永磁同步电机空间矢量控制方法设计实现

针对永磁同步电机结构复杂、模型非线性从而导致难以控制的问题,通过推导建立了其基于矢量控制下的简化的数学模型,仅通过控制电机交轴电流就可对其进行控制.在此基础上,对交轴电流进行调节,将其转换为基于两相静止坐标系下的电压矢量,设计了以两相静止坐标系下的参考电压作为输入变量的空间矢量控制方法,借助于数字信号处理器(DSP)的强大功能对系统进行实现,给出了所设计的硬件结构图及软件流程图,并进行了仿真验证,且效果良好,证明了所建模型的正确性和系统的可行性.     

交流感应电机矢量解耦控制系统仿真研究

为了考查实际系统中异步感应电机磁场会随着电机负载(转矩)变化而呈不同程度的饱和以致电机参数非线性的影响,文章从同步速d-q坐标系下异步感应电机动态模型和矢量解耦控制的基本原理出发,引入了内模控制方法,详细设计了基于转子磁链定向和内模控制的电流调节器,分析了电流内模控制器对这种非线性参数的鲁棒性.在此基础上建立整个异步感应电机矢量控制仿真系统,并分别对忽略磁路饱和和考虑磁路饱和两种情况下的系统进行了仿真和分析.仿真和分析结果表明了电流内模控制调节器在模型匹配和失配下均能提供良好的转矩动、静态解耦效果.     

基于内模解耦的IPMSM矢量控制仿真研究

在永磁同步电机的研究中,针对永磁同步电机的非线性和参数的不确定性以及采用矢量控制后电压与电流之间的强耦合性,为抑制系统非线性影响,消除干扰,采用基于内模控制(IMC)的矢量控制,克服传统的PI控制不能动态解耦以及对电机参数敏感的问题.从同步速d-q坐标系下凸极式永磁同步电机(IPMSM)数学模型及其矢量控制的基本原理出发,对交叉耦合关系进行了理论分析,引入了内模控制方法,设计了转子磁链定向和内模控制的电流调节器.在MATLAB下搭建了系统的仿真模型进行仿真,结果表明,所提出的内模控制器在模型匹配和失配的情况下均能提供良好的解耦效果,为优化设计提供了有效参考依据,可在线调节.     

多电机同步系统的解耦控制

以多变量非线性强耦合的多电机同步控制系统为研究对象，针对电流跟踪型SPWM变频器供电的感应电机系统，在磁场定向控制的d-q坐标系下，建立了两台电机系统的统一数学模型，采用非线性状态反馈控制方法，实现多电机同步系统的转子转速和皮带张力的解耦控制，利用线性系统理论分别设计了控制器，仿真结果证明了控制策略的有效性。     

基于DSP的直线感应电机模糊矢量控制系统研究

针对直线感应电机强耦合、多变量、非线性、时变的控制特点,将模糊控制策略应用到转差频率直线感应电机矢量控制系统中;建立了计及端部效应的直线感应电机等效数学模型,设计了基于DSP的直线感应电机模糊控制系统的软硬件,采用磁链开环、速度和电流闭环的矢量控制系统,对速度模糊控制器进行了设计;对直线感应电机在起动和负载情况下的动态特性进行了仿真实验,结果表明:采用模糊控制实现的直线感应电机转差频率矢量控制系统比具有基本数学模型的传统PI控制系统具有更强的鲁棒性。     

转子凸极效应对同步电动机矢量控制的影响研究

本文在气隙合成磁链矢量旋转坐标系上，研究了转子凸极效应对同步电动机矢量控制的影响．严格的数学分析、推导和仿真结果表明，由于凸极同步电动机气隙不均匀，转子纵横轴磁路不对称，以气隙合成磁链矢量定向的旋转坐标系并不能使同步电动机的控制解耦．此外还首次得出考虑转子凸极效应后的同步电动机矢量控制数学表达式，并讨论了不解耦性对转子阻尼绕组的影响．     

转子凸极效应对同时电动机矢量控制的影响研究

本文在气隙合成磁链矢量旋转坐标系上，研究了转子凸极效应对同步电动机矢量控制的影响。严格的数学分析、推导和仿真结果表明，由于凸极同步电动机气隙不均匀，转子纵横轴磁路不对称，以气隙合成磁链矢量定向的旋转坐标系并不能使同步电动机的控制解耦。此外还首次得出考虑转子凸极效应后的同步电动机矢量数学表达式，并讨论了不解耦性对转子阻尼绕组的影响。     

