大功率—直—交变频调速控制系统的仿真研究

根据济钢中钢厂粗轧机的参数建立了大功率交－直－交变频调速系统的矢量控制模型,并进行了各种参数的计算,对空间电压矢量PWM（二电平PWM和三电平PWM）用于控制系统中进行仿真研究。得到了仿真起动速度曲线具有谐波分量低、低频特性好、稳定性高等特点。     

自抗扰控制器在变频调速系统中的应用

针对矢量控制系统存在的参数鲁棒性差这一难点问题,基于自抗扰控制原理,提出了将转子时间常数的变化看作磁链子系统的一种内扰,转子磁链幅值的变化对转速子系统的影响作为转速子系统的内扰,负载对转速子系统的影响作为转速子系统的外扰,并分别通过扩张状态观测器的扩张状态予以估计和补偿的感应电机变频调速系统新型控制方案.该方案有效地解决了参数时变对矢量控制系统解耦性能的影响以及一般矢量控制系统存在的快速性与平稳性矛盾,仿真结果证明了方案的正确性与有效性.     

变频矢量控制系统入侵检测技术

针对采用以太网控制自动化技术(Ether CAT)工业总线的感应电机交-直-交变频矢量控制系统的入侵检测技术进行了研究.首先通过对Ether CAT总线协议进行深度解析,结合目前为止已经发现的Ether CAT工业总线常见协议漏洞,提取协议数据包的关键特征并构建Ether CAT总线协议入侵检测规则库,采用三维指针链表树作为针对Ether CAT总线协议规则库的检索数据结构;其次,根据感应电机交-直-交变频矢量控制系统的物理模型,进行模型参数仿真计算,并根据仿真计算值,构建矢量控制模型入侵特征的最小二乘支持向量机(least square support vector machine,LSSVM)分类器,使用混沌粒子群优化(choatics particle swarm optimization,CPSO)算法对分类器的参数进行优化,二者共同构成了CPSO-LSSVM入侵检测分类算法.异常数据包在被分类后,会被传递给Suricata入侵检测引擎进行精确规则匹配;最后为该入侵检测系统搭建物理实验环境,经过测试,本文中的交-直-交变频矢量控制模型仿真结果动态性能良好,与实际矢量控制系统参数的波形变化趋势相近.通过抽取KDD Cup99测试数据集中的一部分对该入侵检测系统实施DOS攻击、R2L、U2R以及PROBING攻击行为,验证该入侵检测系统的有效性.     

基于矢量控制和智能控制的交流伺服控制系统

根据交流伺服电机数学模型和矢量控制理论以及模糊控制理论,实现了以DSP为控制器、IPM为主回路,以模糊控制器为速度环,以矢量控制滞环比较器为电流环的交流伺服系统.在此基础上,进行了模糊神经网络控制的仿真.通过仿真及实验结果,证明了该系统具有一定的理论意义和实用价值.     

变频矢量控制系统入侵检测技术

针对采用以太网控制自动化技术(EtherCAT)工业总线的感应电机交-直-交变频矢量控制系统的入侵检测技术进行了研究. 首先通过对EtherCAT总线协议进行深度解析, 结合目前为止已经发现的EtherCAT工业总线常见协议漏洞, 提取协议数据包的关键特征并构建EtherCAT总线协议入侵检测规则库, 采用三维指针链表树作为针对EtherCAT总线协议规则库的检索数据结构; 其次, 根据感应电机交-直-交变频矢量控制系统的物理模型, 进行模型参数仿真计算, 并根据仿真计算值, 构建矢量控制模型入侵特征的最小二乘支持向量机(least square support vector machine, LSSVM)分类器, 使用混沌粒子群优化(choatics particle swarm optimization, CPSO)算法对分类器的参数进行优化, 二者共同构成了CPSO-LSSVM入侵检测分类算法. 异常数据包在被分类后, 会被传递给Suricata入侵检测引擎进行精确规则匹配; 最后为该入侵检测系统搭建物理实验环境, 经过测试, 本文中的交-直-交变频矢量控制模型仿真结果动态性能良好, 与实际矢量控制系统参数的波形变化趋势相近. 通过抽取KDD Cup99测试数据集中的一部分对该入侵检测系统实施DOS攻击、R2L、U2R以及PROBING攻击行为, 验证该入侵检测系统的有效性.      

