电磁发射用直线感应电机位置检测系统关键技术研究

电磁发射用直线感应电机采用基于传感器阵列的位置检测系统。该系统以电感式接近开关作为位置传感器并构成传感器阵列,通过电涡流效应感应动子运动并生成相应位置信号。利用位置算法对位置信号进行计算可以实时准确地得到动子位置。设计了位置检测系统的基本原理和拓扑结构,提出系统的参数设计方法。深入研究位置传感器的工作机理,建立传感器内部参数与输出特性的数学模型,分析了适用于电磁发射工况的传感器参数条件。进行位置传感器的性能测试,并在此基础上研制了实际的位置检测装置。通过实际发射平台验证,所设计的位置传感器和位置检测系统能够较好地实现电磁发射特殊工况下的动子位置测量并顺利完成发射任务。     

面装式永磁同步电机驱动系统无位置传感器控制

为了实现面装式永磁同步电机(SMPMSM)驱动系统的无位置传感器运行或位置传感器故障下的系统自适应容错运行,首先介绍基于微分代数的SMPMSM驱动系统转子位置和转速的获取方法,其次研究逆变器死区效应对转子位置估计精度的影响,给出基于纹波电流计算的逆变器死区补偿方案,提出基于微分代数且集成逆变器死区补偿的SMPMSM驱动系统无位置传感器控制方案,进而架构无位置传感器控制的SMPMSM驱动系统。通过系统建模、仿真和实验测试验证了所提出的SMPMSM驱动系统无位置传感器控制方案的合理性和有效性。     

光电编码器选型及同步电机转速和转子位置测量

光电轴角编码器,又称光电角位置传感器,是电气传动系统中用来测量电动机转速和转子位置的核心部件。对绝对式、增量式和混合式光电轴编码器的工作原理进行了综述,介绍了光电轴编码器的选型原则、转子速度的测量和转子位置的测量方法。最后,给出了同步电动机变频调速系统中转速和转子位置测量系统的实现。     

基于无刷直流电动机伺服系统的位置环设计

此处给出了基于无刷直流电动机(BLDCM)的舵机位置伺服系统的模型,详述了三环控制系统的工作原理和位置环的设计过程,给出了位置调节器的参数设计准则,并详细说明了系统硬件及软件的设计.转子位置由高精度磁编码器采样,系统采用开通相斩波的控制策略.对由1.2 kW电机组成的系统进行实验,结果表明,系统较好地实现了位置伺服.     

位置/电流两环结构位置伺服系统的跟随性能

位置闭环、速度闭环和电流闭环组成的三环结构,是目前被普遍认同的位置伺服系统控制结构.然而在某些特定场合,例如点对点运动控制场合中,重点是要求系统位置响应的动态性能,而对速度调节的性能要求并不高.这时,速度闭环不仅没有发挥作用,还作为控制结构中的串联环节,降低了系统位置调节动态响应性能.针对这些特定的场合,本文研究了全数字位置闭环和电流闭环组成的两环结构位置伺服系统,并利用阶跃响应性能和梯形响应性能,在相同命令信号和相同控制对象的条件下,与三环系统作比较.仿真和实验结果显示,两环系统的位置动态响应时间小于三环系统,并且两环系统中位置前馈复合控制同样可以使用,以减小梯形响应中稳态位置跟踪误差.两环系统应用到点对点运动控制的特定场合比较合适,但因没有速度闭环调节功能,系统应用到轨迹运动控制场合中有局限性.     

电动式位置扰动型力矩伺服系统的单神经元自适应PID控制

在位置扰动型力矩伺服系统中,由于受力对象的运动给系统带来很大的位置干扰,给系统的校正和优化带来了困难,位置扰动型力矩伺服系统设计的主要任务就是消除它的多余力矩。本文建立了电动式位置扰动型力矩伺服系统的数学模型,并提出了一种新的控制方法：采用单神经元自适应PID控制来抑制多余力矩和提高系统的控制性能。仿真结果表明这种控制方法有效地抑制了多余力矩的干扰,提高了系统的鲁棒性和跟踪性能。     

三维球形电动机位置检测的研究与发展

阐述了目前球形电动机位置检测系统的研究和发展现状,探讨了这种位置检测系统的研究方向,并提出采用机器视觉的方法来获取转子转动位置,即可以采用视觉传感器来获取转子位置图像并通过分析计算而得到转子位置.     

电机转子位置检测方案评述

转子位置实时检测是调速系统实现闭环控制的重要组成环节,传统的以安装位置传感器的交流调速系统已不能适应当前科技发展和实际应用的需要,无位置检测技术成为对调速系统研究的热点。文中就几种典型的无位置检测方案作了原理性的介绍,并对各种方案进行了客观的评估。     

基于Magnet的直线开关磁阻电机仿真研究

基于Magnet的仿真环境,建立了直线开关磁阻电机系统的仿真模型。在此基础上对直线开关磁阻电机的基本特性进行了仿真研究,获得了对齐位置和不对齐位置的磁场分布、静态电磁参数和动态性能仿真结果,并研究了不同开通位置和关断位置对电机动态性能的影响,仿真结果可以指导直线开关磁阻电机系统的设计和开通、关断位置优化。     

高精度步进电机位置伺服系统

本文介绍了以高性能单片机 AT87F5 2为主控单元的高精度步进电机位置伺服系统 ,详细地阐述和分析了系统的工作原理、系统构成和功能实现。系统实测结果表明 ,可实现很高的位置精度     

