内埋式永磁同步电机驱动系统的弱磁控制

针对内埋式永磁同步电机(IPMSM)系统高频运行困难这一问题,提出了一种基于交轴电压的弱磁控制方法.该方法基于磁场定向控制,运用交轴电压控制直轴电流,将交轴电压的期望值与反馈值作差,计算得到弱磁电流误差信号,对其进行PI运算得到弱磁电流.由于在重负载时直流母线电压急剧下降,引入定子空间电压矢量的有效工作时间这一变量来闭环调节所得到弱磁电流,从而实现重负载情况下的弱磁控制.建立了内埋式永磁同步电机系统仿真模型,验证了算法的正确性.将所提出的弱磁控制方法应用变频空调压缩机控制系统中,开发了基于STM32F103R8T6ARM的弱磁控制系统实验平台,实验验证该控制算法可显著提高IPMSM的弱磁转速范围.     

基于梯度下降法的永磁同步电机弱磁控制仿真

永磁同步电机在运行过程中,弱磁轨迹若出现偏差会直接影响电机的运行效果。为提升电机运行质量,提出基于梯度下降法的永磁同步电机弱磁控制方法。分析永磁同步电机弱磁控制影响因素,建立永磁电机稳态电压方程与电磁转矩方程,获取永磁同步电机的弱磁移动轨迹。基于分析结果制定弱磁控制策略,结合梯度下降法在电机输出电流、电流被限制的情况下,计算电流的下降梯度与转矩角度,辨识电流的缩减方向,实现永磁电机的弱磁控制。实验结果表明,使用上述方法开展电机弱磁控制时,能够有效测试出电机直、交轴电流输出,电机转速能够达到电机期望转速,说明其控制效果较好。     

电主轴永磁同步电机的弱磁过程研究

车铣中心用的电主轴永磁同步电机(PMSM),要求在低速阶段具有C轴功能,能够实现恒转矩控制。在高速阶段电机以弱磁控制方式运转,此时电机工作在恒功率状态。本文首先建立同步电机的动态模型,分析了最大转矩/电流控制过渡到弱磁控制过程中定子电流的变化轨迹,进而设计弱磁控制算法,并提出高性能电流解耦调节器和电压补偿器改善控制性能。     

基于FPGA的四相交错并联磁集成Buck变换器研究

在负载变化范围较小的前提下,为提高Buck变换器输出电压精度和电压纹波,在传统Buck变换器拓扑结构基础上,引入多相交错并联磁集成技术.详细分析磁集成条件下,变换器在占空比0～1范围内的相电感电流纹波、四相电感总输出电流纹波、电压纹波与磁耦合系数的关系,确定磁集成变换器占空比与磁耦合系数的最佳选择范围.提出磁集成变换器小信号建模一般方法,并设计出基于FPGA的数字控制器.制作四相交错并联磁集成Buck变换器实验样机,通过实验验证了理论分析的正确性.     

脉宽调制程控恒流源的设计

介绍了程控恒流源电路的设计。该程控恒流源电路的原理是由单片机片内定时器输出的脉宽调制信号产生可控的电压输出,并用该电压控制恒流源产生可控电流,通过单片机的键盘接口对输出电流进行设定,从而实现输出电流的连续调节与电流的动态测量,采用该程控恒流源电路进行了气敏元件烧结、老化装备设计,保证了气敏元件的产品质量。     

基于电压不对称故障修正的电网稳定控制仿真

因电网动态电流和电压的变化难以控制,且电压不对称问题修正过程干扰因素过多,提出一种电网稳定控制方法。根据动力守恒定律建立电网功率输出模型,分别计算在有、无功率输出时电网运行相关量的正、负序量值,将其作为电网稳定控制阈值。考虑到电网故障分为电压变化、电流变化以及运行功率变化三个阶段,采用无功注入方式补偿出现故障时既定电压的差值会出现空缺问题,设置逆变输出器,控制故障电流的跌落值,完成电网稳定的控制。经仿真证明,当电网出现电压不对称故障时,电网的360个测试点经过研究方法控制后电压、电流均回到了稳定阶段,整体波形变化相对平稳没有出现过高或过低的幅值,电网实现高效稳定运行。说明所提方法对电压、电流的稳定控制效果好,鲁棒性较强,实用价值更高。     

线性修正下罗氏线圈的大电流测量

介绍了一种基于线性修正下罗氏线圈在大电流测量的应用,通过建立罗氏线圈"输入电流—输出电压"试验模型,并且基于此试验模型得到罗氏线圈"输入电流—输出电压"数学模型,通过对该数学模型验证的基础上提出利用线性修正的方法来最终提高罗氏线圈在大电流测量中的准确度。     

