基于滑模控制的活塞式压力模拟装置位置伺服系统设计

为解决活塞式压力模拟装置位置伺服系统速度可控、位置接近段运动平稳的问题,选用滑模变结构控制设计永磁同步电机位置伺服系统。分析现有变结构伺服系统中位置速度一体化控制设计的思想和方法,提出一种简化的滑模控制器设计方法,该方法通过滑模面状态量的简单切换,就可以实现速度控制和位置定位,具有结构简单、实现方便的特点。仿真结果验证了该滑模控制器设计方法的正确性,最后通过实验平台进行压力模拟实验,实验结果表明该滑模控制的位置伺服系统设计可行有效。     

紧凑型灵巧作动器的伺服控制

与有人机相比,无人机作动系统要求在更小的空间内实现相同功能,这就要求作动器更加灵巧、紧凑。提出一种新型的紧凑型灵巧作动器,该作动器采用永磁同步电机驱动2个柱塞协同工作,实现吸排油;通过方向阀实现油液的配流,将上述实现液压泵功能的结构全部集成在壳体内,减小了作动器的体积。本文还设计了该作动器的伺服控制回路,详细阐述了如何选取速度、电流环的PI参数。通过在AMESim中搭建仿真模型驱动质量负载,证明该作动器响应速度快,动态性能好,带载能力强。     

基于MATLAB的伺服压力机控制系统仿真研究

对曲柄滑块伺服压力机的机构运动和伺服电机的控制系统进行仿真研究,通过机构运动的仿真得到滑块的运动行程曲线,而电机部分的仿真主要基于对永磁同步电机的矢量控制原理进行分析与数学建模。利用Matlab/Simulink平台搭建仿真模型进行仿真实验,验证了所建模型系统符合永磁同步电机的运行特性。最后利用仿真模型给予电机不同的转矩进行仿真实验以获得不同的响应曲线,通过分析电机特性曲线来优化电机的控制策略,进而提高压力机的工作性能。     

PMSM伺服控制器参数的实时自动校正

文章以交流永磁同步伺服电机（PMSM）速度控制系统为研究对象，阐述了一种新颖的PI控制器的参数实时校正的方法。这种方法的最大特点在于基于非模型即可确定转动惯量的估计值，并可根据这一估计值来实时地调整PI控制器的参数。此方法的另一特点在于它在大大提高了传统PI控制器的性能的同时，保留了PI控制器较为简单的结构和特点。仿真结果表明了此种方法的有效性，以及快速性、动态性能良好的特点。     

基于智能前馈自学习的数控机床永磁电机控制优化策略

数控机床的主轴驱动系统决定了机床的动态特性、加工精度等关键技术指标,其核心部件永磁同步电机的控制精度及稳定性必须进行优化。在传统PI反馈控制的基础上提出一种基于在线智能前馈补偿自学习的优化控制方法。该在线智能前馈补偿控制使用简单迭代学习规则,以补偿重复负载转矩和模型参数的不确定性,无需对系统模型进行辨识。推导证明了此优化策略可满足系统响应的稳定性和收敛性要求。实验结果也证明了该优化策略的有效性和可行性,可为数控机床的主轴驱动系统优化设计提供参考。     

基于改进IBAS-PSO的永磁同步电机控制研究

为解决传统PI控制精度低、抗干扰能力差,无法满足永磁同步电机对调速系统的精确控制等问题,提出一种改进的天牛须粒子群(IBAS-PSO)算法对PMSM转速环控制。首先,基于永磁同步电机控制原理建立PI控制模型;其次,将PSO算法与BAS算法结合,提高融合算法的整体寻优速度,改进融入贪心机制的非线性惯性权重,增强算法自适应能力,引入Levy飞行策略改进动态步长系数,避免算法陷入局部最优,并通过基准测试函数验证了所提算法具有良好的收敛速度和精度;最后,在MATALB/Simulink建模仿真并对比。结果表明,IBAS-PSO对于PI控制的各类性能指标最优,能快速控制永磁同步电机运转,增强系统鲁棒性。     

井下钻柱减振增压装置工作特性的仿真研究

井下钻柱减振增压装置是一种用于实现井底超高压射流辅助破岩的钻井工具,该装置的工作原理是利用井底钻柱振动能量,采用活塞激励的方式调制超高压射流。为研究各参数对该工具工作特性的影响规律,为其现场应用提供理论依据。基于该工具的工作原理,建立了数学模型并进行了仿真分析,对其工作特性进行了研究,以有效破岩水功率(单位时间内装置输出钻井液携带的有效破岩能量值)为优化指标,得出了钻进参数及超高压喷嘴当量直径对其工作特性的影响规律:装置输出压力的峰值随着超高压喷嘴直径的增大逐渐降低;随着钻压、转盘转速的增大而升高;当喷嘴直径为3 mm时,装置输出的有效破岩水功率最大;有效破岩水功率随着钻压、转速的增大而增大。为使单位时间内装置输出的有效破岩水力能量最高,钻进参数与超高压喷嘴直径之间存在最优参数配合。     

燃油控制装置仿真研究

以某发动机燃油控制装置为研究对象,利用流量连续方程和力平衡方程进行小偏差线性化的方法建立系统数学模型;结合静态参数计算,在SIMULINK环境下直接通过所建立的计算数学模型进行动态特性仿真.结果表明:此方法所建立的数学模型物理意义明确,仿真得到的稳态精度及动态响应特性均较好,只是为克服线性化带来的误差,软参数需要多次调整.     

