基于双Luenberger观测器的永磁同步电机预测控制研究

在工业环境中,永磁同步电机存在启动困难、抗干扰能力差、动态响应慢的缺陷。而传统单Luenberger观测器很难同时兼顾电流扰动或转速响应,针对这一问题,发挥Luenberger观测器对精度和稳定性的改善作用,提出双Luenberger观测器与预测控制结合的控制策略。首先基于单步模型预测控制和矢量控制策略构成了永磁同步电机控制系统,再根据负载扰动影响和数学模型,构造速度环上基于负载、转速的Luenberger观测器观测作为扰动估测和速度调节,然后进一步建立电流环上的观测器并引入预测控制系统进行电流预测的优化。最后在MATLAB仿真上搭建模型进行测试,结果表明使用该控制策略能够提高抗扰动能力,改善动态响应并得到更准确的扰动观测。     

基于滞环比较法的光伏最大功率点跟踪控制研究

光伏电池的输出功率特性随着外界环境的改变而不断变化。为使光伏阵列得以高效利用,需要对光伏系统进行最大功率点跟踪。文中分析了传统扰动观察法的震荡和误判现象,提出了一种基于滞环比较的自适应扰动观察法,很好地克服了最大功率点跟踪过程中的振荡和误判问题。在Matlab/Simulink仿真环境下,验证了该方法的有效性。     

石油管道基材表面化学沉积Ni-P-TiN镀层研究

采用化学沉积方法在石油管道基材20钢表面制备Ni-P-Ti N镀层,研究温度、Ti N粒子浓度以及p H值对Ni-P-Ti N镀层的影响,通过扫描电镜(SEM)来观察3种不同分散方式所制备镀层的表面形貌。结果表明:当温度为80℃、Ti N粒子质量浓度为2 g/L、p H值为4.8时,Ni-P-Ti N镀层的沉积速率最大,其最大值为8.7μm/h;采用机械搅拌+复合型表面活性剂工艺制备的Ni-P-Ti N镀层最为细密,仅有轻微团聚现象存在。     

磁场强度对磁场-电沉积Ni-TiN镀层的影响

采用磁场-电沉积方法在40Cr表面制备Ni-TiN镀层,利用显微硬度计、扫描电镜、EDS能谱仪等仪器研究磁场强度对Ni-TiN镀层的显微硬度、表面形貌、TiN粒子复合量及镀液电流效率的影响。结果表明:当磁场强度为0.9 T时,镀层显微硬度达到最大值,为730HV;TiN粒子复合量的质量分数达到最大值,为3.6%;电流效率达到最小值,为73%。SEM分析表明,当磁场强度为0.5 T时,Ni-TiN镀层的晶粒尺寸较大,表面较粗糙;当磁场强度为0.9 T时,镀层表面较平整,晶粒显著细化。     

磁力搅拌-脉冲电沉积Ni-P-SiC镀层制备工艺研究

采用磁力搅拌-脉冲电沉积法在45钢表面制备Ni-P-SiC镀层。采用正交试验法优化Ni-P-SiC镀层的制备工艺,利用扫描电镜(SEM)和磨损试验机进行Ni-P-SiC镀层表面形貌及耐磨性能分析。结果表明,磁力搅拌-脉冲电沉积复合制备Ni-P-SiC镀层的最佳工艺为:磁力搅拌速率200r/min,脉冲占空比2∶1,脉冲电流密度4A/dm2,SiC粒子的质量浓度6g/L。1号试样的磨损较严重,磨损量为5.1mg;6号试样的磨损则较轻,磨损量为2.7mg。     

基于样本熵的单相接地故障区段定位的研究

提出一种基于测得的零序电流计算样本熵值的单相接地故障区段定位的方法。该方法在检测各个点的零序电流值的基础上,通过求得各个点的样本熵值,进一步计算得到相邻两点样本熵值差值的绝对值来比较,最后根据差值绝对值最大的两点对应的区段确定故障发生区段。采用ATP搭建上述单相接地故障的仿真模型,重点研究经消弧线圈接地的情况。通过大量的ATP实验表明,在不同的初相角和不同接地电阻情况下,该方法均可以有效确定故障区段位置。     

基于免疫内模控制的钻井电机控制策略

针对矢量控制在参数时变性和非线性的钻井环境中,控制过程存在解耦不彻底的情况,提出用内模控制代替矢量控制,以此解决上述问题。为了进一步提高控制性能,将免疫算法与内模控制相结合,优化相关参数,保证了钻井电机调速系统对快速稳定控制的高要求。通过MATLAB平台进行实验,在相同的参数下进行仿真测试,内模控制的调节时间为15 s,超调量为300 r/min;免疫内模控制时的调节时间为3 s,超调量远小于300 r/min。由此可见,采用免疫内模控制时的超调量小于采用内模控制时,电机在起动时的动态响应更快,调节时间更短,超调量更小。仿真实验检验了所设计的控制方案的可行性。     

基于LabVIEW的多点温度采集实验开发系统设计

文中运用LabVIEW灵活的图形化可视化编程技术,将单片机课程与虚拟仪器技术相结合,设计了基于LabVIEW的多点温度采集处理演示及实验系统.该系统以DS18B20为温度传感器,利用单片机为核心控制器设计了多点温度数据采集下位机系统;利用LabVIEW设计出具有良好界面的多点温度数据采集上位机控制系统.该系统具有实时数据采集、数据显示、数据处理与分析、超限报警以及数据回放等功能.该系统交互性较好,可激发学生的学习兴趣和创新意识.     

基于STM32的直流电机PWM调速系统

为实现对永磁直流电机转速准确、快速、稳定地控制,提出积分分离PID与变参数PID相结合的控制算法,设计并实现了直流电机PWM调速系统。详细阐述了直流电机调速的工作原理、积分分离PID与变参数PID控制算法和系统的软硬件设计。以STM32为主控芯片搭建控制平台验证调速系统的性能,实验结果表明:该系统达到了优良的调速性能,与经典PID控制算法相比有更快的响应速度和更好的稳定性。     

永磁调速器转矩特性与传动效率的仿真计算

基于有限元法分别分析了永磁调速器的转矩特性与传动效率。在转矩特性方面,通过仿真计算验证永磁调速器的两种启动转矩曲线并得到输出负载转矩的最大值。在传动效率方面,由于以滑差计算传动效率的方法忽略了铜盘涡流的影响,因此提出以涡流功率计算传动效率的方法。仿真与计算结果表明:基于涡流功率计算传动效率的方法是一种适用于工程计算的有效方法。