基于场路耦合的磁悬浮永磁直线电动机控制系统

为了解决数控机床进给系统的摩擦问题,采用一种磁悬浮永磁直线电动机来实现无摩擦进给.建立磁悬浮永磁直线电动机的电压、磁链、推力和运动的数学模型及控制系统的场路耦合仿真模型,运用Ansoft软件中的Maxwell和Simplorer对磁悬浮永磁直线电动机控制系统进行场路耦合的联合仿真,并研究磁悬浮永磁直线电动机加速、刹车与反向运行过程.仿真结果表明,该磁悬浮永磁直线电动机控制系统具有良好的跟踪和抗扰性能,为深入研究整个系统的相互耦合以及搭建实验平台提供了依据.     

基于系统效率最高的抽油机井合理流压研究

确定抽油机井合理流压是采油工程与油藏工程的重要研究内容。本文建立了以系统效率最高为评价指标的抽油机井合理流压仿真方法,具体包括：基于抽油机井井筒油气水多相稳定流动的泵排出口压力与油井产液量的耦合仿真模型;有效功率的仿真计算方法;基于抽油杆柱轴向振动与悬点示功图仿真的电动机输入功率仿真模型;系统效率与流压、油藏参数、抽汲参数之间函数关系的仿真模型;给定流压条件下系统效率极值的仿真模型;系统效率极值随流压的变化规律以及合理流压的确定方法。仿真分析结果表明：流压对抽油机井系统效率有显著影响,优化流压可以显著提高系统效率;含水率、气油比与饱和压力等油藏参数是影响合理流压的主要因素。     

八面河油田广北区抽油杆断裂应力分析与防治

从抽油杆应力变化的观点分析了调大抽油泵泵径、泵深和抽油机冲程、冲次对抽油杆断裂的影响。同时,对于因抽油杆疲劳、损伤、挠曲、液击对抽油杆断裂的影响也进行了分析,并针对八面河油田广北区抽油杆断裂的特点提出了积极防治对策。     

电动汽车用电机驱动系统的电磁兼容技术研究

基于电动汽车的特点和应用要求,对车用电机驱动系统电磁骚扰特性及传播机制进行了分析,采用骚扰源抑制、系统接地、电磁屏蔽、系统合理布局等措施实现了系统电磁兼容性能的有效提升.文中给出的整改方案已应用于某款纯电动汽车,满足了国标要求,证明文中给出的电磁兼容方案是行之有效的.     

基于RFID技术的机动车辆监控系统的架构

介绍了RFID系统的基本组成及其在交通领域的应用,并从电子标签、读写器、监控中心和扩展系统四个方面简述了该系统架构的原理、核心技术和主要构建方式,给出了系统结构的解决方案.从该系统架构的组织工作的角度来看,建设该系统仍需解决标准、建设的周期和覆盖面等问题,以及系统更新换代和系统运行规则的建立问题,都应予以认真考虑.     

直线电机伺服系统的无模型自适应控制

针对直线电机对扰动和系统参数变化的敏感性和由于摩擦力和推力脉动使系统具有明显的非线性特性,设计了基于C-SPACE实时仿真系统的无模型控制器,用Matlab/Simulink搭建了控制算法,并进行了硬件在回路仿真,采用基于紧格式线性化方法的无模型自适应控制方法,对应用C-SPACE实时仿真系统进行了算法分析。此外,对无模型控制算法和常规PID算法进行了分析比较,实验结果表明,无模型自适应控制算法在控制直线电机时的控制效果都要优于PID控制,比PID算法更为简洁化。     

永磁直线伺服电机的磁场分析及优化设计

介绍了一种圆筒型永磁直线伺服电机,电机次级采用轴向磁通结构,初级采用无铁心空心式绕组设计,完全消除了传统有铁心永磁电机固有齿槽效应所引起的推力波动问题.该结构电机的输出推力稳定性主要与电机气隙磁场分布的正弦程度有关,提高气隙磁场分布的正弦性是改善电机伺服性能的重点.通过对电机磁场进行有限元分析,研究了电机次级永磁体宽度和半径2个主要尺寸对气隙磁场分布的影响,并给出了这2个主要尺寸的最佳取值.经过优化设计,电机的气隙磁场分布得到了改善,磁场谐波分量大大降低,输出推力更加稳定,伺服性能得以提高.     

