无位置传感器直流无刷电动机自整定模糊控制系统研究

本文在分析无位置传感器直流无刷电动机的反电动势换相原理的基础上,建立了利用反电动势换相的数学模型.针对反电动势换相起动困难的问题,采用"三段式"起动技术,即转子预定位、外同步加速和外同步到自同步的切换,达到与有位置传感器相同的起动效果;控制方法采用自整定模糊-PID控制.系统采用双闭环调速,其中电流环采用滞环控制,转速环采用自整定模糊-PID控制器.研究结果表明:基于自整定模糊-PID控制器的无位置传感器直流无刷电动机控制系统具有同有位置传感器直流无刷电动机控制系统同样好的控制效果,且超调小,较传统PID控制具有更好的静、动态特性.     

基于Matlab的大型同步电动机起动方式优化

针对同步电动机的起动问题,分析了C1202二次压缩机的自耦变压器降压起动原理,根据同步电动机的工作原理对同步电动机的起动特性进行了分析,并对全压异步起动方法进行了仿真研究,得出了起动过程中电动机相电流、电磁转矩等参数的变化曲线。利用Matlab/Simulink构建了转速开环恒压频比控制同步电动机软起动的数学模型,对同步电动机的起动过程进行仿真试验,并且分别对空载起动和负载起动过程进行了分析。仿真结果验证了转速开环控制同步电动机软起动的可行性。     

基于自适应模糊PID的钢板横剪生产线多电机同步控制系统设计

多台电机的同步协调传动控制问题直接影响系统的可靠性和控制精度。分析了钢板横剪生产线同步传动系统的组成,将模糊控制技术应用于多台直流电动机同步传动控制系统,设计了各电机采用同一电压给定,每台电机采用转速、电流双闭环调速控制方式,转速环采用自适应模糊PID控制的同步控制策略。仿真研究表明,这种方案鲁棒性、快速性优良,动态过程超调小、同步误差小,实际调试能够理想地实现生产工艺对钢板横剪生产线高精度同步控制的要求。     

霍尔传感器在柴油机低温起动中的应用

基于霍尔传感器工作原理,设计了柴油机低温起动系统的霍尔型起动电压、电流、转速传感器及其信号处理电路;利用新型的柴油机低温起动试验方案,进行了低温起动电压、起动电流、起动转速的性能试验,结果表明：最大低温起动电流达到680 A,起动电压大于8.6 V,起动平均转速为280 rad/min,性能完全满足柴油机低温起动系统要求。同时也验证了霍尔传感器能够准确测试柴油机低温起动系统的起动电压、电流和转速信号。     

基于无刷同步电动机的起动控制方法研究

对无刷同步电机的励磁关系进行了详细推导,确定了无刷同步电机起动系统的励磁方案,提出了自控式无刷同步电机的起动控制方法并给出了电磁转矩方程。针对无刷同步电机起动的特点和电机的参数,确定了频率自控式的矢量控制作为控制起动系统的控制方法。通过仿真研究,电机的电磁转矩都保持稳定,电机转速稳定在500 r/min,实现了无刷同步电动机的快速、平稳起动。     

带式输送机多电机同步控制系统的实验研究

为了探究皮带输送机的多电机控制系统的控制性能,构建了双电机同步性控制的实验平台。首先简要介绍了同步控制系统的控制特点,以及多电机同步控制流程,对实验平台主要结构组成做了简要说明。最后分别实验三种转速下,两台电机的转速控制误差。为了验证控制系统对转速的跟随控制能力,对驱动电机施加阶跃信号,系统最后结果显示速度同步性能良好且无静态误差,同步控制系统实现了对转速的良好控制能力。     

某型起动控制装置检测仪的设计

某型起动控制装置是某型直升机起动控制系统的重要组成部分。文章在介绍某型直升机起动控制系统的组成及各自作用的基础上,分析了对起动控制装置实施检测的检测信号选取方法,给出了基于MSC-51单片机起动控制装置检测仪的硬件电路实现方案和软件设计方案。     

直流电动机电阻起动器仿真设计

应用Matlab对并励直流电动机直接起动和串电阻分级起动进行了仿真,得到了两种起动方式下的电枢电流和转速的波形,并对电流波形和转速波形进行对比分析,最终确定了并励直流电动机起动电阻的各级阻值及各级电阻的切换时间,为并励直流电动机起动系统的设计提供了必要的理论依据。     

