PLC和变频器在恒张力卷取机中的应用

钢带轧制过程中,为保证卷取机提供的张力恒定,提出以PLC为控制器,以张力控制专用变频器驱动收放卷电机的交流传动控制方案.并以测张辊和张力传感器检测钢带的实际张力作为反馈信号实现闭环控制,用测速辊和测速编码器检测钢带的线速度来计算卷径.文中详细介绍了可逆轧制过程恒张力控制系统的组成和原理,采用闭环转矩控制方法,实现了钢带可逆轧制过程的恒张力控制,保证了轧制产品的质量.     

输送带收卷装置设计及其恒张力控制研究

在带式输送机换带过程中,存在因输送带收卷张力不稳定造成的松卷或收卷电机过载等问题,对卷带机恒张力控制进行了研究,提出了一种卷带张力控制数学模型,通过该模型设计了一款中心收卷式卷带机,以及一种基于PI变频调速来实现恒张力收卷的控制策略。通过将卷带机模型进行简化,利用Recurdyn-R2R2D建立了卷带机简化后的动力学仿真模型,并根据张力控制模型在Colink联合仿真分析中搭建了输送带收卷恒张力控制策略;最终,对Recurdyn与Colink进行了联合仿真,分析了恒张力收卷效果。研究结果表明:运用张力控制模型设计的PI变频调速来实现恒张力收卷的控制策略,能够使带式输送机收卷过程中单位张力稳定在5 N/mm~2,且最大超调量不超过8%;并且能够感应收卷张力突增信号从而迅速控制卷带机停机,防止电机过载,为卷带机设计及现场运用提供了参考依据。     

基于张力测量的收卷机动态称重系统设计与实现

为在满足企业收卷机动态称重精度情况下,找出适合其生产现状的最佳卷取方式,提出了一种基于张力信号空间分解的动态称重方案。同时结合理论力学和动力学等理论,对比分析了恒张力(恒线速度)、恒转速、锥张力三种控制条件下的信号特征及误差模型,并对最终所选定的恒转速收卷方案进行了实验验证。实验结果表明,所测实时重量相对误差小于0.5%,收卷操作稳定、效率高,满足企业要求。     

电解脱脂线带钢张力的建模仿真

通过对电机控制原理和张力产生机理的分析,建立了电解脱脂生产线的带钢张力模型,并着重介绍了收卷机的控制方法,以达到收卷段张力恒定的目的。最后,利用实际的生产数据进行仿真,验证了模型的正确性。     

薄膜张力控制系统的建模与设计

鉴于薄膜收换卷时的张力大小及平稳性对收卷质量具有决定性的影响,针对流涎机收卷系统的动态过程,分析了张力与收卷线速度、卷径及转速之间的动力学关系,提出了张力控制原理,并分析了薄膜在收换卷时收卷电机转速的变化补偿规律。在此基础上,设计了薄膜在收换卷时的张力控制系统,通过控制速度差对张力进行间接控制,同时采用BP神经网络PID控制器调节收卷转速对张力进行直接补偿。仿真对比结果表明,该控制器动态响应好,抗干扰能力强。实际应用实例也证明该控制方法张力控制精度高,控制高效可靠, 对改善系统的动态特性和提高薄膜的收卷质量有着重要意义。     

壁纸收卷机张力控制系统设计与实现

在分析收卷过程中张力产生的原因及对张力要求的基础上,完成了一套闭环变张力控制系统的结构设计,以及主要控制算法和PLC程序的编写,通过使收卷电机PI控制中的比例系数和收卷张力随卷径而变化,满足了收卷张力的工艺需求,达到了稳定控制的目的。     

基于EKF的异步电机转速和负载转矩估计

合理选择电机的容量具有重要的意义,电机的容量可根据电机的转速和负载转矩确定,将电机的转速和负载转矩同时作为系统的状态,提出了一种基于EKF同时估计异步电机转速和负载转矩的方法,建立了包含异步电机转速和负载转矩状态的系统模型,基于该模型用EKF实现了同时估计异步电机转速和负载转矩,仿真和实验验证了所提方法能以较高的精度同时估计出电机的转速和负载转矩.     

