MEMS密码锁的驱动电磁型超微电机步进控制研究

在MEMS密码锁系统中．采用基于LIGA技术的6．9mm无刷直流超微电机作为驱动元件。以步进控制方式实现超微电机的步进解码，通过比较几种换相规律，提出了一种新的高低力矩控制的方法，来提高超做电机输出力矩，以实现鉴码器机构的步进均匀稳定，满足密码锁的解码要求。     

以微机控制的步进电机开环系统(二)

本文为“以微机控制的步进电机开环系统(一)”(见1988年《微电机》第2期)的续篇,介绍启/停速率、转动惯量、失步力矩等的试验和计算,文中还提供了一个开环控制实例。     

运动控制专用集成电路及应用(续4) 4 PBL3717A步进电动机驱动器

本文为“运动控制专用集成电路及应用(续3)”(见1993年《微电机》第1期)的续篇,介绍一种适用于小功率步进电动机双极性驱动的 PBL3717A 单片集成电路的工作原理,步进电动机3种运行方式的实现和微步距控制。     

我国微型电机部分国家标准

GBn 96-80 热带型微电机 GBn 113-81 反应式步进电动机 GBn 114-81 永磁式直流力矩电动机 GB 4997-85 永磁式低速直流测速发电机 SJ 1740-86 录音机用永磁直流稳速电动机 SJ 2739-86 微型控制电机用齿轮减速器通用     

机电控制中的高精度步进角度控制器设计

为了避免机电控制过程中机械振动和力矩小扰动等摄动因素的影响,提出基于自适应反馈误差补偿的高精度步进角度控制器。以步进角度、纵倾角、稳态误差和动态特性等参量为模型参数,构建控制约束参量模型。构建机电控制中的步进角度控制的传递函数,进行步进角度参量自整定反馈调节。通过构造闭环控制律,实现步进角度误差补偿,减少干扰力矩引起的稳态误差。仿真结果表明,该方法控制效果较好,提高了机电控制的精度。     

多边形逼近的步进电动机细分控制研究

为了实现步进电动机平稳运行，该文基于圆的多边形逼近，导出了步进电动机恒力矩细分驱动时各相电流值的递推公式，实现绕组电流的实时计算控制。文中给出了其细分控制原理及实现方法。     

步进电机往复运动驱动曲线快速性研究

针对两相步进电机在力矩输出上随着输出频率提高而不断下降的特点,根据电机的力矩模型,寻找一种能以最短时间完成固定相角的最优化控制曲线.通过对电机矩频特性参考表的曲线拟合,得到准确的电机输出矩频特性,将矩频特性方程和两相步进电机力矩方程联立,考虑步进电机启停频率特点以及步进电机驱动电路对电机换向信号的要求,得到一条理想的连续控制输出曲线,可以算出步进电机固定角度往复运动的理想最快时间,得到通用性算法.将该控制曲线和传统的梯形升降速控制曲线进行对比,表明该控制曲线能更好的减少电机失步,整个运动过程时间更短.     

成果推广

机械电子工业部上海微电机研究所研制的150LY-001永磁直流力矩电动机,是一种可以连续堵转,直接驱动负载、以输出转矩为特征的低速力矩电动机。     

驱动用微电机发展中的十大问题

七五年四月在西德汉诺威举行的小电机及微电机专业会议上(详见本刊77年第1期)讨论到驱动电机的发展方向时,代表们议论了下面十个问题:(一)有刷直流电动机的电刷寿命问题(二)逐步推广Axem盘式转子直流电机的应用,(三)步距角较小的二相及五相步进电动机的比较,(四)伺服电动机与步进电动机的比较和步进电机的力矩测量问题(五)高转     

卫星天线指向机构控制系统的设计与实现

卫星天线指向机构是通讯卫星和中继卫星等航天器的关键部件之一.为了达到卫星天线指向机构的高精度大力矩控制,设计了一种基于DSPC31+ FPGA数字控制器的控制系统实现方案.该系统以分离器件搭建的轴角解码系统获取旋转变压器的位置信号,并采用矢量控制的方法驱动永磁同步电机.实验结果表明,本控制系统最大输出力矩可达到50 Nm.在带50 kgm2转动惯量的模拟负载时,定位误差小于±28″且运动过程平稳,实现了指向机构高精度大力矩控制,对于卫星综合性能的提高具有重要的意义与应用价值.     

基于负载电压阶跃试验的发电机组转动惯量辨识方法

简述了发电机组转动惯量、惯性时间常数和飞轮转矩的物理定义及其对电力系统稳定分析计算的作用和影响。分析推理了PSASP、PSD-BPA和PSS/E发电机模型中采用的惯量参数及相互之间的转换计算方法。从小干扰稳定分析的数学模型出发,推导了发电机组机械惯性参数与本机振荡频率的关系,并在此基础上将现场甩负荷试验和仿真计算相结合,提出了一种基于发电机负载电压阶跃试验的转动惯量仿真辨识方法。最后,基于一台600 MW汽轮发电机组为实际计算范例验证了该方法的有效性和适用性。     

交流伺服系统控制器参数自整定及优化

以交流永磁同步电机系统的速度控制器为研究对象,提出一种新颖、准确、易于实现的转动惯量辨识方法,并在此基础上提出一种参数自整定控制策略.这种策略的最大特点是:通过转动惯量辨识值计算得到初始PI参数,之后不再以速度阶跃响应曲线的超调量、上升时间、振荡时间等作为PI参数优化的标准,而是使电机速度以三角波曲线运动,在运动过程中以评价函数E作为衡量控制效果的量化标准.通过实验验证了此种方法的实用性和有效性.优化后的控制参数使评价函数E最小,不仅能够保证动态跟踪性能,同时提升了系统抗扰性能,在额定转速时负载100%波动最大转速波动仅为4r/min.     

