复合转子屏蔽电动机运行特性及电磁参数研究

以复合转子双绕组的屏蔽电机样机为例,建立了其数学模型,并利用二维时谐场有限元法计算了电机在起动、额定负载两种不同工况下的主要性能参数指标。利用多回路法计算模型,分析计算了屏蔽电机的负载起动工况下运行特性,并与时谐场结算结果进行了横向对比。最后提出了复合型转子屏蔽电机的等效电路,针对等效电路难以计算的屏蔽套和实心转子等效阻进行了计算说明。     

基于Buck电路的BLDCM调速系统设计

为了获得转速平稳、调节快速的无刷直流电机(BLDCM)输出,对BLDCM控制和驱动系统进行了设计。分析了BLDCM的运行原理和转矩波动原因,并采用Buck电路直接驱动解决了转矩波动的问题。针对传统PID调速慢、精度低以及参数调节困难等问题,采用了BP神经网络对PID进行参数调节。在MATLAB/Simulink仿真平台上搭建了系统的各个模块并进行仿真。结果表明,所设计的系统调节速度快,控制过程中超调小,转速平稳,转矩波动减小。     

波纹管驱动超精密定位平台建模及复合控制

为提高超精密定位平台的行程和精度,设计了一种新型的气动伺服定位平台。金属波纹管为单级驱动机构,采用有限元法设计气浮导轨。以气浮导轨支撑,研究无摩擦条件下的较大行程和精密控制。结合实验数据对波纹管的机械特性进行分析。根据初载曲线,进行参数辨识,建立了基于PI模型的定位平台系统迟滞模型,并对模型进行了验证。为改善系统动态特性,设计了复合控制器。前馈控制基于PI逆模型进行设计,反馈控制采用数字PID控制,并通过粒子群算法进行参数优化。对系统分别进行阶跃响应,锯齿波和正弦波跟踪实验。结果表明,参数优化后,系统阶跃响应的定位精度达到50 nm,平均跟踪误差,锯齿波输入为0.12μm,正弦波输入为0.18μm,能够满足超精密定位的要求。     

Z源逆变器光伏并网系统模型及电路参数没计

建立了z源逆变器光伏并网系统的小信号模型,定量分析了光伏模块输出电压动态性能与主电路各参数间的关系.光伏模块输出电压的最大功率点跟踪(MPPT)控制与系统采样平均周期关系密切,而采样平均周期又受土电路无源元件参数大小的影响.定量分析小信号模型建立了各部分之间的传递函数,这对选择MPPT控制采样平均周期和主电路参数优化设计起到了关键性指导作用.实验证明了理论分析的正确性和该模型的实用性.     

DS18B20及其在化学荧光免疫定量检测仪恒温系统中的应用

介绍了Dallas半导体公司的数字化温度传感器DS18B20的特性以及使用方法，并与DS1B20进行特性对比。利用DS18B20作为温度传感器，AT89C52单片机作为主控制机，组成自动温度测控系统，给出了整个系统硬件组成和软件设计方案，对温度控制算法进行优化，并对系统运行结果进行实验分析。系统应用在化学荧光免疫定量检测仪中，实际运行结果表明：该系统稳定性好，精确度高，达到了预期的性能指标要求。     

气动二维超精密伺服系统输出反馈滑模控制

针对气动波纹管二维伺服系统的超高精度控制问题,提出了一种基于逐阶反馈的递归滑模控制方法。通过对三阶系统的各阶输出分别进行二次估计,设计新型逐阶状态观测器,降低了常规观测器对系统三阶状态的观测误差。通过设计逐阶滑动模态,设计递归滑模面,减少了常规动态滑模控制信号抖振问题。通过递归滑模控制器与逐阶状态观测器的结合,在提高伺服系统精度的同时改善了控制系统的动态品质。用李雅普诺夫函数理论证明了气动波纹管伺服系统所有状态全局一致最终有界。数值仿真结果表明,气动伺服系统跟踪轨迹无超调、响应速度快、精度高,实现了运动行程20 mm,稳态误差小于100nm的大行程精密控制。     

高精密气动波纹管驱动伺服系统建模与仿真

为提高气动伺服系统的行程与精度,设计了一种新型的使用金属波纹管作为单极驱动机构的气动伺服系统,并建立了新型气动伺服系统的动力学模型。所建模型采用传统的PID控制,通过MATLAB软件Simulink仿真研究了控制效果,所得仿真结果能较好的跟随输入信号。根据所建模型搭建试验平台,使用LabVIEW作为上位机采集数据得到波形,所得试验结果与仿真结果基本一致,验证了仿真模型的有效性。     

高精密定位平台驱动波纹管迟滞的建模与验证

为了提高精密定位平台的精度和行程,设计了一种新型的气动伺服定位平台。以金属波纹管为独立执行机构,采用有限元法设计了气浮导轨。以气浮导轨支撑,研究无摩擦条件下的较大行程的精密控制。对波纹管的机械特性进行分析,结合实验数据形成的迟滞初载曲线,进行参数辨识,确定基本迟滞算子的阈值和权值,建立了基于PI模型的系统迟滞模型,并对模型进行了验证。结合建立的系统迟滞模型,采用变化速率为0.5 V/s和5 V/s的锯齿波进行实验,结果表明:系统的迟滞模型输出很好地逼近了系统输出;开环情况下,实际逼近误差慢速信号输入逼近小于10%m,快速信号输入逼近小于20%m,其性能上能够满足高精密定位平台的精度要求。     

H∞控制理论在直流矿井提升机调速系统中的应用

分析了矿井提升机调速控制系统现状,指出了调速系统中所面临的主要问题,外部干扰和系统参数摄动问题。建立了直流电机调速系统数学模型,给出了基于H∞理论的调速控制器设计方案,绘制了控制原理框图,求解了Riccati方程,得到了H∞控制器的传递函数。仿真结果表明,控制器对于工况环境干扰和系统参数摄动具有很强的鲁棒性能,系统调整时间和调速率得到了较好的改善。     

基于OSC-PLS可见光谱法检测白砂糖色值、混浊度及不溶于水杂质

提出了一种基于可见光谱(VIS)结合偏最小二乘算法(PLS)快速检测白砂糖色值、混浊度及不溶于水杂质的方法。该方法检测时无需调整pH=7,无需滤膜过滤处理,具有操作简单、分析快速的特点。为了提高检测精度,消除光谱中的噪声干扰,采用了一阶导数(FD)和正交信号校正(OSC)对原始光谱进行预处理。研究发现,选取350~360 nm及460~800 nm的特征波段,基于OSC光谱建立的关于白砂糖色值、混浊度及不溶于水杂质的多变量偏最小二乘回归模型(PLS2)具有很好的预测效果,对校正集和预测集样本的预测结果均令人满意,相关性系数都在0.96以上,相对均方根偏差都在10%以内。