电动加载系统多余力矩的消除与加速度测量方法研究

介绍了电动加载系统的构成,分析了加载系统中多余力产生的机理,介绍了一种速度和加速度动态测量方法,提出了基于这种方法系统的测量算法,对多余力的消除提出了一种可行的方法,解决了电动加载系统中多余力矩消除的问题。该研究对电动加载系统的进一步研究具有参考价值。     

电液负载模拟器多余力抑制的结构补偿控制

针对电液负载模拟器存在多余力,且多余力严重影响加载精确度的问题,同时为了提高加载系统的控制性能,介绍了电液负载模拟器的工作原理,对舵机系统、加载系统分别进行建模,建立整个电液负载模拟器系统的控制模型。设计了结构补偿环节,提出电液负载模拟器多余力抑制的控制方案,从理论上结构补偿环节可以实现对系统全部补偿和抑制多余力。对采用结构补偿环节前后的模型进行仿真分析和实验研究,结果表明采用结构补偿环节能使多余力大幅度减小,动态加载精确度明显提高,验证了控制方案的正确性和有效性。     

基于重复控制的电动加载系统研究

电动加载系统的优点在于加载跟踪速度快,而消除多余力矩是加载系统保障加载精度的技术关键。常规PID控制难以满足系统准确性和快速性的需求,提出了一种基于重复控制的复合控制策略。建立了电动加载系统的数学模型,给出了电动加载系统的结构图,并采用重复控制器来提高系统的控制精度。仿真结果表明,该方法能够有效地抑制多余力矩,提高系统的跟踪性能。这种控制算法易于实现,具有较强的实用性。     

电动负载模拟系统的复合控制器设计

针对电动负载模拟系统中存在的时变参数问题,同时为了抑制多余力矩,提出了基于极点配置自校正控制与前馈补偿控制起相结合的复合控制方法。利用自调整遗忘因子递推最小二乘法在线辨识系统时变参数,结合系统的性能指标,设计了极点配置自校正控制器;采用舵机输入指令的前馈补偿,抑制了系统的多余力矩。仿真实验结果表明,该复合控制器可以有效地提高加载系统的动态响应性能,抑制多余力矩,使系统具有较强的鲁棒性。     

基于改进CMAC模型的电动伺服加载算法研究

在电动伺服加载系统中,多余力矩以及摩擦等非线性因素会严重降低系统的跟踪精度,传统的基于结构不变性原理的方法,在消除多余力矩和抑制非线性环节时表现欠佳。首先,建立了电动伺服加载系统的数学模型,分析了多余力矩的产生原理。其次,提出了一种改进的CMAC算法,采用基于Sigmoid函数的变学习率替代传统的固定学习率,解决了常规CMAC的收敛速度和稳态性能之间的矛盾。然后,采用改进的CMAC算法,设计了一种CMAC/PID的复合控制器,应用于电动伺服加载系统中。仿真结果表明,所设计的复合控制器,可以有效地抑制了系统的多余力矩,克服摩擦等非线性因素的干扰,改善加载系统的动态性能,提高了跟踪精度,增强了稳定性。     

基于迭代学习控制的电动伺服负载模拟器

电气伺服系统在体积、结构、成本和控制性能等方面比电液伺服系统更为优越，由电气伺服系统构成负载模拟器取代电液负载模拟器为被测对象提供模拟负载，将大大提高仿真加载的性能。该文探索了电动伺服负载模拟器的实现问题。针对飞行器舵系统的仿真加载需求，提出了由永磁电机伺服系统组成的电动伺服负载模拟器的系统结构；将PID反馈控制和迭代学习控制相结合构成加载复合控制器，有效地抑制了多余力矩，消除了传动间隙和加载对象参数变化对系统的影响，实现了加载转矩的高精度跟踪控制。     

粒子群优化模糊PID的电动负载模拟器研究

为了解决多余力矩对电动负载模拟器强干扰，影响加载指令跟踪精度的问题，将基于粒子群优化的模糊PID控制方法用于加载电机控制器的设计。首先在分析加载电机结构以及工作原理的基础上建立了电动加载系统的数学模型，并利用结构不变性原理进行前馈补偿推导；其次针对常规PID控制器无法通过变参数来应对复杂的非线性环境，以及模糊PID量化因子、比例因子难以依靠经验调整问题，提出了一种基于模糊PID和粒子群优化算法的复合控制策略；最后通过仿真验证了该控制策略在对多余力矩消除上要优于常规的模糊PID控制。     

