胶料输送电瓶车用开关磁阻电机控制策略研究

本文以12/10结构开关磁阻电机在胶料输送电瓶车驱动系统中的应用为研究背景,重点研究了开关磁阻电机在起动、助力、发电状态的运行控制。根据系统的性能要求,分别提出了开关磁阻电机在起动、助力、发电三种工作模式下的控制方法。在此基础上,构建了开关磁阻电机的驱动系统实验平台,设计了开关磁阻电机的控制软件。实验证明,研究的胶料输送电瓶车开关磁阻电机驱动系统运行控制方法性能良好,具有很好的应用前景。     

开关磁阻电机调速系统控制策略研究

本文分析了开关磁阻电机的应用优势、特点及常用控制方式,说明开关磁阻电机系统运行控制方法性能良好,具有很好的应用前景。     

基于干扰观测器的波浪升沉模拟及自适应补偿策略研究

海洋装备的快速升级使得海上吊装应用广泛,但吊装设备易受风浪影响,导致系统控制精度降低。为提高海上吊装设备的控制精度,提出了基于干扰观测器的波浪升沉自适应反步补偿策略。以波浪升沉补偿系统为研究对象,对三级海况下的船舶升沉运动轨迹及其电液提升系统的非线性模型进行推导;利用波浪模拟平台模拟船舶的升沉运动,采用基于干扰观测器的自适应反步补偿策略对电液提升系统的非线性误差进行抑制;通过Lyapnov判据验证自适应反步补偿策略的稳定性,并通过仿真和试验对控制器性能进行验证。试验结果表明,相较于传统的PID（proportion integration differentiation,比例积分微分）控制策略,基于干扰观测器的波浪升沉自适应反步补偿策略具有更好的控制效果。对于海上吊装设备的控制系统,基于干扰观测器的自适应反步补偿策略可有效地抑制外界干扰及系统非线性干扰对控制器的影响,提高对海上吊装设备升沉运动的位置补偿精度。     

低压SRM的PID调速系统设计与实现

开关磁阻电动机（SRM）具有结构简单,性能优越,可靠性高等突出优点,本文介绍了基于STM32的硬件平台设计,详细描叙了处理器核心模块、信号采样模块、功率变换器模块等各个部分的原理和电路图设计。介绍了PID调速系统软件设计,描述了各软件模块的设计理念和具体的实现流程。论文实现的低压开关磁阻电机调速系统能够实现1600f／min匀速和制动运行。     

基于模糊分数阶PID的开关磁阻电机直接瞬时转矩控制

针对开关磁阻电机直接瞬时转矩控制系统,引入分数阶积分与分数阶微分和二维模糊控制器结合,设计模糊分数阶PID转速外环控制器,提出了基于模糊分数阶PID的开关磁阻电机直接瞬时转矩控制。引入分数阶积分可提高系统的稳态精度,削弱积分饱和引起的大超调;运用分数阶微分解决原一阶微分易受高频干扰的缺点,提高系统的动态性能;基于RBF神经网络设计了PID转矩内环控制器,适应开关磁阻电机的非线性,实现转矩的双闭环跟踪控制。通过仿真表明:设计的模糊分数阶PID转速外环控制器能有效减小开关磁阻电机转矩脉动,系统快速达到稳态,动态性能良好,适应性强。     

电动汽车用开关磁阻电机瞬时转矩控制系统研究

介绍开关磁阻电机(SRM)作为电动汽车驱动电机的优势和潜力;根据电动汽车的行驶工况要求和电机自身的转矩特性,设计基于转矩分配策略的车用开关磁阻电机直接瞬时转矩控制(DITC)系统;并基于所设计的控制策略,在matlab/simulink软件中搭建控制系统仿真模型。仿真结果表明,所制定的控制策略改善开关磁阻电机的转矩脉动,使SRM能够满足电动汽车对动力性、系统响应以及乘坐舒适性的要求。     

基于峰谷互补方法的开关磁阻电机转矩脉动抑制研究

开关磁阻电机的非线性电磁特性以及脉冲工作方式会产生明显的转矩脉动,针对这一问题,在分析开关磁阻电机转矩脉动产生原因和实际测量转矩脉动波形的基础上,提出了一种基于峰谷互补原理抑制开关磁阻电机转矩脉动的方法.该方法使用2套定转子参数相同的电机系统,使之产生相位互差180°电角度,幅值近似相同的转矩脉动波形,利用峰谷互补原理...     