永磁型无轴承电机解耦控制策略研究

根据无轴承电机转子悬浮力产生机理,针对一类表面贴装式永磁型无轴承电机提出了基于转矩绕组气隙磁场定向的解耦控制算法,根据转子磁场定向坐标系统中电机数学模型推导出气隙磁场定向坐标系统中电机电磁转矩、气隙磁链以及可控悬浮力数学模型,在此基础上构建了永磁型无轴承电机转矩绕组气隙磁场定向解耦控制系统,有效解决了转子磁场定向控制存在的缺陷.仿真结果证明了提出的控制算法的正确性与可行性.     

基于矢量控制的永磁同步电机控制方法研究

永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)是一个多变量、强耦合的控制对象,为了提高PMSM的控制精度,采用矢量控制对其进行解耦控制;首先,在三相静止坐标系下建立PMSM的数学模型,并根据幅值相等和总磁动势不变原则进行Clark、Park坐标变换,得到两相旋转坐标系下电机的数学模型;其次,深入研究电压空间矢量脉宽调制(Space Vector Pulse Width Modulation,SVPWM)技术,采用7段式调制方式进行脉宽调制,输出作用于逆变器的PWM波形实现PMSM高精度闭环控制;最后,基于MATLAB/Simulink建立PMSM控制系统的仿真模型,对矢量控制性能进行验证;仿真结果表明:矢量控制技术可以实现PMSM的高精度控制。     

三相交流异步电机控制系统仿真

阐述异步电机的矢量控制原理,对三相异步交流电机矢量控制系统控制过程进行MATLAB仿真,根据交流电机坐标变换及矢量控制理论提出异步电机在任意同步旋转坐标系下仿真结构图的建模思想,提出一种按“角速度—定子电流—转子磁通”为状态变量在动态坐标系下的动态结构图.利用该结构图可以方便的构成电机的仿真模型,进行仿真计算.仿真结果...     

运动声阵列跟踪系统坐标模型研究

为了研究运动声阵列跟踪系统的非线性及坐标模型之间的耦合问题,设计了三维运动声阵列的结构模型,分析了声阵列跟踪系统的状态参数;建立了运动声阵列系统的坐标模型,讨论了坐标模型之间的转换关系,确定了输出声阵列观测信息的坐标模型;以目标在匀加速及匀速转弯状态下,建立了运动声阵列笛卡尔坐标模型,分析了模型的非线性因素;基于状态空间的变换方法,建立了运动声阵列的修正极坐标模型,为进一步研究运动声阵列跟踪系统的跟踪算法奠定了理论基础。     

不同粒度下的文档分类

提出了句子空间模型及基于句子空间模型的分类算法。比较了从词、句子两个不同粒度对文档进行表示的向量空间模型和句子空间模型在对同一问题进行分类时的召回率和准确率。实验表明，与向量空间模型相比，句子空间模型在许多情况下具有较好的分类性能。     

基于硬件虚拟化的单向隔离执行模型

提出了一种基于硬件虚拟化技术的单向隔离执行模型.在该模型中,安全相关的应用程序可以根据自身需求分离成宿主进程(host process)和安全敏感模块(security sensitive module,简称SSM)两部分.隔离执行器(SSMVisor)作为模型的核心部件,为SSM提供了一个单向隔离的执行环境.既保证了安全性,又允许SSM以函数调用的方式与外部进行交互.安全应用程序的可信计算基(trusted computing base,简称TCB)仅由安全敏感模块和隔离执行器构成,不再包括应用程序中的安全无关模块和操作系统,有效地削减了TCB的规模.原型系统既保持了与原有操作系统环境的兼容性,又保证了实现的轻量级.实验结果表明,系统性能开销轻微,约为6.5％.     