永磁直线同步电动机直接推力控制系统研究

分析了永磁同步电动机直接转矩控制原理，在此基础上建立永磁直线同步电动机的直接推力控制系统的数学模型，对系统的推力控制和磁链控制进行了理论研究.根据电磁推力及初级绕组磁链的实际值与各自参考值之差，选择合适的电压矢量，实现直线电机直接推力控制.针对整个控制系统中的一些关键环节的实现方法进行了详细介绍，从理论上对直线电机直接推力控制系统的可行性进行了研究.用MATLAB/SIMULINK对整个直接推力控制系统进行仿真，验证所设计的控制系统的正确可行.     

精确定位的高带宽新型音圈电机驱动器研究

为了在极高磁道密度（TPI）的硬盘中快速寻道定位、读取数据,研发了一种新型高带宽驱动器组件.该新型高带宽驱动器的音圈电机（VCM）具有独特的音圈结构和磁极（体）排列.在电磁设计中,应用三维有限元分析法（FEA）对一些关键电磁参数及主要结构尺寸进行了优化;预测了系统的动态性能.分析表明,新型音圈电机驱动器产生的电磁力形成了纯力矩,降低了轴承和轴上的反作用力,与传统驱动器相比,更好地抑制了影响伺服带宽的横向准刚性体震动模式（QR模式）,使驱动系统能在高TPI下快速跟踪和精确定位.实验测试了系统的频率响应特性,与理论设计符合得较好.     

基于学习前馈控制的永磁直线伺服系统跟踪控制研究

针对永磁直线同步电动机(PMLSM)伺服系统,在分析影响直线伺服跟踪精度因素的基础上,引入学习前馈控制(LFFC)补偿技术。学习前馈控制是一种反馈误差学习的控制形式,其包含了反馈控制器和采用函数逼近器的前馈控制器两部分。在系统和扰动定性知识的基础上,设计了基于B样条网络的学习前馈补偿控制。仿真结果表明,该方案有效地降低了负载扰动、端部效应等对系统性能的影响,提高了系统的跟踪精度。     

基于学习前馈控制的永磁直线伺服系统跟踪控制研究

针对永磁直线同步电动机（PMLSM）伺服系统,在分析影响直线伺服跟踪精度因素的基础上,引入学习前馈控制（LFFC）补偿技术.学习前馈控制是一种反馈误差学习的控制形式,其包含了反馈控制器和采用函数逼近器的前馈控制器两部分.在系统和扰动定性知识的基础上,设计了基于B样条网络的学习前馈补偿控制.仿真结果表明,该方案有效地降低了负载扰动、端部效应等对系统性能的影响,提高了系统的跟踪精度.     

基于干扰观测器的感应直线伺服电机解耦控制

感应直线电机具有结构简单、坚固耐用、适应性强、成本低的特点，因而在各个领域获得广泛应用.但由于感应直线电机是一个非线性、多变量、强耦合的复杂对象，要实现高性能的控制效果，必须对其进行解耦，应用多变量非线性的逆系统理论，通过状态反馈进行动态解耦控制，从而将感应直线电机分解为转速和转子磁链独立的子系统，然后应用线性系统理论进行控制器的设计.为了抑制扰动，采用干扰观测器进行扰动补偿.仿真结果表明，这种控制方案有较好的动态和静态特性及抗扰性.     

基于低通滤波的新型超声波电机控制系统

为了实现超声波电机驱动电压频率与幅值、相位间的完全解耦,充分利用传统控制器的易调节和基于直接数字合成（DDS）技术的高精度特性.通过分析驱动电压参数要求,确定合理的低通滤波器参数设计方法.对方波进行滤波产生正弦信号,经过功率放大后直接驱动超声波电机.设计一种驱动电压参数精密解耦的超声波电机控制系统.通过调节方波的频率、相位和占空比来精确控制驱动电压的相应电参数.采用该方法实现了能够同时独立控制2台超声波电机的控制系统,相位和幅值精度达10 bits以上,频率分辨率为16 Hz.     

高精度锁相环电机控制系统

锁相环路是一种能实现相位自动锁定的控制系统,主要用于频率合成及跟踪解调系统.本文介绍了一种使用锁相环技术控制电机的方法,将电机的转速信号与控制信号进行相位比较,取出二者的相位差作为控制信号,经滤波、放大后控制电机运行,使电机始终保持匀速转动.引入锁相环后系统的控制精度从1%提高到0.1%,并且稳定度和抗干扰性等其他指标都有很大提高,克服了早期使用模拟器件控制电机时,控制精度低,稳定度差等缺点.     

