基于最大推力电流法的凸极式永磁直线同步电动机无速度传感器推力直接控制

针对凸极式直线永磁同步电动机的推力生成机制,本文提出了一种高性能的直线永磁同步电动机伺服驱动--基于最大推力电流法的无速度传感器直接推力控制.这一控制方式充分利用了磁路结构不对称所生成的磁阻推力,并将其与结构简单、响应快速的直接推力控制结合,使得电动机效率得以提高,功耗降低,响应速度更快.仿真实验结果证实了该方法的有效性.     

直线无刷直流电动机位置传感器电路简化及其可行性分析

根据直线无刷直流电动机的特点,在分析传统的无刷直流电动机控制方法优缺点的基础上提出了一种简化的有位置传感器控制方法,并从推力波动和效率的角度对这种方式的可行性进行分析。从理论上推导了这种简化的控制方式造成电机推力的波动和效率下降的公式,进行了定量分析并通过仿真进行验证。结果表明,这种控制方式可以将其引起的电机推力波动控制在1%的范围内,能大大简化电路,抗干扰能力强,可靠性高。     

基于等效磁势法的直线电动机磁场及推力分析

利用解析法和有限元法分析了永磁同步直线电动机的磁场及推力。采用等效磁势法对直线电动机的气隙磁场进行了计算,推导出气隙磁密的解析表达式,利用有限元软件对直线电动机进行了二维平面建模,对气隙磁场进行了分析,将解析法与有限元法的计算结果进行了比较,验证了解析法计算的准确性。基于等效磁势法的结论,推导出直线电动机推力公式并计算出了直线电动机的推力,利用有限元法对直线电动机进行推力计算,通过实验测得实际直线电动机的推力,对比了三种方法的计算结果,证明解析法的计算结果是更加准确的。     

基于FAHP的永磁直线同步电动机推力波动分析与实验研究

分析了永磁同步直线电动机推力波动的产生机理，利用模糊层次分析法（FAHP）研究其原因的重要性次序，指出端部效应、纹波扰动、磁钢分布和齿槽效应是永磁同步直线电动机推力波动产生的最主要因素；同时针对这些主要的影响因素采取综合改善措施，并进行实验验证了措施的正确性，从而获得控制和改善永磁同步直线电动机推力波动的方法和措施。     

直接磁悬浮永磁直线电动机的鲁棒控制

为了削弱直线电动机数控机床进给系统的摩擦阻力,实现无摩擦进给,提出了一种新型的直接磁悬浮永磁直线同步电动机.首先利用有限元软件Ansoft对电动机进行了建模及分析,结果表明该电动机可以产生可控的悬浮力和推力.将矢量控制分别应用于两套绕组可以实现推力与悬浮力的解耦,进而可以将电动机的伺服控制系统分成两个独立的子系统.分别...     

直接驱动直线交流伺服电动机

美国科耳摩根公司以生产伺服系统闻名于世,多年前开发了直流直线伺服电动机。随着交流伺服系统技术的发展,2年前又开发了高精度、免维护、大推力的以交流伺服放大器驱动的无刷直流直线伺服电动机(也称交流直线伺服电动机)。直线电动机接通电源,加以适当控制,使其前后往返运动。     

单边直线感应电动机直接推力控制方法研究

短初级长次级单边直线感应电动机的初级在进入和离开次级导体板时会产生涡流,引起气隙磁场畸变,造成损耗,严重影响电机的运行性能。通过量化体现动态纵向边缘效应的影响,得出直线感应电动机等效电路模型。根据直接转矩控制原理,建立了在不考虑和考虑边缘效应影响下的直线感应电动机直接推力控制系统模型,按照已知参数进行仿真。仿真说明该方法在直线感应电动机控制上取得了良好的控制性能。     

永磁同步直线电动机直接推力仿真

利用Matlab／Simulink仿真软件,建立永磁同步直线电动机的数学仿真模型,同时搭建了一套永磁同步直线电动机直接推力控制算法的仿真系统。仿真实验结果验证了该永磁同步直线电动机数学模型的正确性和直接推力控制算法的有效性。     

