三维多层仿形织造过程多机协同智能控制技术

三维多层仿形织造过程多机同步协同控制是其关键技术之一。本文通过对三维多层仿形织造工艺技术的研究,依据磁场磁链定向控制作用机理,提出了一种对磁场磁链定向和变力矩控制的方法,来分别对多个感应电动机进行速度和力矩跟踪智能控制。依据控制方法,通过建立全维转子状态估计器,来辨识感应电动机的转子速度、定子和转子电阻、瞬时外负载等参数。由外负载辨识结果与速度、力矩PID控制器来确定感应电动机的转矩电流,实现感应电动机速度与力矩控制。仿真实验与三维多层仿形织造工程试验结果表明了该智能控制方法的先进性和实用性。     

激光拾音头力矩器数学模型的研究

通过力矩器的结构分析,采用自动控制理论推导出一个动态数学模型。在此基础上。运用Matlab提出一种力矩器的非线性回复力模型实验仿真拟合的方法并对某种力矩器进行了实验仿真。这种方法可以方便和有效地使用于大部分光学头,但是由于非线性的存在。对大的动态范围仿真拟合的精度较差。     

光学头力矩器的研究

力矩器是高密度光盘系统中关键部件——光学头的可执行机构,其运动特性决定着光学头的读盘能力。本文介绍了光学头用力矩器执行器(ACT:Actuator)的基本结构及其动作原理;重点阐述了传递函数、振动特性、模式等设计相关要点。     

问与答

问:请问光纤接入网的结构主要有哪些形式? 答:光纤接入网的结构主要有以下几种形式: 由一组光纤来连接光纤线路终端和光纤网络单元的点对点结构。包括链形点对点和环形点对点结构,这种形势是在光纤线路终端和光纤网络单元之间,采用SDH或SPDH技术组成链形或环形网的链形点对点和环形点对点结构。在光纤线路终端和光纤网络单元之间采用有源分光器组成有源光纤网络AON的有源双星结构。在光纤线路终端和光纤网络单元之间采用无源分光器组成无源光纤网络PON的无源星形结构。 SDH和光纤线路终端综合的光纤接入网结构,在本地交换机与光纤线路终端之间采用SDH传输技术形成环形自愈网络的综合光纤接入网结构。问:在光缆上直接传输IP数据包应采用哪种帧格式? 答:在光缆上直接传输IP数据包有两种方法。一种是单路传输,另一种是波分复用多路传输。为了在传输过程中便于管理控制,需要对数据流进行分帧。目前可以采用的帧格式主要有两种:SDH和千兆位以太网。在广域网上进行远距离传输时。除了需要进行光放大以外,为了防止光色散使波形畸变造成误码,每隔一定距离要加一个电再生器。     

静电悬浮转子微陀螺高努森数下的空气阻尼力矩

针对工作于高真空密封腔中的静电悬浮MEMS陀螺微转子,为建立其旋转动力学模型,实现高精度恒速旋转控制,需要得到高努森数条件下的空气阻尼力矩特性。结合复杂结构的轮状扁平微转子,根据分子动理论和Christian模型,推导出压膜阻尼力矩特性;根据稀薄气体动力学,在考虑腔室内壁和转子表面具有不同切向动量适应系数的条件下,推导出滑膜阻尼力矩解析公式。以根据腔内空气流动特征进行的分区直接蒙特卡罗模拟(DSMC)结果为参考,总阻尼力矩系数的解析误差约为16%,表明解析模型具有较好的精度,对于高努森数条件下类似微器件的建模和系统设计具有较高的实用价值。     

不同转子结构无刷双馈电动机的仿真研究

阐述了无刷双馈电动机的工作原理和不同转子结构特点,采用Ansoft软件对磁障、笼型、凸极、凸极加导条4种不同转子结构的无刷双馈电动机进行了建模仿真,通过二维瞬态电磁场有限元计算出了不同转子结构无刷双馈电动机的磁力线分布及气隙磁场谐波的频谱图,揭示了不同转子结构对无刷双馈电动机磁场调制效果的影响,得出磁障转子无刷双馈电动机对磁场的调制效果最好、笼型转子无刷双馈电动机对磁场的调制效果最差的结论,为深入研究无刷双馈电动机转子结构的优化设计奠定了基础。     