PWM驱动电动加载系统的稳定性分析

主要分析了PWM驱动装置的开关频率f对电动加载系统稳定性的影响,给出了整个电动加载系统的数学模型,用朱利稳定判据分析PWM驱动装置的开关频率f对系统稳定性的影响。通过仿真对分析结果进行了验证。     

能量回馈型高精度转矩伺服系统驱动器研究

为了减小电动负载模拟器输出转矩脉动,提高加载精度,多电平结构被越来越多地应用于加载电机驱动器拓扑。为进一步提高系统频宽,回收加载电机制动能量,本文提出一种基于多电平变换技术的能量可双向流动驱动器的拓扑结构,并对其工作原理与控制方法进行了详细的分析。仿真和实验结果表明,所提出的新型驱动器加载精度较高,并且无扰跟踪性能优越,加载频宽度较高。     

基于单神经元和前馈补偿的电动加载复合控制

针对飞机舵机电动加载系统的力矩跟踪和干扰抑制的优化问题,提出一种基于单神经元和扰动前馈抑制的电动加载复合控制方法。首先利用改进的粒子群算法调整单神经元PID控制器的参数和系数K,然后对舵机角位移进行前馈补偿来抑制多余力矩,以减小舵机位置干扰对系统的影响;最后对电动加载复合控制系统进行仿真。仿真结果表明,系统的抗干扰能力及加载精度得到进一步提高,证明了该复合控制方法在理论上的可行性。     

计及源-储-荷功率特性的飞轮储能系统容量配置方法

在电动汽车直流快充站的应用场景下,以限制电网功率爬坡率并补偿母线电压跌落为目标,提出计及源-储-荷功率特性的飞轮储能系统容量配置方法。首先,根据源-储-荷的功率关系得到飞轮机械角速度增量与母线电压跌落幅值之比近似为时间的函数;根据快充站内电网侧变流器的功率特性,推导得到电网最大功率爬坡率与母线电压最大跌落幅度之间近似呈正比关系。然后,针对额定功率不同的快速充电负荷,在满足直流母线电压等级与永磁同步电机电磁约束条件的基础上,重点探讨飞轮转子转动惯量与初始机械角速度的设定,并且分析了飞轮侧储能变流器的容量约束条件。最后,在MATLAB/Simulink中搭建系统的仿真模型,验证所提飞轮储能系统容量配置方法的正确性。     

步进电动机的失调角及精度

步进电动机象同步电动机一样,在负载转矩的作用下,转子磁极中心线将滞后于气隙磁场的中心线一个角度,称为失调角。在开环控制系统中,负载失调角对应于一定的失动量。用脉冲当量来衡量失动量的值时,它与电动机的通电方式,主要是逻辑通电状态数,即通常所说的运行拍数有关。由此明确了微步驱动技术在开环控制系统中应用的局限性。     

多相多边形无刷励磁机及旋转整流系统的运行状态分析

多相多边形无刷励磁机由于其固有的一些技术特点在一些大容量常规火电站和核电站中得到应用,对该励磁机整流系统运行状态的分析是研究其电气原理和特性的关键。基于多相多边形无刷励磁机电枢实际的空间分布与连接,得到了二极管的理想导通规律;进一步地,考虑换相过程中各阶段的二极管导通数量及等值电路,解析了各状态的电气量波形,获得了各导通状态所满足的临界条件;对一台十一相动模样机进行了实验研究,将实验结果与通过理论解析得到的二极管电流进行了对比,验证了理论分析的准确性。从而完整地揭示了多相多边形无刷励磁机及旋转整流系统的导通换相规律,为该系统的设计提供了理论依据。     

一种基于位置信号线性拟合差分滤波器串联的二阶差分角加速度观测器

角加速度闭环能增加伺服控制系统的刚度,提高系统鲁棒性,但位置信号的二阶差分运算会放大高频噪声幅值,限制了加速度闭环在实际控制中的应用。首先,对三种基于多项式曲线拟合的角加速度观测器性能进行了分析,结果表明二次多项式角加速度观测器具有最优的综合性能;其次,为了抑制噪声,提出了一种基于位置信号线性拟合的串联二阶差分角加速度观测器,从截止频率、白噪声放大倍数和延时时间三个方面对其性能进行了分析,并与二次多项式角加速度观测器进行了对比,仿真和实验均验证了该方法具有更好的噪声抑制能力。     