精品推介

XMTF-5000系列智能四通道显示调节仪该智能渊节仪适于电压、电流、热电阻、热电偶、电位远传压力表等信号类型。输入信号为热电偶时可以对冷端进行自动补偿。进行零点、量程修正，有效减小来自传感器、变送器或仪表自身的各种误差。最多可达8点报警输出，4通道输入，报警灵敏度独立设定，具备延时报警功能，有效防止干扰等原因造成的误报警。每个报警点可通过设定分配到指定通道。2路变送输出可将测量的显示值以标准电流、电压形式输出供其它设备使用。具有大容量的数据记录功能，为数据分析、故障诊断提供有效的手段。全透明、高速、高效…     

基于数字图像处理的车牌定位方法研究

针对复杂背景的车牌定位问题,提出了一种二值图和纹理方向图相结合的车牌定位方法。采用GaussainHermite矩和方向场对原图像进行计算,从而得到纹理方向图;然后结合二值图和方向图通过查找边缘信息的方法确定车牌区域及候选区域;最后使用改进的区域标记法准确的定位车牌。实验证明此种方法定位效果好。     

混合动力汽车系统中的永磁同步电机控制研究

基于混合动力汽车应用中的电机控制,本文分析了电机运行的最大转矩/电流MTPA、弱磁控制和最大输出功率等阶段的数学模型,提出了基于新型内嵌式永磁同步电机IPM的一种最优化定子电流控制算法,调节不同阶段给定定子电流的交直轴分量,充分利用变流器所能提供的电压和电流容量,以维持系统运行所需要的转矩输出,使得每个时刻电机都能充分利用变流器资源并输出最大功率,可靠性和动态性能都很理想,实现了能量最优化,仿真实验和实际平台实验验证了该方法的可行性和优越性。     

无位置传感器直流无刷电机弱磁调速控制的优化

在无位置传感器直流无刷电机的弱磁控制过程中,随着弱磁程度加深,电流波动会越来越严重,导致电机电磁转矩波动的厉害.实验表明,不同的PWM控制方式会使得电流波动的大小不同.从理论上分析为什么PWM调制方式会影响相电流,并得出了相应的结论.最后运用MATLAB/SIMULINK软件对控制方法进行了仿真,实验结果证实分析过程的...     

A comparative study of various intelligent based controllers for speed control of IPMSM drives in the field-weakening region

Precise speed control of an Interior Permanent Magnet Synchronous Motor (IPMSM) drive becomes a complex issue due to the nonlinear nature of its developed torque. The system nonlinearity becomes severe when the IPMSM drive operates in the field weakening region. In order to achieve perfect control characteristics, the main purpose of this paper is to present a detailed comparison of various intelligent based controllers for flux weakening speed control of an IPMSM drive. In this paper, the Brain Emotional Learning Based Intelligent Controller (BELBIC), Genetic-Fuzzy Logic Based Controller (GFLBC), as well as genetic-PI based controller, are considered. BELBIC is a computational model of emotional processing mechanism in the brain. The effectiveness of the proposed BELBIC controller-based IPMSM drive is verified by simulation results at different operating conditions. Moreover, control regimes such as Maximum Torque Per Ampere (MTPA) control and flux weakening (FW) control as well as voltage and current constraints have been successfully applied. The results prove BELBIC’s perfect control characteristics, such as fast and smooth speed response, low maximum starting current, adaptability to speed and load changes and robustness to parameter variations, disturbance and sudden one-phase interruption.     

基于矩形线圈水平分量磁场分析的脉冲漏磁检测研究

针对铁磁性材料金属的缺陷检测,提出了一种基于矩形线圈水平分量磁场分析的检测方法.在涡流和漏磁理论基础上,建立了矩形激励线圈检测仿真模型.仿真表明:矩形线圈的下方水平磁场平整,当线圈轴线与缺陷方向垂直时,线圈底部水平分量的磁场与缺陷形成90°夹角.在铁磁性金属材料中,铁和空气介质处相对磁导率不一致导致磁场的偏转,产生了较强的漏磁场.在非铁磁性金属中,磁感线在缺陷处分布较为平滑,并不存在漏磁现象.搭建了检测平台,并分别在缺陷边缘和上部放置了Hall和GMR巨磁阻传感器进行检测.实验结果表明:在铁板表面,z分量磁场是涡流场和漏磁场的矢量叠加,磁场强,但与缺陷深度并没有线性关系;x分量磁场是单一的漏磁场,与缺陷深度存在线性关系,可以对缺陷进行定量分析.     