跟踪型感应同步器测角系统特性分析

通过工作原理与特性分析,提出了感应同步器跟踪型测角系统作为位置速度混合传感器。结合仿真转台的研制,文章介绍了反映测角系统动态特性的阶跃响应曲线和跟踪位置信号。理论分析和实验研究证明采用感应同步器跟踪型测角系统检测位置和速度信号是可行的,在仿真转台的研制中应用该系统是很成功的。     

基于DSP的直线直流电机初始位置检测设计

结合一种双向直线直流电机驱动系统在Z轴动态聚焦模块中的应用,针对直线直流电机直接驱动系统的精密位置伺服控制,在分析光栅尺输出的正交编码脉冲信号和参考点脉冲信号基础上,应用DSP对光栅尺信号进行接收和处理,设计了基于DSP的直线直流电机驱动系统的初始位置检测的硬件电路及软件,解决了直线电机驱动系统的零点初始位置检测问题。试验结果表明,该直线驱动系统能实现快速准确的初始位置检测,且有较小的零点定位误差。     

基于微分算法的码盘故障诊断系统及应用

在无缝钢管生产线中,高速定位直线运动设备的安全保护工作尤为重要。针对高速定位系统位置编码器损坏、断轴等故障以及位置系统位置反馈偏移等问题,论述了一种基于微分算法的编码器故障诊断系统,对该系统的工作原理和故障诊断策略进行阐述,并结合工程案例对此系统在无缝钢管生产线的应用进行了说明。     

调节系统油动机位置反馈故障示例

介绍了典型的汽轮机机械液压调节系统油动机位置反馈和典型的汽轮机全电调系统油动机位置反馈故障的分析思路、测量手段和处理措施。     

开关磁阻电机位置检测技术容错控制研究

转子位置的准确检测是开关磁阻电机可靠运行的保证。为提高开关磁阻电机驱动系统的可靠性,提出一种基于最大似然估计法的容错控制方法。采用位置传感器与无位置传感器技术的双重备份,当位置传感器故障,系统由带位置传感器方式平滑切换到采用无位置传感器技术,实现位置传感器容错控制,提高系统的可靠性。最后通过试验验证了方法的正确性和可靠性。     

永磁直驱风电系统发电机侧变流器的并联控制

针对永磁直驱风力发电系统中发电机多极对数、低速运行特性,提出易于实现、鲁棒性能好的滑模转子位置观测器,准确估计电机转子位置。在无位置传感器运行条件下,发电机转矩、磁链响应仍然保持良好的稳、动态性能;解决了安装光电编码器带来的可靠性和受干扰反馈错误位置信息等问题,提高了系统的可靠性。大功率直驱风力发电系统相对于双馈系统需要全功率变流器。目前,在MW级系统中电能变流器拓扑结构通常采用背靠背PWM变流器并联,用相同PWM脉冲触发和载波移相等两种控制方式。对两种方法的控制效果进行了实验验证,实验结果表明了机侧变流器的无位置传感器载波移相并联技术提高了系统的鲁棒性、可靠性,降低了噪声,能使系统发出优质电力。     

开关磁阻电机扩展卡尔曼滤波无位置传感器控制的研究

无位置传感器控制策略对于提高开关磁阻电机驱动系统性能十分重要。该文提出一种利用扩展卡尔曼滤波(EKF)的方法来估计开关磁阻电机的转子位置和速度的方法,并实现了基于该方法的开关磁阻电机的无位置传感器控制策略,仿真结果表明该策略具有较好的预测和校正功能,可以精确地跟踪开关磁阻电机的位置和速度,解决系统参数变化、系统干扰和测量干扰对观测的影响。     

基于DSP的直线电机位置伺服控制策略研究

在综合分析直线电机位置伺服控制系统的动静态性能及抗干扰能力的基础上,对其位置伺服控制策略进行了研究,开发了一套基于DSP的直线电机位置伺服控制系统。该伺服系统提出了用模糊自适应PID控制方法和干扰观测器补偿技术来提高系统的动静态性能,且可以补偿因外力等对系统造成的干扰。重点分析了位置角对系统的影响,进而提出了模型参考自适应算法对位置角进行校正以消除直线电机定位时出现的振荡。实验结果表明,所提出的位置伺服控制系统具有高的动、静态性能。     

伺服系统中旋转变压器位置解析在DSP平台上的设计与实现

分析了交流伺服驱动系统中旋转变压器的工作原理,介绍了旋转变压器位置解析在数字信号处理器(DSP)平台上的应用,详细描述了系统的实现流程和方法。通过试验,证明了旋转变压器位置解析系统具有速度快和精度高的特点。     

新型无线感应技术在位置检测中的应用

在工业有轨作业机车自动定位中,需要对移动机车位置进行精确检测,以便控制系统能够自动地控制机车朝目标位置行驶并最终停留在目标位置,提出了一种新型无线感应位置检测方法,基于电磁感应原理,建立发送线圈与编码电缆之间的信息传输系统,通过检测感应电动势的相位和幅度,得到移动机车的位置。对新型无线感应位置检测原理和检测方法进行了研究,推导了位置检测公式,设计了位置检测电路模型,并进行了无线感应位置检测实验。结果表明应用新型无线感应技术进行位置检测,检测精度为2 mm,且具有较好的抗干扰能力。