采用Smith预估低通滤波补偿的AGC控制系统

作为现代轧机核心技术的板厚控制系统,其性能直接决定了轧制产品质量,提高该系统的控制性能具有重要意义。为此,建立了考虑延时环节的板厚控制模型,通过在Smith预估控制器的反馈回路串接低通滤波器对系统进行预估控制,用来对控制器进行补偿,以提高控制系统鲁棒性。针对改进后系统可调参数多,参数调整困难的问题,提出通过遗传算法程序进行PI控制器及滤波补偿器参数的整定。仿真研究结果表明,基于遗传算法参数寻优的Smith预估控制器低通滤波补偿算法提高了系统鲁棒性和系统控制精度,达到了期望的控制性能。     

参数不确定网络拥塞系统的保性能控制

针对网络控制系统在建模过程中普遍存在的参数不确定性问题,在现有的网络拥塞控制模型基础上,考虑了系统具有时变参数不确定性的情况.通过对已有非线性动态TCP模型进行线性化,得到一个带有参数不确定性的线性时变系统,并且,该线性系统模型能够更精确描述原来非线性系统.对于已得到的线性系统,利用Lyapunov稳定性理论,以及结合线性矩阵不等式处理方法,给出了网络拥塞控制系统的状态反馈保性能控制器的凸的存在条件和设计方法.通过理论分析和对实例的仿真表明,同已有的方法相比,本文所设计的方法不仅可以满足给定的性能指标,还可以使系统具有较强的鲁棒性及较快的收敛性.     

基于有限时间滤波控制的电机驱动系统结构/控制一体化设计

针对电机驱动系统进行了基于有限时间控制器的结构/控制一体化设计.针对电机驱动系统跟踪控制问题,采用有限时间收敛方法设计了跟踪控制器.考虑系统状态信息不可测的情况,设计了有限时间滤波控制器,在估计系统速度信息的同时实现了有限时间跟踪控制.为进一步提升系统控制性能,考虑结构与控制之间存在的耦合问题,对电机驱动系统进行结构/控制一体化设计.首先针对电机驱动系统设计了同时考虑结构优化和控制器优化的一体化性能指标.所设计一体化性能指标能够在满足控制性能要求的同时,得到所能驱动的最大负载.同时优化系统的结构参数与控制器参数能够使控制系统达到全局最优,从而取得良好的控制效果.随后,采用嵌套优化策略对电机驱动系统的一体化设计问题进行简化,采用自适应步长的布谷鸟搜索算法对控制器参数优化问题进行求解,得到了一体化最优解.通过数值仿真验证了所提方法的有效性.      

运用可编程控制器（PC）对模拟温室进行智能控制

介绍了模拟温室对温度、湿度、光照、二氧化碳浓度等环境因子要求的调控范围和调控精度，模拟温室中温度、湿度、光照、二氧化碳浓度等的监测系统和相应的调节系统，可编程控制器（PC）控制系统的硬件构成，系统控制程序的编写思路，模拟温室可编程控制器（PC）控制系统与继电器－－接触器控制系统和微机控制系统相比的优越性。     

基于有限时间滤波控制的电机驱动系统结构/控制一体化设计

针对电机驱动系统进行了基于有限时间控制器的结构/控制一体化设计.针对电机驱动系统跟踪控制问题,采用有限时间收敛方法设计了跟踪控制器.考虑系统状态信息不可测的情况,设计了有限时间滤波控制器,在估计系统速度信息的同时实现了有限时间跟踪控制.为进一步提升系统控制性能,考虑结构与控制之间存在的耦合问题,对电机驱动系统进行结构/控制一体化设计.首先针对电机驱动系统设计了同时考虑结构优化和控制器优化的一体化性能指标.所设计一体化性能指标能够在满足控制性能要求的同时,得到所能驱动的最大负载.同时优化系统的结构参数与控制器参数能够使控制系统达到全局最优,从而取得良好的控制效果.随后,采用嵌套优化策略对电机驱动系统的一体化设计问题进行简化,采用自适应步长的布谷鸟搜索算法对控制器参数优化问题进行求解,得到了一体化最优解.通过数值仿真验证了所提方法的有效性.     

