可控磁路式永磁悬浮系统的鲁棒控制

为了实现磁悬浮系统的低功耗运行,一种可控磁路式永磁悬浮系统被提出,并基于有限元软件分析了该系统的可行性,建立该系统的动力学模型。针对其强耦合、非线性的特点,为了实现该系统的稳定运行,基于LMI的H_∞鲁棒控制理论,建立了鲁棒控制模型,设计状态反馈γ-次优H_∞鲁棒控制器。采用数值仿真与试验相结合的方式分析验证系统的悬浮特性与控制器效果,结果表明:该系统可以实现稳定的低功耗悬浮运行,可以实现对位移信号的跟踪和对外扰力的抑制;解决由于系统模型参数不确定以及外扰等因素引起的系统不稳定问题,保证了系统的鲁棒性。     

可变磁路式永磁悬浮系统刚度特性分析及变刚度控制

针对可变磁路式永磁悬浮系统的悬浮力非线性变化的特点,分析系统的刚度特性,提出变刚度控制方法减小系统对外扰作用的敏感度。基于系统力学模型分析了系统结构和控制参数对悬浮刚度的影响,提出了基于悬浮物位移的变刚度控制方法;根据预设的载荷能力和位移变化量,设计参数的变化范围,使系统刚度按设定控制规律发生变化;进行了系统起浮稳定性与系统对外扰敏感度的仿真与实验分析,并与传统PID控制方法进行对比,仿真与实验结果表明:变刚度控制方法能够保证系统稳定起浮,并使外载荷作用时悬浮物的位移变化量减小50%,极大降低了系统对外扰的敏感度,相对于传统PID控制方法其控制特性有较大幅度提高。     

差动式磁悬浮主动隔振系统的控制机理研究

在对磁悬浮主动隔振系统的核心部件——差动磁悬浮主动隔振器的电磁力进行实验测量的基础上,利用最小二乘法对实验数据进行拟合,得到主动隔振器的电磁力-电流-气隙之间关系的实际表达式。提出了一种基于力传递率的主动隔振控制机理,给出了价值函数的表达式。考虑主动隔振器的实际能力,对此价值函数进行修正,得到修正的价值函数,推导出最优反馈矩阵。基于此主动控制机理,建立控制模型,在扫频信号激励下,进行仿真分析。仿真结果表明:差动式磁悬浮主动隔振系统具有良好的隔振特性,与传统的被动系统相比,对低频干扰的隔振效果提高(即:力传递率降低)了2dB-3dB,尤其对谐振频率下的干扰,隔振效果提高了8dB-10dB。为了进一步验证方法的可靠性,搭建实验平台,通过实验方法进行验证。实验结果表明:在低频段有较好的隔振效果,尤其在谐振区附近隔振效果更为明显,提高了6dB-8dB,与仿真结果基本吻合。     

基于串级控制实现异步电动机调速系统的研究

针对于以往大功率三相绕线式异步电动机转子串电阻调速方法的种种缺点,提出一种利用串级调速理论来实现异步电动机调速的方法,分析串级调速的工作原理及其实现方法。串级控制可做到无级调速,是解决大功率异步电动机调速问题的好方法。     

基于模型预测的定风量系统串级控制研究

针对定风量系统室内温度的控制,提出了一种基于模型预测的串级控制方法,用以提高室内温度控制的鲁棒性和精确度.该方法根据实时的负荷情况,利用送风温度预测模型预测系统需要的送风温度,并以此作为设定值,通过冷水阀门开度调节进行控制,使得送入空调区域的冷量始终满足负荷需求,进而实现室内温度的鲁棒控制.采用TRNSYS软件建立定风...     

PLC在温度串级PID控制的应用

主要介绍如何用西门子PLC S7-200用PID指令的方法来实现串级PID控制的编程,西门子PLC如何与上位机通信。通过OPC服务器完成对下位机各变量的采集,用组态王实现对系统的组态以及如何整定串级PID的各个参数。     

磁路饱和对磁悬浮感应电机悬浮力的影响

磁路饱和对磁悬浮感应电机悬浮力的大小和稳定性具有较大影响。本文先从数学上分析了磁路饱和对悬浮力的影响,并通过Ansys Maxwell电磁场有限元仿真软件建立了磁悬浮感应电机模型,并对其磁路饱和时的转矩和悬浮力情况进行了仿真,得出了悬浮力受磁路饱和的影响关系,为磁悬浮感应电机的优化设计提供了参考。     

基于异步电机串级调速系统的改进分析

近十几年来,随着电力电子技术的迅猛发展,大功率半导体器件、集成电路的研制成功,交流传动技术亦随之飞速发展,并进入到完全可以实用的阶段,丽晶闸管串级调逮系统具有结构简单、可靠、节能、经济、维护方便的特点,使得这种调速技术首先在风机、泵类机械上得到了广泛的应用。晶闸管串级调速技术除可用于新设备设计外,还可用于对旧设备进行技术改造,在我国具有极大的技术和经济意义。串级调速完全克服了转子串电阻调速的缺点,它具有高效率、无级平滑调速、较硬的低速机械特性等优点。     

串级热声系统的工作原理、分析及优化第一部分串级热声系统的基本原理

高效的热声转换需要创造高阻抗的行波声场，为避免闭合回路产生的直流损失，可以利用驻波声场的某些特殊性质。通过对几种驻波声场的分析，提出了若干可能结构的串级热声发动机或者串级制冷机的工作流程，可在实际中工作获得高的热声转换效率，同时具有更简单的结构和更高的可靠性。     

DTQ1600-80A自升式塔式起重机的串级调速系统

介绍了山东电力建设一公司自行制造的自升式塔式起重机串级调速系统的工作原理和操作控制以及防止负载下降时产生滑降的方法;提出了今后为提高塔式起重机使用效率可采用双馈调速的观点,随同介绍了其工作原理和有关措施.     

