三相电压型PWM整流器微分平坦控制研究

三相电压型PWM整流器(VSR)通常采用电压外环、电流内环的串级PI控制策略,但电流内环不能精确解耦,致使直流侧电压快速性、鲁棒性不佳。本文采用一种新型非线性控制方法——微分平坦控制(FBC),用以提升电流内环的控制性能,与PI控制相比,能够实现电流前馈动态精确解耦,对参数变化和外来扰动具有鲁棒性和适应性,明显提高了系统动态响应速度。通过理论分析和仿真实验,验证了FBC控制策略的正确性和优越性。     

基于准PR控制直流电焊机的研究

针对电焊机直流电源三相PWM整流器在采用传统比例积分(PI)控制时电焊机直流电源输出跟踪指令电流会存在静态误差和抗干扰能力差等问题,采用电流环内环准PR,调节输入电流和电压环外环PI,调节输出电压的双闭环控制策略,克服了传统线性PI控制的缺点。创建整体系统的仿真数学模型,分析研究SVPWM发生器和准PR控制器的控制原理。仿真结果表明,采用基于准PR的SVPWM直流电源的控制策略能很好地实现电焊机直流电源单位功率因数和电流的完全无静差跟踪,且使电焊机电源在运行时具有更强的抗干扰能力,整流品质优良。     

逆变弧焊电源的三相功率因数校正器

对于三相输入的大功率逆变弧焊电源,采用三相升压拓扑进行功率因数校正,以矢量变换的思想研究其调制过程.总体系统的控制采用了双环思想,内环为电流环,用以实现输入电流对电压的相位跟踪,外环为电压环,负责控制输出电压的恒定,并为电流内环提供调制指令,系统采用双环控制,为使系统实现单个开关周期校正控制误差的无差拍控制,整个系统通过TMS320LF2407A DSP芯片控制,采用saber软件进行了仿真辅助分析,给出了电路系统的结构框图和控制方案以及软件流程,实现了电源系统的数字化.试验结果实现了功率因数为1,三相输入电流与输入电压均同相,且为较为标准的正弦波,电流谐波畸变远小于10%的目的,满足了国际上关于谐波限制的标准.     

高速电磁开关阀控制轴向柱塞泵的仿真研究

以高速电磁开关阀为控制元件,对轴向柱塞泵的数字控制进行研究。在实现轴向柱塞泵斜盘角位移控制的基础上,提出以轴向柱塞泵斜盘角位移控制为内环控制,流量、压力或者功率控制为外环控制的双闭环控制策略;在控制方法上,内环采用积分分离PID控制,外环采用两级模糊增量控制的控制方案。采用AMESim与MATLAB/Simulink的联合仿真,验证了所提出的控制策略和采用的控制方法的有效性,实现了轴向柱塞变量泵流量、压力和功率控制的快速性和稳定性。     

基于约束扰动观测器的感应电机鲁棒模型预测控制方法北大核心

针对感应电机在参数扰动条件下的高性能鲁棒控制问题,提出一种基于模型预测控制和扰动观测器的感应电机无偏速度控制方法。基于串级控制结构设计内环模型预测转矩控制器和外环鲁棒速度控制器。在考虑电机电流和电压约束的最小损耗及参数随转速变化的前提下,提出一种改进的连续控制集模型预测控制器(CCS-MPC)作为内环转矩控制器;将稳定化MPC方法与离散时域扰动观测器(DOB)相结合,在同时考虑参数不确定性和负载转矩的影响以及电机的转矩限制的前提下,设计外环鲁棒速度控制器,该速度控制器为内环转矩控制器提供参考转矩;通过给出相应的定理和推论验证所提出的转速控制器的鲁棒性;设计物理实验对所提控制方法进行验证。结果表明:在考虑电机转矩限制的条件下,所提出的控制方法具有良好的瞬态及稳态响应,且在负载转矩扰动下具有较好的鲁棒性。     

自适应模糊PID在脱硫搅拌速度控制系统中的应用

本文介绍了一种以误差，误差变化和时间为模糊变量的新型模糊控制器，同时，研究了采用这种模糊控制器来实现对脱硫搅拌速度控制系统的控制，可以大大改善系统的动，静态性能。     

双闭环模糊PI控制在汽车制动器台架试验系统中的应用

汽车制动器台架试验系统是一个电、气、液的强非线性、时变、滞后的复杂系统,恒力矩制动是汽车制动器台架试验的重要内容,但采用传统的单闭环控制无法满足控制要求.本文在建立系统非线性数学模型的基础上,主缸驱动力内环采用常规PI控制器,力矩外环采用模糊PI控制器,实现了制动力矩的快速和高精度伺服控制.Matlab仿真结果表明,该控制方案具有良好的动态性能和稳态精度.     

电流模式零电压零电流开关TIG焊机的研制

研制了电流模式零电压零电流开关TIG焊机，其超前臂实现了零电压开关，滞后臂实现了零电流开关。采用峰值电流模式双闭环控制，其内环控制每个开关周期IGBT集电极的峰值电流，实现自动纠正偏磁，并大大提高了系统响应速度；外环控制焊机输出的平均电流。计算机仿真和实验结果表明，该焊机能在全负载范围内实现软开关。     

基于模糊逻辑算法的点焊恒电流控制系统研究

介绍了一种基于模糊逻辑算法的点焊恒电流控制系统。该系统以80C196KC嵌八式单片机为中心控制器件，以电流误差及误差变化率为输入变量．以晶间管控制角的增量为输出变量,按照模糊逻辑算法实现点焊电流的恒值控制。研究了系统的建立方法及软仲的仿真与改进。试验分析结果表明，该系统对点焊焊接电流的控制精度高，实时性强，能够满足焊接生产要求。     

变规则模糊控制及其在逆变式电阻点焊电源中的应用

研制了一种变规则模糊控制技术,并成功应用于逆变式电阻点焊焊接电流的闭环控制.通过比较常规模糊控制、变规则模糊控制、自适应模糊控制、PID模糊控制、模糊神经网络控制在控制算法复杂性、实现难易程度、运算与响应速度、适应性、控制精度等方面的优势与不足,考虑了电阻点焊焊接电流控制的实际需求.选定变规则模糊控制作为焊接电流调节的控制策略.根据焊接电流误差改变带修正因子模糊控制器中的修正因子,使模糊控制器的控制规则随焊接电流误差变化而变化,结合采取增量A-式输出控制信号,从而使焊接电流控制器的控制性能更符合实际需要.     