SEW控制器在卷曲应用中的可行性分析

对于收放卷应用,很多应用场合,要求的并不是纯粹的恒张力控制,而是要求张力随着卷径的增大(收卷)而减小,即张力要有一个锥度。     

交流电机位置伺服系统的扰动补偿控制

针对交流电机伺服系统在未知负载条件下进行准确位置控制的需求,提出了一种参数化复合控制方案。该方案建立在交流电机磁场定向矢量控制构架的基础上,以转矩电流作为控制信号(电流内环的给定值),以电机转角位置信号作为可量测的系统输出量,设计了基于极点配置的状态反馈与扰动前馈补偿组成的参数化控制律,并利用一个降阶线性扩展状态观测器对电机转速(未量测)和未知负载扰动加以估计。该控制律通过TMS320F28335DSP编程,在一台永磁同步电机伺服系统上进行了实验测试,实验结果验证了伺服系统能在未知负载情况下对各目标位置进行平稳且准确地跟踪。研究结果表明,这种基于扩展状态观测器的复合控制方案可以有效地实现交流伺服系统的高性能位置调节,且对负载幅值和模型参数差异具有较好的鲁棒性。     

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。     

高精度光纤张力控制系统的设计与改进

针对现有一套光纤张力控制系统进行改进设计,使其张力控制误差从±0.0147 N左右减少到±0.0049 N之内,以满足高品质光纤环生产工艺要求。首先分析原系统存在的缺陷(即张力测量不准、系统抗干扰性差、控制策略不完善),然后改进张力测量机构,从而提高张力测量准确度,再通过大减速比的减速器提高系统的抗干扰能力,使控制系统具有良好的鲁棒性,最后重新设计电控系统,以基于ARM的STM32单片机为系统处理器,采用数字PID控制算法,同时设计单路板,以完善控制策略。     

某小型低速靶机的应急保护系统设计

针 对 某 小 型 低 速 靶 机 的 安 全 回 收 问 题 ，以ＴＩ 的 Ｄ ＳＰ２８３３５ 微 处 理 器 为 控 制 核 心 ，从 飞 控 系 统 当中 的 故 障 诊 断 与 容 错 模 块 入 手 ，提 出 了 一 套 较 为 完 整 的 应 急 回 收 方 案 。 对 该 方 案 所 设 计 的 回 收 系 统 当 中 的驱 动 芯 片 ，控 制 舵 机 等 器 件 ，进 行 了 功 能 原 理 方 面 的 介 绍 。 最 后 对 飞 控 系 统 进 行 半 物 理 仿 真 实 验 ，并 通 过 实际 的 飞 行 效 果 ，证 明 该 应 急 回 收 方 案 具 有 较 高 的 可 行 性 。     

新能源客车高压附件集成控制器开发

针 对 新 能 源 客 车 存 在 不 同 配 置 、不 同 类 型 及 高 压 零 部 件 种 类 繁 多 的 问 题 ，给 出 了 新 能 源 客 车 平 台化 高 压 电 气 架 构 的 设 计 方 案 ，并 设 计 开 发 了 高 压 附 件 集 成 控 制 器Ａ Ｃ Ｕ 。 介 绍 了 Ａ Ｃ Ｕ硬 件 架 构 、控 制 策 略 、结构 设 计 及 安 全 设 计 点 。 采 用 主 从 式 通 信 结 构 、行 车 与 充 电 高 压 上 电 流 程 分 离 、“双 源 冗 余 ”转 向 硬 件 结 构 及 “随动 转 向 ”控 制 策 略 ，提 升 了 安 全 性 ，并 降 低 了 功 耗 。 试 验 结 果 表 明 ，该 系 统 达 到 了 较 好 的 性 能 指 标 和 要 求 。     