惯性平台稳定回路多闭环串级控制

针对惯性平台稳定回路中采用速率陀螺构成单速度环伺服控制系统的不足,本文提出采用直流测速机为电机转速测量反馈元件构成数字速度内环,采用陀螺为载体转速测量元件构成数字稳定外环组成双速度闭环串级控制结构.在常规的跟踪系统PI控制方式中,实现了由电流环,速度环,稳定环构成的三闭环控制模式,并和电流环,单速度稳定环构成的双闭环控制方式进行比较.实验结果表明:在扰动频率较高环境下,采用单速度环即可获得较好的稳定精度.而采用双速度环提高了系统对低频的抑制能力,并且对摩擦等非线性因素有更好的抑制作用.     

电磁悬浮飞轮转子系统的模态解耦控制

基于电磁悬浮飞轮转子系统的数学模型,首先提出了一种在高速下能够使电磁悬浮飞轮转子系统保持稳定运行的模态解耦控制方法,然后对这种方法的解耦效果以及控制的有效性进行了仿真分析,并与传统分散PD控制的性能进行了比较。结果表明提出的模态解耦控制方法可以实现对电磁轴承飞轮转子系统的转动模态和平动模态间的解耦,以达到对各个模态的刚度和阻尼进行独立调节,使电磁悬浮飞轮转子系统具有更好的动态性能和更强的抗干扰能力的目的。     

磁悬浮轴承－转子系统非线性行为的控制

利用状态反馈法,对磁悬浮轴承 - 转子系统的振动进行控制。通过理论推导,证明在原点附近,可近似地将受控系统分解为两个渐近稳定的子系统之和。借助数值仿真对转子受控前后的运动响应进行分析,以验证该控制方案的有效性。通过比较发现,提出的状态反馈控制方案不但能控制转子的周期运动,而且对该系统的概周期运动和混沌运动也能进行有效控制。     

新型磁悬浮转子系统的专家PID控制研究

介绍一种新型磁悬浮轴承的工作原理,并且利用动力学和电磁学原理建立磁悬浮轴承系统的数学模型,讨论了刚度阻尼和控制系统的关系,通过此关系确定了常规PID的控制参数。利用常规PID的3个参数作为专家PID控制器的初始参数设计了专家PID控制器,并在磁悬浮轴承平台上进行了实验。实验结果证明此新型磁悬浮轴承控制系统在专家PID控制器的作用下能够快速、稳定悬浮,性能良好。     

串级式温度控制系统在一步制粒机上的应用

本文采用串级式控制对本厂原有的一步制粒机温度控制系统进行改造,通过试验证明了采用串级温度控制系统不仅解决了蒸汽温升滞后和温度冲高的问题,控制精度能保证在±1℃以内,而且其可操作性得到提高,现在只要给出物料对温度的要求,则可以按要求根据蒸汽压力,风量等条件,设定进、出风口温度,串级温度调节系统便可自行调节,如设定值不适合产品工艺要求,则可随时修改,非常方便。     

状态空间控制方法在磁悬浮系统应用的研究

从增强悬浮稳定性的目的出发，根据单电磁铁的物理模型建立了磁悬浮系统在平衡点的数学模型，并且为状态控制器选择了恰当的状态模型。在此基础上对磁悬浮系统状态空间控制方法进行了理论和仿真分析，通过对结果的分析可得出状态空间控制方法能够对悬浮系统进行精确和有效稳定控制。     

高频斩波串级调速系统在火电厂的应用

高频斩波技术是现代化电气传动的主要发展方向之一,它不仅调速曲线平滑,调速范围大,效率高,启动电流小,运行平稳,而且节能效果良好,是风机、泵类设备的最佳的节能改造技术。实践证明,在火电厂特别是调峰电厂高压风机、水泵的电动机采用高频斩波串级调速系统调速改造后,节能效果非常显著。     

基于转速的磁悬浮轴承转子系统变参数控制

建立了磁悬浮轴承柔性转子系统数学模型.分析了磁悬浮轴承的支承特性、系统在不同控制参数下的稳态不平衡响应和在旋转状态下控制参数变化对系统稳定性的影响,提出了基于转速的变参数控制策略.构建了五自由度磁悬浮轴承转子系统试验台,将转速信号引入数字控制器,在不同转速区段采用不同PID参数控制磁悬浮轴承,进行了高速旋转试验.理论分析和试验结果表明,在不同转速区段采用不同控制参数,可以同时满足系统在低频段和高频段动态性能的要求,有效减小转子的不平衡振动,有利于系统平稳越过临界转速.     

磁悬浮支承双层隔振系统的半主动模糊隔振控制

设计了磁悬浮支承单元结构,并将其应用于双层隔振系统中。根据该结构和磁悬浮支承与双层隔振的特征,建立了半主动输出反馈的模糊控制器,通过调节磁悬浮支承单元的电流,改变磁力从而获得系统的最佳刚度。仿真分析该半主动控制双层隔振系统与最优被动双层隔振系统在相同复杂信号激励下输出力曲线。另外,还仿真分析了在冲击激励下,系统的输出力曲线。结果表明,半主动输出反馈模糊控制下的磁悬浮支承双层隔振系统的隔振效果与抗冲击特性优于常规最优被动隔振。