基于支持向量机的非线性内模解耦控制

针对非线性内模控制在应用于多变量系统时逆模型难以建立的问题, 提出了支持向量机α阶逆系统的内模解耦控制方法. 该方法利用支持向量机辨识非线性系统的逆模型, 并将其串连在原系统之前, 运用逆系统方法的思想, 将一个多变量、非线性、强耦合的复杂系统通过反馈线性化解耦成多个相互独立的单输入单输出的伪线性复合子系统. 对求得的伪线性系统采用内模控制方法进行控制. 仿真试验表明该方法不需要系统精确的数学模型, 较一般的逆系统方法鲁棒稳定性好, 设计简单, 跟踪精度高, 是解决多变量非线性系统控制的一种可行的理论方法.     

基于小波支持向量机的木材干燥控制技术研究

针对木材干燥系统强耦合非线性的特性,提出了一种基于小波最小二乘支持向量机的预测控制方法.讨论了利用小波支持向量机对木材干燥系统进行系统识别的方法,并将辨识模型应用于预测控制算法,实现了木材干燥的自适应控制.仿真结果表明,基于小波支持向量机的预测控制技术具有较好的鲁棒性,对木材干燥系统有很好的实用性.     

GA-based modified adaptive fuzzy sliding mode controller for nonlinear systems

In this paper, the stability analysis of the GA-based adaptive fuzzy sliding model controller for a nonlinear system is presented. First, an uncertain and nonlinear plant for the tracking of a reference trajectory is well approximated and described via the reference model and the fuzzy model involving fuzzy logic control rules. Next, the difficulty in designing a fuzzy sliding mode controller (FSMC) capable of rapidly and efficiently controlling complex and nonlinear systems is how to select the most appropriate initial values for the parameter vector. The initial values of the consequent parameter vector are decided via the genetic algorithm. After this, a modified adaptive law can be adopted to find the best high-performance parameters for the fuzzy sliding model controller. The adaptive fuzzy sliding model controller is derived to simultaneously stabilize and control the system. The stability of the nonlinear system is ensured by the derivation of the stability criterion based upon Lyapunov’s direct method. Finally, a numerical simulation is provided as an example to demonstrate the control methodology.     

基于θ-D方法的欠驱动TORA系统非线性最优控制

针对TORA (Translational oscillator with rotating actuator)系统的镇定控制问题, 提出一种基于$\theta $-D方法的非线性最优控制方案.应用拉格朗日方程建立TORA系统的数学模型, 为保证状态空间形式的TORA系统数学模型中状态向量系数矩阵$A(\pmb{x})$能够分离出常值矩阵, 且其能与控制位置矩阵构成可控对, 采用不同于传统形式的解耦坐标变换对TORA系统进行了处理, 以此为基础为TORA系统设计基于$\theta $-D方法的非线性最优控制器, 该控制方案可离线得到控制输入的显示表达式.通过数值仿真以及与基于局部线性化的线性最优控制方案进行比较, 验证了所提非线性最优控制方案所具有的良好瞬态性能.     

基于多模型和SVM逆系统单元机组解耦控制

火力单元机组协调控制系统是一个多变量、强耦合的控制系统,具有非线性、耦合和延迟等特性,其性能直接影响单元机组运行的安全性和经济性.为了有效解决火力单元机组协调控制系统的耦合特性和动态非线性,设计了基于多模型和支持向量机(SVM)逆系统的解耦控制方法,并进行了相应实验研究.针对一个300 MW单元机组的试验仿真模型,得到单元机组在5个典型工作点的线性化模型,然后对每个线性化模型分别设计SVM逆模型及其动态PID控制器,进而用模型线性组合成多模型全局控制系统.通过加权多项式选取合成的多模型控制方法,可以解决负荷大范围变化引起的非线性问题;支持向量机与逆系统的结合能很好地解决非线性系统的强耦合问题.仿真研究证明了这种控制算法设计的有效性和优越性.     

Three-dimensional analysis of a cohesive crack coupled with heat flux through the crack

This paper presents an algorithm for coupling cohesive crack modeling with non-stationary heat flow. Firstly, the nonlinear system of equation, based on global formulations, for such a computational model is derived. The nonlinearity here comes from nonlinear relations in the crack. The relations refer to cohesion forces and to heat flux which both depend of crack opening and additionally are dependent of temperature difference between both sides of the crack. In the paper the discontinuities of displacement field and temperature field are both approximated using XFEM. All the analysis concerning crack surface is performed using local coordinate systems for each integration point. The local coordinate system is two-dimensional for both 2D and 3D analysis. The paper is illustrated with non-stationary thermo-mechanical examples for a domain with propagating crack.