变极性脉冲MIG焊控制系统

以DSP(数字信号处理器)芯片TMS320F2812作为控制核心,采用IGBT二次逆变技术研制了变极性脉冲MIG焊的控制系统,一次逆变实现内环的恒流控制,二次逆变实现外环的恒压控制.系统由软件PI调节、I/O口和D/A转换器对输出焊接参数进行控制,控制精度高,明显降低了设备的复杂性,具有多焊接参数调节功能,实现了对变极性脉冲焊接电流输出波形的准确控制.     

连铸过程的一种串级控制方法

以模型降阶和内模控制为基础设计了内回路滑动水口液压系统ＰＩＤ控制器,采用模糊预测控制策略设计了外回路结晶器液位系统的串级控制器,同时对中间包重量进行了前馈补偿。该方法消除了内回路的微分冲击现象和外回路的积分累积效应,并克服了拉速等有色噪声扰动。实验证明该控制方法较为理想,有很高的实用价值。     

交流脉冲MIG弧焊电源及弧长控制

AC PMIG的控制模式是一周一脉一滴，脉冲电流设计在电弧EP极性时间里，其余时间均为基值电流。弧焊电源一次逆变控制电流快速动态过程，二次逆变控制电弧极性。控制系统采用双闭环结构，内环模拟控制电弧电流，外环80C196KC单片机控制电弧电压及电弧极性。根据电弧电压偏差信号及电弧状态，设计了四个控制规则及其控制参数的计算方法。正常焊接状态时变频控制交流脉冲频率。采用这种控制方案，获得了稳定性高、熔滴过渡均匀的焊接过程。     

智能化油井套管脉冲电流阴极保护电源控制系统

目的 设计一种智能化油井套管脉冲电流阴极保护电源控制系统,该控制系统能够自动检测外部反馈信号(包括输出电流、输出电压、套管电位),并根据外部反馈信号自适应调节电源的输出参数(包括频率、幅值、占空比),实现电源的智能化运行,确保油井套管脉冲电流阴极保护效果处于最佳状态。方法 本次控制系统设计采用三层闭环控制策略实现电源的自适应调节,其中输出电流为内环,输出电压为中环,套管电位为外环;采用先进的处理算法对输出电流、输出电压、套管电位进行处理运算,判断出脉冲电流阴极保护的保护效果,并输出相应的PWM控制信号对电源的输出参数进行实时调节。结果 在5.0×0.5×0.5m的PVC绝缘水槽中模拟油井套管脉冲电流阴极保护系统,结果表明,该控制系统能够控制电源输出频率、幅值、占空比均可独立调节的脉冲电流,并且可以使40角钢的保护电位达到-0.85V。结论 该控制系统可以实现油井套管脉冲电流阴极保护电源的智能化运行,不需要过多的人工干预,具有投入成本低、可靠性高、功能完善、操作方便等优点。     

逆变弧焊电源峰值电流模式双闭环控制系统

采用电压模式单闭环控制系统的逆变弧焊电源，系统动态响应速度慢，不能对主电路功率器件进行实时电流控制，中频变压器无抗偏磁能力，因此可靠性较差。所研制的逆变弧焊电源采用双闭环控制系统，内环实现了在每个开关周期对功率器件的峰值电流进行实时控制，提高了系统动态响应速度，消除了中频变压器偏磁现象；外环控制输出的平均电流，提高了输出电流的精度和系统的可靠性。     

激光冲击强化电源拓扑及控制

采用IGBT全桥逆变电路作为钕玻璃激光器本征级和放大级泵浦氙灯驱动电源主电路拓扑,结合内环为电流控制,外环为电压控制的双闭环控制电路实现了氙灯驱动电源储能电容的恒流限压充电.高压脉冲触发电路由气体放电管与高压脉冲变压器构成,可产生电压峰值高达30 kV的高压脉冲信号,能可靠击穿泵浦氙灯.设计了脉冲氙灯放电触发脉冲工作时序电路,当系统工作在调Q模式时,可以获得峰值功率很高的巨脉冲激光输出.对TC4钛合金TIG焊接头进行了激光冲击强化处理,效果显著.     

基于弧控制的等离子切割电源新型复合控制策略

根据非高频引弧技术在等离子切割电源中的应用,分析了等离子电弧的静态特性,推导出了等离子电弧数学模型,并结合电源在非高频引弧、弧转移及弧能量突变过程中的控制需求.提出了一种新型复合控制策略,该策略的内环是由前馈补偿的电弧电压与反馈电弧电压构成电压闭环复合控制,外环则以电流闭环对等离子弧柱能量进行控制,形成了一种前馈补偿双闭环复合控制方式,以满足电源在非高频引弧负载条件下对快速性和稳定性的控制需求.结果表明,文中所提控制策略不仅可以提高系统的快速性和鲁棒性,还具有优异的动态响应能力,电源的非线性适应能力强,有效的解决了等离子切割电源的控制需求.