基于多代理系统的电动汽车综合运营仿真平台设计与应用

电动汽车运营系统是一个复杂的系统,涉及多种类型的主体,主体具有很强的自主性和自适应性,传统的建模方法无法进行准确的建模。介绍了一个基于复杂适应理论及多代理系统（multi-agent system,MAS）的电动汽车综合运营仿真平台的设计、开发和应用。该平台基于JADE开发,可以对电动汽车运营、充电设施规划等问题中包括电网、充换电设施、电动汽车等在内的多个类型主体的行为进行仿真和分析,同时具有良好的适应性和扩展性。在此仿真平台上对南方某地区的一个算例进行建模,该模型详细地考虑了乘客的出行特性、电动出租车的充换电方式和交接班制度等,通过仿真运行研究了电动出租车的充电负荷特性,并与传统方法对比验证了基于多代理方法的优势。     

基于模糊PI及矢量变换控制方法的电动车驱动系统工况适应性研究

永磁电动机作为电动汽车的驱动电机,其控制方法和机械特性直接决定了电动汽车的运行性能。基于电动车驱动系统性能测试平台,通过电子负载模拟运行工况,对电动车驱动系统的工况适应性进行了分析和研究,并分析和推导了永磁电动机的数学模型,设计了模糊PI控制系统器,采用速度电流双闭环的矢量控制方法驱动电机。经仿真和实验证明了该控制系统的合理性以及控制方法的可行性且能有效地降低电动汽车的加速时间,解决电机转速控制精度低、转矩脉动大的问题。     

塑壳断路器分断角速度非接触式检测方法及其应用

提出了一种基于激光位移传感器非接触式测量塑壳断路器分断过程中动触头角位移、角速度的方法。首先建立一个以动触头杠转动支点为顶点,动触头杠闭合和分断状态所在位置为边的三角形;其次,通过激光位移传感器测量触头分断过程中的直线位移和直线速度,最后,利用所建立的三角形,基于余弦定理将直线位移和直线速度,转换成角位移角速度,实现了对塑壳断路器分断过程中转动变量的无损测量。基于本文所提出的方法,分别测量了NM1-630S-3300额定10A、16A、25A断路器在12倍额定电流下触头的分断的角位移、角速度及分断时间,可以发现不同分断容量断路器,分断角速度与分断时间均不同。容量较大时,触头转动的平均角速度较高。碰撞的角速度增大时,电弧的燃烧时间减小。通过研究断路器分断过程的动态特性,可以从试验的角度研究断路器分断性能,为断路器的优化设计提供评判依据。     

模糊自整定PID在制动器试验台电惯量模拟应用

针对传统盘式制动器负载存在的问题,提出了一种电惯量模拟负载的方法,设计一种基于虚拟仪器(LabVIEW)制动器试验台的模糊自整定PID控制器.在LabVIEW软件开发平台中利用模糊自整定PID控制方法,实时控制异步电动机的转速和惯量盘的摩擦能量,使试验系统在较小机械惯量配置的前提下,实现对试验系统惯量的无级调整,达到机械惯量电模拟的目的.试验证明采用电惯量模拟后,系统的性能明显优于采用大飞轮式的机械惯量制动器试验台,提高了试验台的自动化程度.     

车载光测设备测角误差影响因素的分析

为了实现车载光测设备的高精度测量,从车载平台变形、自主定位、定向三方面分析了影响车载光测设备测角误差的因素。车载平台向下平移对俯仰角测角误差造成的影响随着距离的增加而减小,旋转变形中偏向角对方位角测角误差的影响较小,两者可以忽略不计。自主定位由于垂线偏差的存在,理论上对方位角测角误差的影响最大为6.557″,俯仰角测角误差的影响最大为2.827″。自主定向对方位角测角误差的影响最大为2.06″,俯仰角则没有影响。分析数据结果表明:自主定位、定向对车载光测设备的测角误差影响较大,车载平台变形中绕X、Z轴旋转变形影响较大,其他变形的影响可忽略。上述分析仿真为进一步提高车载光测设备的测角精度提供了理论依据。