直线电动机在自动门上的应用浅析

本文介绍了直线感应电动机用作自动门的驱动元件,比其它驱动方式有其独到的优越性。对各种传感器作了比较,对自动门中如何合理地选择直线电动机的推力和同步速度也作了简要的介绍。最后对今后如何搞好直线电动机应用于自动门的研制工作提出了看法。     

永磁直线同步电机端部效应补偿的扰动观测器设计与仿真

针对永磁直线同步电动机端部效应引起的推力波动对直线伺服控制系统控制精度产生影响的问题,利用磁阻力在直线伺服运动过程中的变化规律,在分析永磁直线电动机状态方程的基础上,设计降阶扰动观测器以补偿并抑制端部效应。基于扰动观测器建立永磁直线电动机的伺服控制系统模型,并通过模型仿真直线电动机在稳态负载、速度突变、突加负载以及往复运动等多种工况下的响应特性,验证扰动观测器对端部效应补偿的有效性。     

一种针对分段线性模型的改进型CCM故障诊断方法

针对非线性模拟电路的故障诊断,提出了一种改进型CCM诊断方法：先建立电路的分段线性化模型,分别在各分段区域内列写CCM故障诊断方程,再通过去除CCM方程中的不敏感元件的影响,降低诊断方程的维数,最后通过计算所有区域的诊断特征值以得到诊断结果。这种方法结合了分段线性模型和CCM诊断方法的优势,减少了CCM诊断方程的运算代价,提高了CCM诊断方法的应用价值。实验证明采用这种方法后在保证诊断准确率不变的前提下效率有明显提高。     

Analysis and design of highly linear triode‐mode based OTA and its application to a wide tunable Gm‐C filter

In this paper, a new highly linear operational transconductance amplifier (OTA) based on triode‐mode input transistors is introduced. An analysis based on theoretical relations and simulation results is presented that aims to obtain the best operating points of triode‐mode and cascode transistors to achieve the highest linearity. The proposed analysis is utilized to design a linear pseudo‐differential OTA, benefiting a linear common mode feedforward and an appropriate common mode feedback circuit. The common mode feedforward circuit is also regulated in the same manner as main the transconductor to stabilize the output common mode voltage during tuning action and achieve higher common mode rejection ratio. Proposed OTA is used to implement a tunable low‐power linear Gm‐C filter. The cutoff frequency of the filter is tunable from 2.7 to 44 MHz while its power consumption changes from 3.5 to 8.5 mW in the entire tuning range. By applying input voltages up to 1.1 Vp‐p, the filter's IM3 remains less than −48 dB for various cutoff frequencies. The proposed OTA and filter are simulated in 0.18‐μ m CMOS technology with Hspice simulator. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.     

一类不确定Markov跳跃系统的自适应滑模控制

讨论了一类具有Markov跳跃参数的不确定混合线性系统的滑模控制问题.通过线性矩阵不等式方法,给出了系统在滑模面上均方意义下指数稳定的充分条件.当匹配参数不确定项范数上界未知时,提出了一种参数自适应滑模控制器,确保系统的运动轨迹在有限时间内到达滑模面并一直保持在滑模面上.仿真结果表明,所设计的自适应滑模控制器对匹配参数不确定性具有的鲁棒性.     

永磁直线同步电动机改进全局滑模变结构控制研究

针对滑模控制永磁直线同步电动机（PMLSM）不能实现有限时间控制以及全局滑模控制（GSMC）不能实现快速收敛的问题,提出了一种改进型GSMC算法来设计直线伺服速度控制器。该算法采用了由非线性项、线性项相结合的动态滑模面以及等速趋近律,非线性滑模面衰减函数由3个指数函数项组成一阶可导函数, 并能在有限时间内衰减为零。仿真结果表明,改进GSMC不仅使系统具有全局鲁棒性,且能在保证高跟踪精度的同时加快响应速度和抗干扰能力。     