智能旋转式粘度计的取样系统

粘度是流体最重要的物理性质之一。以往的旋转式粘度计多采用如下方式取样:即把旋转的转子在被测液体中所受到的粘性力矩转换成吊丝或弹簧的扭角;然后,用电或非电方法测量扭角,经刻度变换显示出粘度值。这种方法机械结构复杂,费用大且加工困难,还易于损坏。新设计的智能粘度计直接将转子在液体中所受到的粘性力矩通过电机自身直接转换成电流信号,简化了转换过程,机械结构简单,转换误差减少。 1.基本原理智能粘度计的取样头基本结构如图1所示。外筒固定,当直流电机带动转子转动时,充满两圆筒中的被测液体的粘性力将对内筒产生阻力矩。液体的粘度值η与转子所受到的阻力矩M_1及转子角速度Ω有如下关系:     

基于虚拟仪器技术的力矩器特性测试仪

力矩器是光盘系统中的核心组件,其动态性能直接决定着光学头读写光盘的质量。本文基于力矩器低频段内特性参数的在线测试要求,提出了基于虚拟仪器技术的力矩器特性测试仪技术方案,完成了测试仪整体方案设计、硬件平台的搭建以及软件系统的应用开发。     

某型导弹发射装置平衡机的改装设计

根据某试飞器发射装置改装方案,在对平衡机工作原理研究的基础上对某型导弹发射装置平衡机进行了改装设计;根据平衡机的设计原则,分析了平衡机的工作原理,计算了带弹和不带弹定向器的重量力矩,由此进行了平衡机的弹簧结构参数和平衡性能参数计算;通过对平衡力矩曲线和高低机负载曲线进行分析讨论,文章设计的方案中,平衡机的平衡力矩曲线与理想情况相符,切不平衡力矩曲线变化较为平缓,设计结果符合方案要求,且改装工作量小。     

基于陀螺力矩的永磁悬浮转子稳定性分析

为了探讨永磁悬浮转子的稳定性,从能量的角度分析了引入动能后存在稳定悬浮的区域。根据陀螺效应的成因建立了陀螺力矩的解析式,分析了自由转子在受迫进动情况下实现稳定的最低临界转速,同时将该结论引申到受外力矩下的转子稳定的最低临界转速。同时得出了转子参数对临界转速影响的规律:转子绕对称轴的转动惯量越大,转子的临界转速越小;转子绕x轴或y轴方向的转动惯量越小,转子的临界转速越小;转子质量-长度系数越小,转子的临界转速越小。转子的临界转速越小,那么转子越容易达到稳定悬浮状态。     

基于感应式力矩器的模拟再平衡回路设计

针对力矩反馈法单自由度速率积分陀螺仪漂移测试的需要,依据角度传感器信号与感应式力矩器电流有相同的频率的特点,设计了一种适用于感应式力矩器的模拟再平衡回路。分析了回路的工作原理,详细阐述了电路主要环节的设计过程。实验证明:该回路简单可靠,灵敏度高,且静态和动态性能均能满足实际测试要求。     

An adaptive tracking control from current measurements for induction motors with uncertain load torque and rotor resistance

The problem of controlling sensorless induction motors with uncertain constant load torque and rotor resistance on the basis of stator current measurements only is addressed. A new eighth-order dynamic nonlinear adaptive control algorithm is designed, which relies on a closed loop adaptive observer for the unmeasured state variables (rotor speed and fluxes) and for the uncertain parameters and is not based on non-robust open loop integration of flux dynamics. Local exponential stability of the closed loop tracking and estimation error dynamics is achieved under persistency of excitation conditions which restrict the reference signals and may be interpreted in terms of motor observability and rotor resistance identifiability.     

石英挠性加速度计表头力矩器噪声模型研究

石英挠性加速度计的内部力矩器噪声对于高精度的加速度计应用系统的影响是不可忽视的,但很少引起高度重视.针对高精度加速度计电路应用需要,研究了力矩器机械热噪声和力矩器线圈谐振的影响,建立了表头内部力矩器噪声电路模型,设计了测试电路,并对噪声电路模型进行了测试与验证.理论和实验结果均表明:机械热噪声产生的等效加速度对系统影响较小,力矩器线圈影响的谐振与驱动方式及驱动频率有关,脉宽调制(PWM)波驱动方式较正弦波驱动方式产生的谐振影响更大,当驱动频率靠近谐振点时,产生毫安(mA)级的谐振电流.模型的建立对石英挠性加速度计应用具有较好的参考价值.     

