化与承载系统扰动的非线性控制器.仿真结果表明:与传统控制器相比,该自适应反步控制器能更好地抑制多余力矩,证明了所设计控制器的有效性.     

Design andtwo-objective simultaneous optimization of torque controller for switched reluctance motor in electric vehicle

In order to reduce the torque ripple,increase the average torque and optimize the drive performance of the switched reluctance motor ( SRM),the nonlinear dynamic model of SRM is established in the MATL...     

双馈感应电动机的哈密顿系统建模与控制

针对负载转矩已知和未知情况，研究了双馈感应电动机（doubly fed induction machines, DFIM）调速系统的哈密顿系统建模与控制问题．采用端口受控哈密顿（port controlled Hamiltonian， PCH）方法，建立了DFIM的PCH系统模型，给出了期望的闭环系统PCH结构，选取了期望的闭环哈密顿函数，设计了控制器和负载转矩观测器，分析了平衡点的稳定性，从而实现了DFIM电气子系统与机械子系统的控制．仿真结果表明所提出的控制方法是有效和可行的．     

永磁同步电机传动系统能量成形控制仿真研究

针对功率变换器和永磁同步电机（PMSM）构成的传动系统,基于能量成形和端口受控哈密顿（PCH）系统理论,研究其速度控制问题。建立了PMSM的PCH非线性数学模型,在负载转矩恒定已知和恒定未知情况下,设计了系统的速度控制器。根据最大转矩／电流（MTPA）控制原理确定了系统的期望平衡点,分析了平衡点的稳定性。利用PWM信号变换方法控制功率变换器各开关器件的导通占空比,实现隐极PMSM的速度调节。利用Matlab／Simulink仿真,结果表明,系统具有很好的负载扰动抑制能力和转速跟踪性能。     

基于非线性反步法的欠驱动AUV地形跟踪控制

为实现欠驱动水下机器人(autonomous underwater vehicle,AUV)的精确地形跟踪控制,设计了一种基于Lyapunov稳定性理论的非线性反步(backstepping)法控制器.基于虚拟向导的方法,结合AUV艇体的动力学特性,建立AUV垂直面地形跟踪误差方程,采用backstepping法设计地形跟踪控制器,利用Lyapunov稳定性理论分析了整个系统的稳定性.仿真实验中选择海底斜坡地形进行跟踪实验,且要求AUV相对地形保持一个恒定的高度偏差,结果表明该控制方法可实现对斜坡地形的精确跟踪.     

汽油发动机双闭环气路控制

在发动机平均值模型的基础上,将机理模型中不易考虑的非线性因素以汽车工程上常用的试验数据图表(map)的形式保留在所搭建的模型中,建立了map/机理模型混合描述的汽油发动机模型。以管理发动机扭矩输出为目的,设计了包含进气流量外环跟踪控制器和节气门开度跟踪控制器的双闭环气路控制系统。最后,分别在汽油发动机名义仿真模型和高保真的四缸进气道喷射汽油机仿真模型(enDYNA)下进行了仿真试验,验证了双环控制系统的有效性。     

永磁同步电动机直接转矩控制系统仿真

以永磁同步直线电动机为例，详细介绍了永磁同步直线电动机数学模型并建立了直接转矩控制系统框图，在此基础上对系统关键环节进行了详细的分析，并将模糊控制理论应用于系统中，通过采用模糊控制器来修正传统直接转矩控制中的转矩调节器和磁链调节器，以进一步提高系统的动态性能、稳态性能和鲁棒性，实现转矩的快速调节.并采用MATLAB/SIMULINK对模型进行仿真，仿真结果表明了此模型的正确性，表明了基于模糊控制的直接转矩控制策略具有优良的控制性能.