磁悬浮直线电动机H∞鲁棒控制器及其蚁群算法优化设计

磁悬浮永磁直线电动机在结构上取消了机械传动的中间环节,具有磁悬浮和直接驱动的特点.针对磁悬浮永磁直线电动机由于悬浮高度不同,在磁悬浮和直接驱动运行过程中存在自身参数摄动和外界干扰突出的问题,设计基于蚁群算法的H_∞鲁棒控制器,以保证系统对这些不确定性具有良好的鲁棒性.建立包含磁悬浮永磁直线电动机参数摄动和外界干扰的状态空间模型.推导出无须满足正则条件约束的Riccati不等式,给出H_∞鲁棒控制器的解析表达式.针对H_∞控制器中加权矩阵选择的困难,采用蚁群算法对加权矩阵进行寻优.最后在MATLAB环境下对控制系统进行仿真研究.仿真实验表明基于蚁群算法的磁悬浮永磁直线电动机控制系统的性能比优化前有较明显改善,说明该方法的可行性和有效性.     

误差分级变论域模糊控制在电机软启动的应用

针对一般模糊控制在异步电动机软启动应用时出现的启动不平稳和调整时间长的问题,分析了误差分级变论域模糊控制理论,设计了误差分级模块和S函数选择模块,搭建了基于误差分级变论域模糊控制电机软启动的整体仿真系统,实现了在电流误差不同的时刻选择不同论域的模糊规则来调整电机输入电压的目的.仿真对比实验表明:误差分级变论域模糊控制在电动机软启动过程中的控制效果优于一般模糊控制,能够使启动平稳并缩短调整时间.     

基于三连杆结构的小角度两轴转台设计

采用三连杆形式构建机械结构,以步进电机和角度传感器为驱动和测量部件,设计了一种小角度两轴转台.通过系统数学模型的推导和仿真,确定了位置控制器和速度控制器的PID参数.以AVR型微处理器为控制核心,设计了电机驱动电路、电机堵转保护电路、角度测量电路、液晶显示和矩阵按键电路等,通过微处理器主程序和增量式PID算法程序设计,实现了转动角度和速度的自动控制.为小角度两轴转台提供一种设计方法.     

PID和自适应算法在脉搏仿真器振动控制中的应用

以实现远程脉诊的脉象物理再现为切入点,设计了能够模拟人体脉象的脉搏振动器,并对振动信号的控制模块进行了设计,构建可还原真实脉象的脉搏再现系统,使在远处的医生能够身临其境地感受到患者的实际脉搏,从而进行诊断治疗。简单介绍了脉搏再现系统的硬件设计,主要包括基于DSP的脉搏信号发生器和模拟人体桡动脉寸、关、尺搏动的电磁振动器。运用自敏感的思路,通过粘贴在振动梁上的应变片敏感振动位移,作为振动控制的反馈量。基于理论分析,建立了基于音圈电机的脉搏振动原理样机,设计了PID控制算法和截断数据LMS算法,并对脉搏信号进行了开环和闭环实验,通过实验结果的对比和分析知,截断数据LMS算法对脉搏波的控制要优于PID算法。     

超声电机驱动的锁紧装置锁效果的试验研究

为了评价超声电机驱动的磁悬浮飞轮锁紧装置的锁紧效果,对锁紧装置弹片开展了试验研究.将锁紧弹片简化为悬臂梁模型,通过测试其根部应力,计算出其端部的变形量大小,进而获得弹片沿径向对飞轮转子的锁紧力大小.试验表明:每个弹片沿飞轮径向产生17.06 N的锁紧力,在250 s内完成锁紧.对比超声电机驱动与电磁电机驱动的锁紧装置,锁紧力大小相似.试验证明:超声电机驱动的锁紧装置能代替电磁电机完成锁紧和解锁功能,为超声电机在磁悬浮飞轮系统中的进一步应用提供了可能.     

低压增安型异步电动机热过载保护的改进

低压增安型三相异步电动机是适用于工厂2区内具有爆炸危险场所的防爆电机,其防爆技术原理是在保证电机正常运行的条件下,不产生电弧、火花,或在可能点燃爆炸性混合物的高温的基础上,进一步采取电磁和机械方面的措施,以提高安全性,避免在正常和认可的过载条件下出现问题。随着增安型异步电动机被广泛采用、数字技术的不断发展和新一代低压电动机智能综合保护器的逐步普及,增安型电动机的热过载保护（TE时间保护）已日趋完善。     

基于I~2C总线的云台电机控制系统设计

本文分析了I2 C的工作原理和Linux的I2 C总线驱动程序,构建了高速公路视频监控系统下基于I2 C云台电机控制系统,完成了基于ARM和Linux的I2 C驱动程序、I2 C应用程序和云台电机控制应用程序设计,实现了应用程序控制云台电机,并应用于高速公路视频监控系统中,达到全方位的高速公路视频监控,具有良好的效果和较高的应用价值。     

基于Modbus RTU的虚拟仪器风洞电机温度监控系统开发

为监测风洞运行过程中动力系统电机温升状态,使其工作性能和绝缘等级处于合理范围,应用研华ADAM-4015模块对置于风洞6 KV高压电机相绕组与前后轴内的Pt100热电阻进行测量,本地PLC通过串口ModbusRTU协议与研华模块通讯获得电机实时温度,上位机虚拟仪器LabVIEW软件通过以太网OPC通讯实时获得PLC内电机温度值,实现了高压电机安全精确的隔离测量,以及本地、远程多个节点的温度实时监控、报警和安全联锁;实验结果表明,系统在-50～150℃内,可达到±0.1％精度,对最大功率下动力系统温升数据和特性曲线的获取实现了工作状态的分析预测,为安全互镇提供了控制依据.     

无传感器同步电机长线驱动性能的仿真和评估

鉴于优良的环境适应性和高效能等原因,基于无传感器控制的同步电机应用日益广泛;众所周知,传输线路过长会带来阻抗不匹配、损耗以及串扰等诸多不利影响,会直接制约无传感器同步电机的远控应用;针对上述问题,以液氮环境下的实际电机长线驱动系统为例,利用Portunus仿真平台对系统及其核心部件(同步电机、三相传输线以及变频器)进行了建模、仿真和评估;结合真实液氮负载环境下的试验数据,比对验证了上述仿真与评估结果的准确性,展现了流体负载的周期性脉动特性引发系统电机异常抖振的作用机理.     

一种减少SRM转矩脉动的控制策略研究

开关磁阻电机(SRM)由于其简单的结构和优异的性能,应用范围很广泛,但其本身结构导致了转矩脉动的产生,为了解决这个问题,文章研究了一种控制策略—直接转矩控制,以减少开关磁阻电机的转矩脉动。文章详细阐述了直接转矩控制的基本原理和实现方法,并对基于这种控制策略的开关磁阻电机的控制进行了Matlab仿真。仿真结果表明直接转矩控制能够有效地减少开关磁阻电机的转矩脉动,且控制方法简单,系统具有良好的动静态性能。