IGBT驱动器在高压电机调速系统中的应用研究

介绍了一种以智能门板驱动模块IGD515E为核心的IGBT驱动电路在斩波式内反馈串级调速系统中的典型应用,包括内反馈串级调速系统的工作原理、IGBT斩波器驱动电路参数选择和计算方法.通过实验验证,实际中的驱动电压波形及斩波器工作波形都表明,本文所设计的驱动电路工作稳定,具有优良的驱动和保护性能.     

高频斩波串级调速系统建模与动、静态特性分析

与传统控制方式不同,斩波串级调速在回路拓扑结构和主回路工作方式上变化较大,因此需要详细分析其调速机理和系统动、静态特性,从而为其工程设计提供理论依据。首先介绍了高频斩波串级调速系统的工作原理,利用状态空间平均法分析了主回路各参量基本输入输出关系,得到了平均状态下的主回路简化数学模型,结合串级调速下负载电流与转矩关系以及异步电动机机电运动方程,得出了高频斩波串级调速系统的简化动态模型,并在此基础给出了系统调速的开环动态结构图,分析了斩波串级调速系统的动、静态特性,为进一步分析系统闭环控制及工程设计提供了理论基础。     

矿井提升机斩波串级调速系统的研究

文章提出了一种矿井提升机采用绕线式异步电动机转子侧斩波串级调速替代转子串电阻调速的方案,详细介绍了斩波串级调速系统的结构、原理、参数选择,最后给出了仿真结果。该方案可提高提升机的调速性能,节约电能25%以上。     

斩波串级调速控制系统在穿孔机中的应用

针对穿孔杨生生工艺特点及对电气传动系统的要求,设计了双闭环斩波串级调速控制系统.介绍斩波式串级调速系统的工作原理,说说其具有较硬的机械特性,适用于穿孔机的周期性短时工作负载.并设计电流内环和转速下环的双闭环自动控制系统,进一步提高穿孔工艺过程中电机转速的静态、动态品质,具有工程应用和推广价值.     

工矿电机车牵引新型IGBT斩波器

介绍一种新型工矿电机车斩波调速器。斩波器用门极可控的ＩＧＢＴ做为开关器件,省去了可控硅斩波器的强迫换流电路。用单片机实现了斩波器的控制。文章还介绍了斩波调速系统所采取的电流保护策略。     

高功率因数斩波式串级调速系统的研究

为了克服传统串级调速系统功率因数低的缺点 ,提出了一种新型斩波式串级调速方案。该方案中的逆变电压与逆变电流的夹角可以在 15 0°与 180°之间变动 ,有效地提高了串级调速系统的功率因数     

微机控制的斩波式串级调速系统

微机控制的斩波式串级调速系统李明，郭艳玲，吴俐君（２２１００８）中国矿业大学信电学院１概述绕线式异步电动机晶闸管串级调速是应用较好的交流电机调速系统之一，目前广泛应用的串级调速系统是采用转子回路中串人直流附加电势的方法。晶闸管串级调速系统原理图图１具...     

单片机控制的双馈电机控制技术研究

双馈电机调速是一种先进的调速技术,可用于电机的调速和变速恒频发电,并能实现电机定子侧功率因数的调节.由于双馈电机调速系统通常采用双向变流器,控制技术复杂,成本较高,限制了它的应用.本文设计了一种适用于双馈电机多种运行状态的多功能变流器的拓扑结构,它将整流器、斩波器与逆变器结合在一起,能完成电机的软启动、斩波、双馈调速,可使变流器的容量减小,降低调速成本和控制技术的复杂性.     