基于鲁棒L2的无刷直流直线电机定点控制

针对无刷直流直线电机(BLDCLM)伺服系统输出能无延迟、无超调地跟踪输入指令的变化,而常规PID控制器很难同时满足系统对输入的跟踪性能和对不确定性的抗扰性能要求这一现状,提出鲁棒L₂跟踪控制策略,亦即有针对性的引入非线性控制抑制扰动和实现对输入指令的准确跟踪.对具有变化负载和驱动增益变量的BLDCLM定点控制进行鲁棒L₂控制器设计,并运用MATLAB/SIMULINK仿真得出在不同负载条件下的阶跃响应和相应的电机速度、位移响应曲线.仿真结果表明,任何状态下系统都有最佳动态响应,从而证明了该方法的合理性和有效性.     

磁悬浮永磁直线同步电动机的有限元分析

针对数控机床直线电动机驱动系统中动子与导轨之间的摩擦问题,提出采用直接磁悬浮永磁直线同步电动机实现无摩擦进给的方法.该电动机的动子上有两套绕组,一套为推力绕组,用于产生电磁推力;另一套为悬浮绕组,用于产生可控的磁悬浮力.采用Maxwell应力张量法推导了电动机的电磁推力和悬浮力的数学模型,并采用Ansoft对不同永磁材料电动机的电磁推力和磁悬浮力进行有限元分析.计算结果验证了数学模型的正确性,证明了采用磁悬浮双绕组永磁同步电动机实现无摩擦进给的可行性.     

基于线性二次最优控制PID参数优化方法的泵控马达系统研究

结合电液比例控制试验台上的泵控马达系统的组成、液压回路原理,重点讨论试验台上的泵控马达系统的恒速控制问题;建立变量泵控制马达系统的动态特性数学模型; 提出泵控马达恒速控制系统的控制方法:PID控制与LQR控制.从理论上分析两种控制策略的方法、关系以及优缺点.用MATLAB软件对系统进行仿真,分析两种控制策略在不同的负载条件下的阶跃响应,得出相应的马达转速响应曲线图.从仿真结果看,LQR调节的性能优于PID控制,说明采用LQR调节器作为泵控马达恒速控制系统的控制方法是良好的.     

一类时滞不确定线性系统的变结构镇定方法研究

针对时滞不确定线性系统的鲁棒镇定问题,首先利用变结构控制系统理论及时滞线性系统的一般结论,选择滑动模,由滑动模的存在条件导出了变结构状态反馈镇定控制算法;由此进一步讨论输出反馈和动态输出反馈变结构镇定控制器．最后有实例验证了所得方法的有效性．     

基于滑模和神经网络的永磁直线伺服系统控制

针对直接驱动的交流永磁直线伺服系统，提出一种将非线性神经网络控制和滑模控制相结合构成的双自由度控制策略，该控制策略解决了直线伺服系统跟踪性能和鲁棒性能之间的矛盾，滑模输入控制器保证了系统对给定的快速跟踪性能；神经网络输出反馈控制器对系统参数变化和阻力扰动（包括直线电机的端部效应力）进行很大程度的抑制，并可以削弱滑模控制的抖振对系统稳态性能的影响，仿真结果表明该方案在保证伺服系统的快速性同时，对系统参数变化和阻力扰动具有很强的鲁棒性。     

基于Turbo PMAC的数控系统自定义伺服算法的嵌入和实现

直线电机驱动柱塞泵（简称直驱泵）系统具有较强的非线性,且系统在运行过程中需要根据不同的流量需求及负载状况改变直线电机的运动状态.传统PID控制策略的控制参数需要人工手动调节且整定后不会随工况改变做出相应调整.针对传统PID控制算法控制效果不佳的缺点,提出了一种基于可编程多轴运动控制器（programmable multi-axes controller,PMAC）的单神经元PID+前馈控制策略.单神经元PID+前馈控制以单神经元模块的输出作用律作为控制量的补偿量加入到控制算法中,具有神经网络的学习能力、适应能力和PID控制的广泛适应性.对神经元比例系数K₁采用人工调整的配置方式进行改进,使K₁可根据误差绝对值自动在线调节并将K₁值限定在一个合适的范围内.通过MATLAB/Simulink建模仿真并利用Turbo PMAC运动控制器的\