直线倒立摆滑模变结构的稳定控制

本文涉及一种直线倒立摆滑模变结构的稳定控制的算法,该算法包括应用滑模变结构控制理论对直线一级倒立摆的稳定控制的研究,对倒立摆的稳定性和鲁棒性有较好的控制效果。直线倒立摆滑模变结构的稳定控制的算法应用了基于阿克曼公式设计了滑模的切换函数,并且采用比例切换控制规律进行了滑模变结构控制器的设计。     

基于滑模自抗扰的永磁同步电机电流环控制方法研究

为了提高永磁同步电机控制系统的稳定性，针对滑模控制存在的抖振现象以及系统运行时的扰动问题，给出了一种基于线性滑模自抗扰控制的电流控制器，所谓线性滑模自抗扰控制就是滑模控制与自抗扰控制的结合，其核心为扩张状态观测器，扩张状态观测器可观测系统的状态及扰动并对扰动进行补偿，能有效抑制系统扰动、提高系统的动、静态性能。搭建永磁同步电机滑模自抗扰矢量控制仿真模型，仿真结果表明，与传统滑模控制相比，该方法提高了永磁同步电机控制系统的稳定性，削弱了系统抖振，改善了系统扰动问题。     

交流永磁直线伺服系统的神经网络--滑模双自由度控制

文章针对直接驱动的交流永磁直线伺服系统，提出一种将非线性神经网络控制和滑模控制相结合构成的双自由度控制策略。该控制策略解决了直线伺服系统跟踪性能的鲁棒性能之间的矛盾。采用滑模控制方法设计输入控制器，保证系统对给定的快速跟踪性能；输出反馈控制器采用神经网络来实现，对系统参数变化和阻力扰动（包括直线电机端部效应引起的推力波动）进行很大程度的抑制。并可以消除扰动引起的滑模控制抖振对系统稳态性能的影响。同时，滑模控制的快速性又能大大加快神经网络的收敛速度。仿真实验结果表明该方案在保证伺服系统的快速性同时，对系统参数变化和阻力扰动具有很强的鲁棒性，大大提高了直接驱动系统的伺服精度。     

一种不确定非线性系统的滑模变结构观测器的研究

由于工程实际中大部分工业对象均为非线性系统,滑模观测器应用研究的重点已从线性系统转至不确定非线性系统。针对一类非线性满足Lipschitz条件,而不确定部分为有界函数的不确定非线性系统,提出一种滑模变结构观测器设计方案,将基于线性系统提出的Walcott-Zak观测器用于抑制非线性对系统的影响,而滑模变结构使得观测器对系统不确定性具有鲁棒性。对所设计观测器的稳定性进行了证明,并通过仿真验证了所提方法的有效性。     

Passivity‐based sliding mode control for nonlinear systems

Passivity with sliding mode control for a class of nonlinear systems with and without unknown parameters is considered in this paper. In fact, a method for deriving a nonlinear system with external disturbances to a passive system is considered. Then a passive sliding mode control is designed corresponding to a given storage function. The passivity property guarantees the system stability while sliding mode control techniques assures the robustness of the proposed controller. When the system includes unknown parameters, an appropriate updated law is obtained so that the new transformed system is passive. The passivation property of linear systems with sliding mode is also analysed. The linear and nonlinear theories are applied to a simple pendulum model and the gravity‐flow/pipeline system, respectively. Copyright © 2008 John Wiley & Sons, Ltd.     

提高APF谐波补偿能力的全局快速Terminal滑模控制

谐波补偿环节的谐波电流跟踪控制是衡量有源电力滤波器(APF)性能优劣的关键因素之一。针对常规滑模控制中,无论如何调整线性滑模面参数都无法使得跟踪误差在有限时间内收敛到零的问题,提出了电流环基于全局快速Terminal滑模的谐波电流跟踪控制策略。该方法在线性滑模面的基础上引入非线性函数,弥补了常规滑模控制只能实现状态渐进收敛的缺点,在提高滑模控制瞬态性能的同时,消除了切换项,从本质上削弱了抖振。在不改变谐波检测环节的条件下,对APF进行稳态和暂态性能测试,将文中提出的全局快速Terminal滑模控制与常规指数趋近律的滑模控制对比,验证了文中控制策略的正确性和有效性。