基于混沌麻雀搜索算法的PMSM直接转矩控制北大核心

永磁同步电机直接转矩控制系统中PI控制器的比例增益(Kp)和积分增益(Ki)直接影响了系统的控制性能,提出了混沌麻雀搜索算法(CSSA)来优化直接转矩系统PI控制器的参数。利用Sine混沌映射初始化种群,选出适应度排序靠前的麻雀个体作为初始种群,提高初始解的质量,解决了麻雀搜索算法(SSA)容易陷入局部最优的问题,进而使算法的全局搜索能力提升。基于MATLAB/Simulink仿真实验表明,将CSSA应用于直接转矩控制系统,相比于SSA,在搜索可靠性、迭代次数收敛速度得到改善,使得电机系统的动态响应速度和鲁棒性有着较大的提升,同时可以有效抑制电机的转矩、磁链的波动。     

交流伺服系统的Ziegler-Nichols PI控制

针对永磁伺服系统速度调节器性能较差的问题,提出Ziegler-Nichols PI控制方法.介绍了控制器结构组成及从理论上分析了Ziegler-Nichols PI调节原理;通过大量的仿真实验,详细研究控制器参数对系统性能的影响,得到有关参数选取及控制器设计规律.结果表明,该方法具有较强的鲁棒性及自调节能力.     

永磁同步直线电机的模糊PID控制及仿真试验

针对传统PID控制及模糊控制在永磁同步直线电机控制上的不足,建立永磁同步直线电机的数学模型,并设计模糊PID控制器用于控制直线电机的速度;通过Matlab对永磁同步直线电机控制系统进行仿真,比较传统PID速度控制与模糊PID速度控制的控制效果.结果表明,模糊PID控制效果优于传统PID控制.     

基于一种改进型滑模变结构控制的永磁同步电机伺服系统研究

针对动态滑模面与变指数趋近律存在的缺陷,研究一种新型积分速度滑模控制器,并结合开关函数对设计的控制器做进一步改进,最后将这种新型滑模控制器应用于永磁同步电机伺服系统的速度环中。利用Matlab搭建伺服系统仿真模型,仿真结果表明:设计的新型滑模控制器调速性能要优于传统PI和变指数滑模控制,它不仅能有效抑制滑模变结构固有的抖振,还增强了控制系统的快速性和鲁棒性。     

金刚石压机补压控制系统的设计

六面顶压机的压力控制精度影响人工合成金刚石的品质。在生产工艺的补压阶段,为了减小三相异步电机频繁启停引起的压力波动,设计一种基于永磁同步电机的泵控压机补压系统。设计了采用矢量控制的电机驱动器,并根据所建立的液压系统数学模型,在Simulink环境下进行仿真。仿真结果表明：该系统能够达到工艺要求的补压精度,实现电机在低速时对系统持续补压,有效提升压力控制系统的可靠性,降低企业的生产和维护成本。     

基于扰动观测器的PMSM鲁棒预测电流控制算法

针对电动助力转向系统中电机电流跟随性能差、易受电机参数变化干扰的问题,提出一种基于扰动观测器的鲁棒预测电流控制算法。该算法在无差拍控制的条件下引入龙伯格观测器预测电机电流,通过调整观测器增益提高系统的稳定性,对延时控制进行补偿;同时通过扰动观测器实时对系统扰动进行估计以提高电流的预测精度和控制精度。最后,仿真与实验结果表明:该算法在不降低预测电流控制的无差拍性能的前提下,能够提高系统的鲁棒性能、电流的稳态精度和动态性能。     

真空泵用大功率高转速永磁同步电机研制

本文针对真空泵用400kW、15000rpm永磁同步电动机进行仿真设计,建立Ansoft二维仿真模型,对方案进行电磁场有限元分析,得到电机相关性能参数,利用场路相结合的方法对电机进行优化设计,确定最终设计方案,通过试验结果与仿真分析的对比,证明该电机设计的合理性。     

直行工况下分布式电动汽车四轮转速同步控制

多电机同步控制系统是车辆安全行驶的核心内容之一.为了提高分布式电动汽车在直线行驶时的可靠性以及控制精度,提出一种采用转矩状态观测器的改进型偏差耦合多电机同步控制策略.结合矢量控制算法,分析了偏差耦合结构中速度补偿器的特点并进行改进.根据多电机同步系统中同步误差与跟踪误差的控制要求,进一步给出多电机同步转矩状态观测器的设...     

永磁同步电机在铁道牵引领域中的应用

尽管牵引变流器控制的三相异步电机的交流传动系统已经广泛地应用于铁道牵引领域,但近年来,由于永磁材料的迅速发展,永磁同步电机在铁道牵引领域竞争力明显上升,具有良好的应用前景。本文从铁道牵引的观点出发,对永磁同步电机和异步牵引电机进行技术比较,介绍国内外有关研发直接驱动式和全封闭式永磁电动机的概况,分析永磁同步电机在铁路牵引应用中的发展前景及面临的主要问题。