开关磁阻电机恒加速度起动方案研究

针对开关磁阻电机起动/发电系统起动时转矩过冲导致的断轴问题,开展了SR电机起动特性分析,根据SR电机机械特性方程,建立了电磁转矩随负载转矩变化特性与转子加速度之间的关系。为了对SR电机进行非线性的调速控制,基于Ansoft分析得到的转矩、电流、角度二维表,对负载转特性已知情况提出了利用插值查表法的转矩控制恒加速度法;基于PID控制原理,对负载特性未知情况提出了一种PI参数和开通关断角随转速变化的PWM控制恒加速法。运用Matlab/Simulink建立了非线性模型,进行了起动加速阶段的仿真试验。研究结果表明,恒加速度起动方案能使输出转矩跟随负载转矩变化,有效提高SR起动/发电系统的可靠性。     

基于Matlab仿真的永磁同步电动机的直接转矩控制研究

针对永磁同步电动机的特点,结合直接转矩控制方案,对永磁同步电动机直接转矩控制方法和调速控制问题进行了深入的研究。介绍了三相永磁同步电动机在转子坐标系下的数学模型,再以三相永磁同步电动机为基础,分析了永磁同步电动机直接转矩控制系统的原理。仿真结果表明,不同参考转速给定下的系统具有更好的适应性。     

精密伺服锻压机双电机同步控制方案分析

针对新型伺服锻压机存在电机精确同步的瓶颈问题,引入了双电机交叉耦合同步控制方案.该方案将主、从电机的电流进行比较,得到了一个差值作为从电机的附加反馈信号.从电机根据这一附加反馈信号对自身的速度进行了动态调整,从而获得了较好的同步精度.先从理论角度对比分析了主令双电机同步控制方案和交叉耦合双电机同步控制方案两者的控制效果以及存在的问题.接着分别使用主令双电机同步控制方案和交叉耦合双电机同步控制方案控制锻压机执行相同的工艺曲线,通过实验对比分析了两种同步方案下的耦合误差和两电机的扭矩曲线.研究结果表明,在紧耦合的双电机系统中,交叉耦合双电机同步控制方案能满足系统的位置和扭矩同步要求,两电机的同步误差在0.35°以内.     

感应电动机定子磁场定向直接转矩控制中定子电阻自适应估计方法

定子磁链定向的直接转矩控制技术逐渐被广泛应用于高性能异步电动机调速系统。而在低速运行阶段,由于定子电阻参数的变化,传统的磁场定向控制性能往往很差。基于此,利用波波夫超稳定理论提出了基于定子电流的参考模型自适应系统,通过定子电流反馈构成了对电动机参数进行闭环估计,不仅考虑了定子电阻与电动机转速变化参数,而且还考虑了电动机的转子电阻变化参数,进而加速了估计过程的收敛速度,提高了定子电阻及转速估计的精度。在此基础上,提出定子电阻整定的定子磁链估计方法,并建立一个定子磁场定向直接转矩控制的仿真系统。仿真结果进一步验证了其有效性。     

基于ARM7的喷气织机电磁阀控制电路

为完成喷气织机高频电磁阀的实时控制,提升对电磁阀工作时的故障检测能力,设计了基于ARM7的电磁阀高速驱动和电流检测反馈控制系统。以ARM7处理器的芯片LPC2478为微控制器,并在数据、地址总线基础上,通过采用复杂可编程逻辑器件(CPLD)扩展了输出口线;针对喷气织机电磁阀高频特性,设计了高、低压复合的驱动控制电路;为判断电磁阀工作性能的优劣,增加了电流检测环节。试验结果表明,该系统运行稳定、高效,通过对电流检测反馈数据的分析,提高了喷气织机生产的质量和效率。     

Load speed regulation in compliant mechanical transmission systems using feedback and feedforward control actions

The problem of controlling the load speed of a mechanical transmission system consisting of a belt-pulley and gear-pair is considered. The system is modeled as two inertia (motor and load) connected by a compliant transmission. If the transmission is assumed to be rigid, then using either the motor or load speed feedback provides the same result. However, with transmission compliance, due to belts or long shafts, the stability characteristics and performance of the closed-loop system are quite different when either motor or load speed feedback is employed. We investigate motor and load speed feedback schemes by utilizing the singular perturbation method. We propose and discuss a control scheme that utilizes both motor and load speed feedback, and design an adaptive feedforward action to reject load torque disturbances. The control algorithms are implemented on an experimental platform that is typically used in roll-to-roll manufacturing and results are shown and discussed.     