高感度磁转矩自动测试与控制系统的软件设计

概述了高感度自动磁转矩仪的工作原理，着重分析了利用计算机进行接口采样实现磁转矩仪自动控制与测试过程智能化的软件ＴＯＲＣＡＴ测试系统（Ｔｏｅｑｕｅｃｏｍｐｕｔｅｒａｉｄｅｄｔｅｓｔｓｙｓｔｅｍ）的设计．ＴＯＲＣＡＴ系统集数据采样、数据处理、计算参数于一体，具有交互性强、用户界面友好等优点．同时，ＴＯＲＣＡＴ系统还能在计算机屏幕、打印机上绘出被测样品的磁转矩曲线以及样品参数之间的相互关系，得到被测样品的磁各向异性参数，使用方便．     

BLDCM新型滑模观测器的无位置传感器控制

针对传统滑模观测器(SMO)抖振和相位延迟问题,提出了一种新型滑模观测器来获取无刷直流电机(BLDCM)反电动势(back-EMF),无需额外增加低通滤波器即能得到光滑的反电动势估计值.由反电动势估计值能够直接计算出转子位置角和转速.根据转子位置角和滞环控制器的输出来选择适当的电压空间矢量,实现无位置传感器控制,并根据转速和反电动势估计值计算转矩.最后,将该滑模观测器用于无磁链环直接转矩控制(DTC)中.实验结果验证了方案的可行性.     

利用气动力矩卸载动量轮的策略

根据环境力矩的特点,针对轨道高度500km以下的一类卫星,提出一种全新的利用气动力矩卸载动量轮的策略,通过对卫星已有机构的功能复用在不增加执行机构的基础上实现卸载,极大地改善了磁力矩器卸载引入的电磁环境与姿态抖动问题.卸载策略既可以独立使用,也可以作为备份与其他卸载方案混合使用,具有重要的工程实践意义.仿真结果表明,卸载策略能够在不影响卫星整体功能的前提下实现动量轮的卸载.     

磁链跟踪PWM感应电机矢量控制系统

PWM调制方式及控制器参数对感应电机矢量控制系统性能有较大影响,使电机在低速时电流脉动和转矩脉动较大。以磁链、转矩闭环的电机矢量控制方法为基础,提出了磁链跟踪控制(Space Vector PWM,SVPWM)的感应电机矢量控制系统仿真模型及低速变控制器参数的控制方法,高度模拟实际系统,并考虑逆变器死区时间的影响,在不同的调速范围下,进行了系统性能分析。在转子磁链定向准确,转子磁链构造准确的前提下,仿真结果表明磁链跟踪控制的矢量控制系统跟踪磁链为准圆形,在低速下,电机电流脉动和转矩脉动都比较小,使系统能够稳定运行,对于解决感应电机高性能调速的低速问题给出了可行的途径。     

永磁同步电机的级联自适应扰动观测器控制策略

受电压源逆变器非线性特性的影响,转速控制通常不能精确抑制齿槽转矩。为精确补偿齿槽转矩,提高永磁同步电机转速控制精度,提出一种级联自适应扰动观测器控制策略。首先,采用参考电流指令建立了同步旋转坐标系下逆变器死区电压模型,并通过自适应扰动观测器对其进行补偿。然后,针对齿槽转矩为转子位置的周期函数的特点,设计了速度环自适应扰动观测器,实现了对齿槽转矩的有效补偿,所提控制策略只需已知电机参数的界。仿真结果表明,所提出的控制策略能够有效抑制电机齿槽转矩、提高转速控制精度。     

光纤陀螺平台回路设计及仿真

讨论了平台回路的组成及其工作原理,采用构造理想闭环传递函数的方法对闭环光纤陀螺平台调平回路的校正网络进行了设计;由于闭环光纤陀螺无传统陀螺仪的力矩器,且所用的闭环光纤陀螺以脉冲调宽方式作为输出,因此,回路采用闭环光纤陀螺自带的DSP处理器经过编程和A/D信号转换实现,较详细分析了调平回路主要各环节,并建立了相应的传递函数;通过对设计性能指标要求的分析,反推出所要设计的校正网络,且通过仿真实验证明该方法设计的回路能够满足系统动态特性的要求}最后,通过精度的影响因素分析,提出了提高调平精度的措施。     

Fault-tolerant cruise control of electric vehicles with induction motors

A fault-tolerant control scheme is proposed for the cruise control of electric vehicles (trains, cars) that make use of induction motors. It relies on a rotor speed reference generator and on a flux observer which is adaptive with respect to the uncertain rotor and stator resistances and to the load torque as well. The closed loop on-line identification of those three critical uncertain parameters allows for: (i) on-line estimating and imposing the motor flux modulus reference value which minimizes power losses at steady-state and improves power efficiency; (ii) the on-line detection of speed sensor faults as well as the fast switching on redundant motor speed sensors. CarSim simulations illustrate the effectiveness of the proposed approach.