高压斩波内馈调速在风机电机上的应用

斩波内馈交流调速技术是我国首创的新技术，具有独立知识产权，已被广泛使用。本文简单介绍了斩波内馈调速的原理、特性，与其它调速方法的比较，以及应用实测分析。     

高频斩波式串级调速系统的建模研究

分析了斩波式串级调速系统的工作原理,利用MATLAB/Simulink软件及SimPowerSystem工具箱,以电气原理结构图的形式建立了三相交流电机调速仿真系统.仿真结果证明,该仿真模型真实再现实际系统的运行过程,实现高效的调速系统设计,建模过程接近实际系统设计过程,具有工程应用和推广价值.     

An Experimental Study on Cartesian Impedance Control for a Joint Torque-Based Manipulator

The purpose of this paper is to present our results on experimental investigations on Cartesian impedance control and nonlinearity compensation for our harmonic drive robot based on joint torque sensors. The imperfection of the cubic model for harmonic drive friction is detected according to friction identification experiments. In addition, five different Cartesian impedance control schemes are considered and four of them are tested by corresponding experiments with/without friction compensation. Experimental results tell us that the force-based impedance control strategy is more suitable than the position-based strategy for the harmonic drive robot based on joint torque feedback.     

A novel IMC controller based on bacterial foraging optimization algorithm applied to a high speed range PMSM drive

This paper is a proposal of a modified internal model control based on an intelligent technique. The indirect field oriented control strategy (IFOC) is used as a permanent magnet synchronous motor (PMSM) drive platform. Neural network controller and estimator are respectively added to replace the conventional speed regulator and the speed encoder in the global drive scheme. A wide speed working range is considered and high speed mode is incorporated in the study testes. In the IFOC inner control loops, the commonly used synchronous frame conventional proportional plus integral (PI) controllers are replaced by two modified internal model control (IMC) regulators. Therefore, a method based on the bacterial foraging optimization (BFO) algorithm is performed to optimize and adjust the IMC low pass filter parameters. The robustness of the proposed PMSM sensorless drive scheme is confirmed by simulation tests in the MATLAB/SIMULINK. Moreover, a comparative evaluation results are illustrated to prove the effectiveness of the proposed control algorithm according to different controllers combinations.     

Fuzzy-enhanced Adaptive Control for Flexible Drive System with Friction Using Genetic Algorithms

When a mechatronic system is in slow speed motion, serious effect of nonlinear friction plays a key role in its control design. In this paper, a stable adaptive control for drive systems including transmission flexibility and friction, based on the Lyapunov stability theory, is first proposed. For ease of design, the friction is fictitiously assumed as an unknown disturbance in the derivation of the adaptive control law. Genetic algorithms are then suggested for learning the structure and parameters of the fuzzy-enhancing strategy for the adaptive control to improve system's transient performance and robustness with respect to uncertainty. The integrated fuzzy-enhanced adaptive control is well tested via computer simulations using the new complete dynamic friction model recently suggested by Canudas de Wit et al. for modeling the real friction phenomena. Much lower critical velocity of a flexible drive system that determines system's low-speed performance bound can be obtained using the proposed hybrid control strategy.     

基于虚轴原理的风洞全挠性喷管型面控制与仿真

分析了某超声速风洞全挠性喷管的工作原理及特点,针对其型面控制中存在的问题,采用基于虚轴原理的运动同步控制方法,模拟出一根主轴直接驱动电动缸与电动推杆运动轴来实现喷管型面的控制;同时,建立了单路执行机构模型和同步控制系统模型,并通过Matlab仿真验证了模型有效性.结果表明,采用虚拟主轴同步控制策略的风洞喷管型面控制系统模型可以获得满意的运动同步与抗干扰性能,达到了预期目的.     

基于高阶滑模速度控制器的异步电机模型预测转矩控制

针对三相异步电机驱动系统,提出一种基于高阶滑模速度控制器的模型预测转矩控制策略.为了降低负载扰动对系统运行性能的影响,设计一种基于二阶Super-Twisting滑模技术的速度环控制器,以代替传统PI速度控制器,并应用Lyapunov稳定性理论对其稳定性和鲁棒性进行分析,得到使速度控制系统收敛的参数范围.为了提升转矩控制精度,基于异步电机的数学模型,采用模型预测转矩控制理论,以转矩和定子磁链为控制目标设计评价函数,得到最优输出电压矢量驱动电机运行.仿真结果表明,所提出的控制方法能有效提升系统对负载扰动的鲁棒性,并有效降低转矩波动,使电机具有良好的动态和静态运行性能.     