基于主动悬架控制轮边驱动电动车垂向振动研究

针对轮边驱动电动车存在的轮毂电机振动问题,以开关磁阻电机(SRM)为例,分析了电机垂向激励对车辆性能的影响。探讨分析不同车速工况下路面和电机两种耦合激励对轮边驱动电动车垂向动力学特性的影响。研究表明,电机激励对车辆垂向性能的影响主要集中在低车速范围。此时,电机激励频率接近悬架系统固有频率,容易引发车辆共振。鉴于电机激励具有的周期性特点,提出了基于FxLMS算法的主动悬架控制方法,进而抑制电机垂向激励产生的车辆垂向振动负效应,仿真分析验证了算法的有效性。     

直接驱动系统功率驱动电源的设计和新型控制技术的研究

对直接驱动变磁阻电机用功率驱动电源进行了设计,并给出了一种新型的此类电机的控制策略,设计了一种非线性转矩控制表,并给出制表的步骤,速度调节器采用变结构控制加以高速时的超前角控制,实验结果表明,使用该控制策略,拓宽电机的调速范围,快速性有很大程度的提高。     

基于电压斩波及开关角优化综合控制的SRD仿真

很多仿真中对开关磁阻电动机调速系统（SRD）采用电流斩波控制,该方法仿真建模简单,但难以数字化。本文针对这一问题,对SRD采用电压斩波及开关角优化综合控制,并进行仿真。在MATLAB／Simulink中,构造SRD模型,包括开关磁阻电动机本体模型、电压斩波模块、PI调节器模块等。在此基础上采用模糊控制器在线优化开通θon和关断角θoff,以减小转矩脉动。仿真结果证明了该SRD建模的合理性、有效性,为SRD电压斩波控制方式数字化提供了基础和依据,为实际SRD的设计和调试提供有效的手段和工具。     

电流自适应控制抑制开关磁阻电机转矩脉动

开关磁阻电机(SRM)的强非线性源自其双凸极结构、磁路非线性和脉冲供电方式。传统控制多采用SRM线性转矩模型求得参考电流,导致其运行时转矩脉动大。提出基于转矩偏差的双权值神经网络(DWNN)自适应PID控制与基于有限差分扩展卡尔曼滤波(FDEKF)预测电流的前馈补偿控制相结合的SRM控制策略。(1)加入偏差预处理,对转矩偏差进行非线性处理,实现"小误差,大增益,大误差,小增益"的控制,以此为基础进行双权值神经网络自适应PID的电流控制;(2)采用预测电流,构成参考电流的前馈补偿控制,提高控制系统一步预测能力。基于有限差分扩展卡尔曼滤波预测电流,将其与参考电流之差实时补偿参考电流,优化得到恒转矩下有效的控制电流,间接实现总转矩的有效控制。仿真结果证明所提控制策略能有效抑制SRM的转矩脉动。     

半主动天车升沉补偿试验平台设计与分析

半主动天车升沉补偿装置是一种实现浮式钻井平台升沉运动的节能高效装备，但其相关技术被国外厂商封锁且国内尚缺乏准确有效的试验支撑，为此建立了补偿作用下的四自由度钻柱纵向振动模型以揭示半主动天车升沉补偿机理，并以此为理论依据设计了半主动天车升沉补偿试验平台及其机械结构、液压系统和控制系统。该试验平台的主要设计参数包括补偿载荷、最大补偿行程以及最大补偿速度，从工况模拟能力、补偿缸载荷以及补偿效率这3个方面综合分析了平台的试验能力。结果表明：通过控制浮动天车位移可以明显降低升沉运动对钻压的不利影响；主、被动补偿缸分别承担了补偿过程中的动、静载荷；设计的试验平台不仅能模拟满足实际要求的补偿工况，而且在最大补偿工况下的补偿效率为93.14%，说明它具备良好的试验能力。研究成果为半主动天车升沉补偿技术的研究提供了可靠的理论和试验依据。     

基于升沉补偿的钻柱-采油树纵向下放安装研究

采油树在深海油气开发中起着至关重要的作用。为了准确了解钻柱-采油树纵向下放安装过程的动力学特性,基于钻柱-采油树实际安装工况和动力学基本原理,考虑平台升沉运动,建立钻柱-采油树纵向振动力学仿真模型。在MATLAB中采用有限差分法对该模型进行离散求解。分析升沉补偿模式、PID控制器比例系数、补偿缸体积、水深、钻柱壁厚和采油树质量等因素对钻柱-采油树纵向振动性能的影响。仿真结果表明：主动式升沉补偿装置的补偿效果优于被动式升沉补偿装置;主动式升沉补偿装置中PID控制器的比例参数k_p增大时,升沉补偿效果增强,但k_p增大到一定值时会引起钻柱-采油树系统不稳定;钻柱-采油树的纵向振动位移随着补偿缸体积、钻柱壁厚的增大而减小;所受应力随着补偿缸体积、钻柱壁厚的增大而减小,随着采油树质量的增大而增大;在不同水深条件下,钻柱-采油树顶部的纵向振动位移和应力基本相同。研究结果可以为采油树稳定地下放安装提供参考。     

基于不平衡识别的主动电磁轴承转子系统自动平衡

转子不平衡引起的同步振动是主动电磁轴承转子系统高速运行面临的一个主要激振源.通过对转子系统不平衡特性的分析,提出了一种基于不平衡识别的主动电磁轴承转子系统自适应自动平衡控制方法.该方法无需控制对象的传递函数,亦不影响原控制系统稳定的频率边界,通过对主动电磁轴承在线施加试探性激振信号,同时检测控制电流响应中不平衡频率成分的幅值和相位变化,直接识别出不平衡干扰的Fourier系数,产生精确的补偿信号,从而使转子绕其质心轴旋转.实验测试结果表明提出的自适应自动平衡方法对不平衡干扰有显著的抑制作用.     