L-缬氨酸发酵过程的代谢流分析

通过对L-缬氨酸发酵过程的代谢流进行分析,可获得提高L-缬氨酸产量的代谢调控手段。本论文应用流量平衡模型,通过物料衡算和MATLAB线性规划方法得到了L-缬氨酸发酵过程的代谢流量分布,并研究了L-缬氨酸发酵过程中的NADPH及ATP的代谢通量分布。代谢流分析结果表明,在分批培养生成L-缬氨酸的过程中,HMP是L-缬氨酸生物合成的关键途径,发酵过程中的ATP大部分以无效循环的形式消耗掉,应从遗传改造和发酵控制方面增大EMP途径的流量,降低TCA循环的代谢流,减少副产氨基酸的生成,进一步提高缬氨酸的产率。     

随机方向法改进及其验证

提出了随机方向法的改进算法.随机方向组中没有可行适用方向时,减半步长重新寻找;借助于盲人探路思想在可行方向上进行双向寻优.提出了计算收敛条件时避免被零除、保证随机方向随机性的随机数产生方法、随机方向组中添加确定性方向、沿随机方向正反双向探测、设置可行域外探测点的目标函数值比当前最优点的大等程序实现的细节算法改进.采用改进算法和加固围墙的内点惩罚函数法研究了轴抗扭强度设计实例,得出了几乎相同的优化结果.与采用经典随机方向法相关文献的对比表明该改进算法具有寻优效率高、寻优准确性强的特点,可替代现代优化方法.     

Effects of incomplete surface accommodation on non-equilibrium heat transfer in cavity flow: A parallel DSMC study

The impact of incomplete surface accommodation on non-equilibrium heat transfer in a lid-driven cavity is evaluated by a parallel direct simulation Monte Carlo method. A two-dimensional partitioning technique has been employed to parallelize the code and its parallel performance is assessed. The computed results indicate that incomplete surface accommodation significantly impacts all aspects of flow and heat transfer in the cavity like the vortex center, wall heat flux rates, and the heat transfer mechanism itself. In particular, a counter-gradient heat flux pattern exists when the flow is in a non-equilibrium state, under which thermal energy is transferred from a cold region to a hot region. However, the gaseous heat transfer process changes with any increase in incomplete surface accommodation, significantly affecting the direction of heat transfer.     

一种基于优先搜索方向的边界跟踪算法

图像处理尤其是区域分析中,区域的边界是非常重要的信息。提出了一种基于优先搜索方向的边界跟踪方法。该方法是以区域为基本操作单元,以当前边界点和上一边界点所确定的方向的外法线方向为起始搜索方向,顺时针方向搜索下一个边界点,当下一个边界点与该区域第一个边界点重合时,该区域搜索完毕,并开始对下一个区域进行跟踪。利用这种方法跟踪出来的区域边界,不但能够很好的满足对边界一个像素的宽度、同一个区域的边界连通封闭、准确定位在区域外围轮廓上的要求,而且能够完整准确地保持目标区域外边界的自身原貌和特点,以及内、外边界彼此独立,可独立成图用。由于这种算法在跟踪过程中充分考虑已知边界点对后续边界点的影响,使得边界点保持了良好的相关关系,可以根据实际应用的要求,在跟踪过程中直接实现边界的矢量化。     

室内设计的节能方法探析

在全球能源日益紧张的今天,节能与可持续发展理念在中国被提到了前所未有的高度上,而室内环境与建筑能耗有着十分密切的关系。文章从室内设计层面出发,分析中国的室内设计节能现状,找出不利于节能的主要因素,通过解读案例的方式,总结出若干节能措施。     

基于新相似度的模糊协同聚类改进算法

提出一种优化传统协同聚类中模糊点类别归属的改进算法,该算法引入基于清晰半径的新相似性距离公式,用超球体中心区域代替传统算法中的类中心,在各子集初始聚类结果的基础上,对容易导致类别归属错误的模糊点重新计算隶属度,得到较为清晰的聚类结果。实验结果显示,改进算法能很大程度地减少边界上的模糊点个数及纠正分类错误,清晰半径的引入还能弱化各子集之间协同系数的差异,使得参数设置更为简单。     

计算机有限元仿真在钢缆在线定量检测中的应用

钢缆在线检测时,钢缆与检测设备之间相对运动,钢缆中产生的涡流严重影响缺陷定量检测的精度。采用电磁场有限元专业软件,选择二维轴对称柱坐标系,创建钢缆缺陷检测结构的几何实体模型,利用瞬态求解器数值计算了磁路磁力线分布和钢缆截面涡流分布。研究发现：随着速度的增加,磁路磁力线密度逐渐增加,涡流密度先增加后减小,磁力线和涡流的扩散方向与速度方向有关。研究结果与国外发表文献中的实验结果相符合,验证了有限元仿真在钢缆在线检测中的有效性。