基于模糊逻辑算法的纯电动客车起步加速能力优化与再生制动控制

日益严重的环境问题促使城市交通向着清洁、高效和可持续的方向发展,同时也促进了新能源交通技术的推广和应用。随着电池和电机驱动技术的发展,纯电动客车也受到越来越多的关注。起步加速能力和可再生制动是纯电动公交车区别于传统内燃机车的两个方面。由于加速踏板信号响应与驱动电机响应较快,理论上纯电动客车的加速性能要优于传统内燃机车。再生制动是一种降低能耗、提高续驶里程的重要技术手段。文章基于模糊逻辑算法,设计了驱动扭矩控制策略对驱动工况下的纯电动客车起步加速能力进行优化。同时,针对纯电动客车制动工况设计了能量回收策略。结果表明,驱动扭矩控制策略可使纯电动客车起步加速时间从19.7 s减小至19.25 s,制动能量回收策略在中国典型城市公交路况下使能量消耗减少11%。     

一种基于多阈值保护的大功率IGBT驱动

通过分析VCE检测电路的传递函数,合理配置检测电路电气参数,根据IGBT发生短路时的特点,提出了一种基于多阈值过流保护和变电阻式软关断的大功率IGBT驱动保护策略,实现了驱动器对IGBT有效控制,并抑制开关过程中由于di/dt引起的电压尖峰.最后在Sabor中搭建了型号为FZ1500R33HE3的大功率IGBT的仿真模型,进行仿真分析,并搭建实物平台进行了短路保护实验.仿真和实验结果表明该驱动电路具有可行性.     

基于深度学习的四旋翼无人机地面效应补偿降落控制设计

针对四旋翼无人机在降落控制过程中地面效应对控制性能有较大影响的问题,在地面效应复杂,难以建立机理模型的约束下,提出一种基于深度学习的新型非线性鲁棒控制策略.利用深度神经网络的学习能力,建立无人机降落过程中未知地面效应的补偿模型;结合super-twisting控制设计,实现对降落过程中未知地面效应的快速抑制和无人机降落的精确控制;通过Lyapunov分析法和谱归一化法,证明降落过程中闭环系统的稳定性和无人机位置误差的有限时间收敛特性.实时飞行实验结果表明,所提出的控制策略具有较好的控制效果.     

一种时间最优参数自调整模糊矢量控制方法的研究

针对某卫星发射场活动勤务塔电气传动控制系统非线性、时变、难以精确建模等问题,提出一种时间最优参数自调整模糊控制方法．该方法采用Ｂａｎｇ-Bａｎｇ控制改善系统动态性能,用参数自调整的自适应解析模糊控制改善系统稳态性能,实现高精度控制．由于在控制过程中的不同阶段采用不同的控制方式,既继承了Ｂａｎｇ-Bａｎｇ控制动态性能好,同时又具有无静差的优点．仿真实验表明,该控制系统动态性好、稳态精度高,且鲁棒性好,能满足电气传动控制系统的要求．     

四轮独立驱动电动汽车单轮失效稳定性控制

为了解决四轮独立驱动电动汽车驱动系统失效时的转矩分配问题,提出了一种基于规则的驱动力控制分配策略以保证车辆在出现单轮失效情况下的稳定性和动力性.控制器采用双层控制,包括上层控制和下层控制.在上层控制中,根据驾驶员的输入与车辆状态,采用滑模控制理论计算出控制横摆角速度和质心侧偏角的附加横摆力矩.在下层控制中,根据驱动电机...