A novel switched reluctance motor with C-core stators

This paper presents a novel switched reluctance motor (SRM) design in which the stator is simply formed from C-cores. Unlike conventional SRMs, the windings of the new motor can be individually wound into the stator cores without complex winding equipment. Because of the inherent axial field distribution, this type of SRM requires a three-dimensional (3-D) finite-element analysis (FEA) model for detailed flux analysis. This paper proposes an approximated two-dimensional FEA model to speed up computational time. In addition, since the proper current that ensures operation in the saturated region (to maximize torque and efficiency) is often hard to determine systemically, the paper proposes a simple method to determine the optimum operating current so that one can easily decide the rated current and also obtain the maximum motor efficiency. Finally, the paper compares some characteristics of a traditional SRM with those of the proposed SRM. The comparison shows that the proposed SRM performs well in terms of torque and efficiency, and provides a higher degree of flexibility in winding design.     

QR分解的最小二乘格型自适应滤波算法在噪声主动控制中应用

在噪声主动控制系统中?,滤波-x递归最小二乘(FxRLS)算法收敛速度快但计算量大。本文提出了格型联合估计滤波器结构与基于QR分解的最小二乘格型(QRD-LSL)自适应滤波算法相结合的噪声控制方法,该方法对联合估计过程进行了改进并得到了基于各阶估计误差的联合过程估计权系数更新关系,格型联合估计器结构简单,QRD-LSL自适应滤波算法数值稳定性好。仿真结果表明本文提出的噪声控制方法有良好的噪声控制效果,收敛速度快,计算量小,稳态误差小,跟踪性能好。     

Adaptive PID control scheme for full car suspension control

The objective of this paper is to design an adaptive proportional, integral, and derivative (APID) control strategy for a full car active suspension system. A nonlinear full car model is used to capture all the dynamics of a real vehicle suspension system. A vehicle’s stability and ride comfort is affected by road disturbances and can be improved by using an APID-based active suspension system. This paper presents performance assessment of the vehicle suspension system in terms of displacement and acceleration of seat, heave, pitch, and roll. The update parameters of APID are tuned online using the gradient descent method. The convergence of the proposed technique is guaranteed in the closed-loop control system. Simulation results show that the APID control scheme improves the convergence speed and robustness of the APID control strategy significantly for an active suspension system.     

Liquid chromatography online with selected reaction monitoring electrospray mass spectrometry for the determination of organoarsenic species in crude extracts of marine reference materials

The large number of arsenic species known to be present in marine samples and their broad range of chemical properties pose a significant challenge for arsenic speciation analysis. The predominantly used ICPMS detection online with HPLC only provides element-selective information, which is not sufficient for the identification of arsenic species without standards. However, electrospray tandem mass spectrometry in the selected reaction monitoring (SRM) mode enables molecule-selective detection with high sensitivity for quantification. A new HPLC-ES-SRM method was developed for the determination of more than 20 organoarsenic species. Two chromatographic systems were compared, an anion exchange method and a combined cation anion exchange method. Collision-induced dissociation breakdown curves were constructed for all arsenic species investigated and used to optimize the SRM conditions. External calibration was performed with mixed standard solutions containing 21 arsenic species. Two SRM transitions were monitored for most of the analytes, and their intensity ratio was used for quality control. The developed methods were applied for the quantification of arsenic species in extracts of four marine reference materials. Spiking experiments revealed, especially for the early-eluting analytes on the anion exchange system, significant signal suppression by coeluting matrix constituents. Therefore, the standard addition approach was used for quantification. AsB, the major arsenic species in tuna CRM 627 and DORM-2, was accurately quantified with the combined cation anion exchange ES-SRM method.     

柔性关节空间机械臂奇异摄动自抗扰控制仿真研究

针对不同重力环境条件下考虑摩擦、关节刚度非线性与外扰影响的柔性关节空间机械臂的控制问题,提出了一种基于奇异摄动理论的自抗扰控制方法。首先建立了柔性关节空间机械臂在地面重力和空间微重力环境下的动力学模型;然后采用奇异摄动法将系统模型分为快变子系统和慢变子系统,针对快变子系统设计速度反馈控制律来抑制柔性关节的振动,针对慢变子系统设计加入前馈补偿的自抗扰控制器(ADRC)来抵抗系统的内外扰动,并对系统进行了稳定性分析;最后对设计的控制器进行了仿真验证与对比研究。仿真结果表明,采用该方法,在不同重力环境下柔性关节空间机械臂均能实现很好的轨迹跟踪和抖振抑制,且能有效抵抗内外扰动,系统具有鲁棒性。