基于空调负荷温差-功率特性的博弈分层优化调度

首先,提出了负荷聚合商调度架构,然后对分体式定频空调负荷进行分钟级的优化,得到每小时内空调平均负荷与始末时刻设定的温度差值之间的阶梯函数特性,并对该特性进行线性化,建立了适用于空调小时级调度的温差-功率模型。其次,根据空调温差-功率模型特性,提出了适用性的空调分组方法。接着针对配电区域内存在的多个负荷聚合商,提出了空调负荷聚合商非合作博弈的模型,并针对博弈收益函数中的控制变量离散化的问题,引入连续化的中间变量,建立了博弈的分层优化模型,给出了该博弈的分层优化存在唯一纯策略纳什均衡解的证明及求解方法。最后通过算例仿真验证了所提方法的可行性。     

步进电机高分辨率自适应细分控制的研究

该文提出了一种新的步进电机细分控制函数的生成算法-修正卡尔曼法,该方法首先利用先验知识,将已知混合式步进电机的高分辨率细分控制曲线作为基本控制曲线,再利用改造后的卡尔曼算法公式,对该曲线进行动态优化更新,解决了不同系统中步进电机的恒力矩均匀细分驱动自适应调控的难题。扩大了细分驱动电源的适应面。     

交交变频调速系统控制方法的仿真研究

以六脉波交交变频器为实验平台,在双变量余弦交截法控制的基础上,提出了非整数分频的平均周期法,寻找一种合适的触发时刻规律改善电压、电流波形的正弦度和对称性,从而来实现交交变频调速的级差足够小的连续、平稳运行。通过理论推导并利用Matlab/Simulink建立仿真模型进行分析,实现了六脉波交交变频调速系统的全开环、无环流、无死区的连续平稳调速。     

快速计算架空与水平双层大地埋地导体间互阻抗的矩函数方法

架空导体和水平分层大地中埋地导体之间的互阻抗是众多电磁兼容问题分析的基础,该阻抗表达式为含无穷上限的高振荡复积分。提出了一种采用矩函数方法快速计算该积分的方案,将互阻抗积分表达式分割为定积分和含有无穷上限的尾积分,并分别采用合适的方法予以快速计算。对于其中的定积分部分,首先采用样条函数拟合被积函数,此时,定积分部分可用矩函数解析表示;对于含有无穷上限的尾积分,将积分核用其渐进函数代替,该渐进积分核函数可采用指数积分表示。由于矩函数采用解析式计算,本文方法完全避免了振荡积分的计算,是一种高效的计算高振荡积分的方法。本文方法可以用于电磁兼容或者电磁暂态问题中涉及的架空导体和埋地导体之间互阻抗的计算。     

Surface voltages and resistance of grounding systems of grid androds in two-layer earth by the rapid Galerkin's moment method

The point matching moment method has been the prime candidate for grounding system analysis. The regular method yields accurate results as long as the segmentation is very fine. This means a large number of basis functions and frequently requires a super computer. In the present paper, we propose an alternate moment method in the Galerkin's form. This form is variational (i.e. with error reduction property) which allows for very few basis functions, resulting in a very fast convergence but still gives less than 2% error in the grounding resistance. Each basis function in this form can be a whole rod with uniform current distribution, representing a vertical driven rod or a horizontal rod across a whole grid. Such basis functions give good results in the grounding resistance, it is obvious that they need not give good results in the voltages (ground potential rise, touch, and step) on the earth surface near the grid intersections. To correct this, a second type of basis functions namely spheres is added at the intersections. Since the intersections are few, the total number of basis functions is still small. With such basis functions added, however, the resulting voltages now have errors generally less than 4%. With such high accuracy and small matrix size (≈10×10 to 50×50) in the moment method it is easy to do parametric studies, even for an extensive grounding system     

一种考虑暂态稳定约束的联络线最大传输功率计算方法

提出了一种基于领先、落后机群的考虑暂态稳定约束的联络线最大传输功率计算方法。首先确定区分机组群的时刻,然后对系统发生故障后的送电网机组和受电网机组分别进行排序,找出领先机群和落后机群,最后用等步长法和二分法改变机组的有功出力,以求出考虑暂态稳定约束的联络线最大传输功率。该方法计算简单,较好地避免了考虑暂态稳定约束后计算负担过重的问题。在两个算例系统上对文中提出的方法进行的实际测试验证了其有效性。     

基于改进灰色关联分析单步差拍控制法的APF应用与分析

有源滤波器(APF)的现有控制方法中,传统的差拍控制法虽然具有较好的预测谐波分量的优点,但存在计算量大、灰色预测误差有风险等问题,传统灰色预测方法存在参数选取过于主观的不足。提出一种改进灰色关联分析方法,即采用灰色面积关联分析法确定评价模型的分辨系数,实现关联的整体性,计算出单步灰色预测的谐波电流值;根据APF上一时刻的输出电流和当前时刻开关状态的特点,采用经典电路理论建立差分方程,计算出APF的预测输出电流。通过建立含预测输出电流与预测谐波电流关系的目标函数,得到下一时刻的开关控制模式。仿真结果表明,采用改进灰色关联分析单步差拍控制法的电源电流畸变率下降到2.34%,谐波总含量降低至1.212 3 A,较传统方法降低约0.6%,谐波含量少于其他2种控制方法,预测精度得到提高。