交流变频矢量控制系统的自适应逆控制

针对一般矢量控制系统存在的动、静态转矩电流与磁场电流的耦合问题,在分析磁场定向偏差对系统性能影响的基础上,首次引入自适应逆控制策略的控制方案,并分析了方案的控制特点.理论分析及仿真实验表明,该控制策略可以有效地解决一般矢量控制系统存在的转矩与磁场耦合对系统性能造成的影响,提高系统动、静态性能.     

一种减少永磁同步电机转矩脉动方法

对内埋式永磁同步电机直接转矩控制系统特性进行了深入研究.针对内埋式永磁同步电机直接转矩控制存在较大脉动转矩的缺点,提出了一种新的永磁同步电机直接转矩控制策略.以减小转矩脉动为目标引入模糊逻辑思想,将磁链偏差和磁链偏差的变化率进行了合理的模糊分级,模糊调节选择电压矢量和反电压矢量作用时间.这种方法可以保持恒定的开关频率并有效地减小转矩脉动.为了获得高性能的无速度传感器内埋式永磁同步电机控制系统,设计了一种无速度传感器方案.最后,通过仿真验证了所提控制策略的有效性.     

矢量控制变频调速系统在高速线材轧线上的应用

介绍了矢量控制变频调速系统在安钢高线工程中的应用,并简要介绍了矢量控制的基本原理及系统的性能特点,最后分析了设备运行过程中常见故障及解决的方案。     

Riccati方程的降阶与广义系统的最优预见控制

研究了一类广义离散时间线性系统的预见控制问题.首先通过对系统方程,误差向量和可预见的目标值信号取差分,构造出一个扩大误差系统,把广义系统的预见控制问题转化为一个形式上的普通广义系统的控制问题.然后利用广义系统最优控制理论的结果,得到广义系统的带有预见前馈补偿的控制器.同时通过详细推导,把一个阶数很高的矩阵Riccati方程降为一个阶数很低的Riccati方程,从而使闭环系统可以实现.     

国产大型热连轧机主传动交流调速系统

随着电力电子技术和矢量控制技术的发展,在工业产特别是在冶金行业中,交交流频同步电机矢量控制系统已经成为大型轧机主传动发展的必然趋势,结合攀钢１４５０热连轧主传动改造工程,对交流变频调速系统的原理,构成及调速性能指标等方面进行了分析与阐述。     

国丰1450热连轧交流传动系统设计

唐山国丰钢铁有限公司1450热连轧2^#生产线主传动均采用交交变频控制方式,其主传动电动机均为大功率凸极交流同步电动机,采用全数字交交变频矢量控制的交流调速装置。每套交交变频装置由3台电网自然换流无环流可逆变流器、整流变压器、励磁主回路及矢量控制调速系统组成;控制回路采用Siemens的TDC和Simadyn D相结合的控制模式,既保证了控制系统的可靠性和快速性,同时也极大提高了系统扩展性,方便了与其他生产设备的连接。此外多个TDC组成的GDM网络也为全线重要控制系统软硬件的整合和统一管理提供了平台。系统投入使用以来,主传动控制系统故障率低、维护量小、运行平稳可靠,各项传动系统性能指标均达到设计目标,对同类配置主传动解决方案具有一定的指导借鉴意义。     

交-交变频矢量控制系统在热连轧工艺中的应用

主要介绍了交-交变频全数字矢量控制系统的构成和控制原理以及在热连轧主传动中的应用.交-交变频全数字矢量控制系统作为交流调速系统的一种,被广泛的应用到主传动控制系统中.交-交变频调速系统并将随着时代的发展不断完善,逐步取代直流调速系统,成为电气传动领域中的主流.     

工频同步电机传动系统主回路及其电流调节算法研究

描述了工频同步电机传动控制系统主回路的结构及其整流变压器、吸收电路的参数计算,对其电流控制算法及谐波抑制策略进行了分析.研究了工频同步电机传动控制系统在亚同步、同步以及超同步速度时,突加负载的电流响应特性.结果表明,工频同步电机传动控制系统的性能可以达到与直流电机控制系统相当并且具有同步电动机特性的结论.     

按电势定向的异步电机交交变频矢量控制系统

本文结合矢量控制原理，介绍一种无测速电机或码盘的异步电机按电势走向的交交变频矢量控制系统。实践证明：该系统具有良好的动态特性和静态特性。