基于光强实时反馈控制和同步校准的波长调谐移相干涉系统

波长调谐移相干涉技术是通过改变光波长来计算相位的。为了减少可调谐激光器在变波长进行移相时光功率的随机变化对相位计算产生的误差,本文提出了一套光强实时反馈控制系统和同步校准方案。首先分析了光强在某一范围内的随机变化产生测量误差,并选用合适的光电检测设备搭建了一套光强控制系统。该系统能够将光信号转化为电信号,并通过PID来实现对光强的控制。实验结果表明,本系统能够将光强的变化范围控制在±0.002 mW以内,其响应速度达到600 kHz,已远远超过干涉仪CCD的取图速度。最后,对口径为50 mm的光学元件进行表面形貌检测,加入本控制系统后,面形精度的测量指标PV值和RMS值分别提高了1.53×10^-2λ和2.43×10^-3λ,表明本系统在高精度的光学元件检测领域具有重要的实用价值。     

多单元协调传动控制系统的研究

在总结传统调速方法的基础上,利用交流变频调速技术实现多单元协调传动,详细地叙述了多单元协调传动系统的控制方案及主要控制电路,并说明了变频器主要参数的设置方法及主要环节的调试方法,为闭环调速系统的技术改造提供了一种新的控制方法.     

巨型模锻液压机同步控制系统建模及仿真

为了提高巨型模锻液压机同步控制系统的快速响应性,在300MN模锻液压机的基础上,针对800MN模锻液压机的特点重新设计了同步控制系统,并基于液压基础理论和动力学理论,联合建立了活动横梁运行时同步控制系统的整体数学模型。将原方案和现有方案进行了对比仿真,结果表明:新设计的800MN同步控制系统的响应特性较原方案的响应特性有较大幅度的改善,响应速度和动静态精度均有较大提高。     

一种双轴直驱平台新型同步渐近跟踪控制设计

针对双轴直驱平台伺服系统中存在同步进给的问题,提出一种交叉耦合迭代学习控制器与自适应加加速度控制器相结合的新型同步控制方法。首先,构建同步误差,利用交叉耦合控制器解决双轴的耦合问题;设计自适应PD型学习律减小同步误差,实现双轴协调同步。采用模型前馈控制补偿系统的参数不确定性,提高系统的响应速度。自适应加加速度控制器抑制系统中外部扰动、摩擦力等不确定性因素,实现系统的渐近跟踪控制。加加速度积分后形成反馈控制律,保证了控制信号的稳定性和连续性。设计自适应更新律,使鲁棒增益实现指数收敛并削弱测量噪声对系统的影响,增强系统的鲁棒性。系统实验结果表明,该方法能够明显地提高系统的同步性能,改善双轴直驱平台伺服系统的控制精度。     

应用DSP实现卷绕同步控制系统设计

目前多电机卷绕速度同步控制机械已得到广泛应用,分析了多电机同步控制的特性,介绍了卷绕同步控制的原理,提出了一种采用数字信号处理技术(DSP)和数字检测技术研制的恒线速度卷绕同步控制装置的模型和方案,阐述了系统硬件构成,介绍了系统部分硬件电路,速度反馈采样和软件控制的实现方法.     

基于dsPIC33F单片机的开关磁阻发电控制系统

针对高转速运行的12／8结构开关磁阻发电机,构建了一种以dsPIC33F单片机为主、复杂可编程逻辑器件为辅的控制系统。通过对开关磁阻发电机工作原理和该单片机相关模块的分析及应用,给出了控制系统的硬件设计和主要模块的软件配置及控制流程。最后由调试得到了核心模块的实验波形。实验结果证明,该控制系统可以满足开关磁阻电机高速时发电的需求,整个控制系统设计合理、性能可靠,容易实现系统控制。