基于嵌入式的单片机智能控制应用研究

针 对 嵌 入 式 的 单 片 机 智 能 控 制 中 采 用 的 顺 序 结 构 控 制 、多 任 务 控 制 等 控 制 方 式 进 行 研 究 。 该两 种 方 式 均 需 由 单 片 机Ｐ Ｃ指 针 来 控 制 程 序 每 一 个 语 句 命 令 的 执 行 ，以 及 每 一 个 任 务 的 完 成 。 对 于 控 制 简单 、没 有 多 任 务 同 时 控 制 下 多 采 用 顺 序 结 构 控 制 方 式 。 针 对 多 任 务 控 制 的 需 要 ，为 实 现 感 觉 和 视 觉 、实 时 性等 应 用 问 题 ，通 过 运 行 速 度 高 的 单 片 机 主 程 序 进 行 合 理 的 任 务 与 等 级 安 排 、时 间 控 制 ，采 用 优 化 编 程 方 法 、定 时 检 测 和 优 先 等 级 中 断 服 务 程 序 处 理 方 式 ，实 现 了 小 车 嵌 入 式 智 能 控 制 应 用 中 多 任 务 同 时 运 行 、实 时 执行 的 效 果 。     

基于边缘计算与强化学习的配电物联网体系架构研究与应用

针 对 泛 在 物 联 网 与 智 慧 电 网 融 合 背 景 下 涌 现 的 万 物 云 化 下 的 智 能 决 策 与 协 同 自 治 、能 源 生 产与 消 费 双 向 互 逆 流 动 、云 管 边 端 数 据 控 制 流 深 度 融 合 、边 缘 计 算 泛 化 能 力 与 学 习 能 力 均 衡 、多 维 差 异 性 数 据融 合 传 送 机 制 、数 据 融 合 及 优 先 级 自 动 退 避 机 制 等 新 型 需 求 ，提 出 了 一 种 基 于 边 缘 计 算 与 强 化 学 习 的 配 电物 联 网 体 系 架 构 模 型 。 通 过 融 合 泛 在 物 联 网 与 分 布 式 智 慧 电 网 智 能 体 系 ，建 立 多 维 差 异 性 信 息 物 理 高 度 融合 模 型 ，构 建 自 主 全 面 感 知 、全 局 最 优 协 同 、物 理 资 源 虚 拟 化 管 控 、软 硬 件 深 度 解 耦 的 一 体 化 配 电 物 联 网 体系 架 构 ，引 入 边 缘 计 算 机 制 增 强 配 电 物 联 网 体 系 架 构 的 边 缘 计 算 层 级 ，实 现 边 缘 计 算 泛 化 能 力 与 学 习 能 力的 动 态 平 衡 ，引 入 强 化 学 习 算 法 实 现 配 电 物 联 网 体 系 架 构 的 智 能 决 策 与 协 同 自 治 。 基 于ＴｅｎｓｏｒＦｌｏｗ开 源框 架 ，在Ｇｙｍ- Ｔ Ｏ Ｒ ＣＳ 环 境 下 对 架 构 感 知 决 策 进 行 效 能 仿 真 验 证 ，较 好 地 解 决 了 配 电 物 联 网 自 主 感 知 与 智能 决 策 之 间 的 耦 合 矛 盾 ，实 现 全 局 最 优 ，具 有 稳 定 性 高 、抗 干 扰 性 强 、自 主 感 知 性 高 等 优 势 。 以 国 网 江 苏 省电 力 有 限 公 司 辖 区 某 小 型 配 电 网 为 效 能 评 价 载 体 ，对 架 构 模 型 进 行 了 工 程 应 用 分 析 ，验 证 结 果 表 明 所 提 架构 模 型 可 以 实 现 泛 在 物 联 网 下 的 全 面 云 化 ，在 配 电 设 备 泛 在 互 联 、运 维 状 态 全 面 自 主 感 知 、配 电 策 略 全 局 最优 自 主 决 策 、极 端 运 维 环 境 下 的 协 同 自 愈 等 方 面 具 有 明 显 优 势 。     

基于视觉引导的无人机自主降落研究

为 实 现 无 人 机 自 主 降 落 ，提 高 自 主 飞 行 能 力 ，以 四 旋 翼 无 人 机 为 研 究 对 象 ，利 用 机 载 的 机 器 视觉 模 块 （ Ｏ ｐｅｎ Ｍ Ｖ ）从 源 图 像 中 提 取 出 地 面 目 标 的 像 素 坐 标 ，并 发 送 给 飞 控 系 统 完 成 无 人 机 的 相 对 位 置 估 计 。实 验 中 ，无 人 机 经 过 高 度 控 制 器 和 水 平 位 置 控 制 器 的 多 次 协 调 控 制 ，成 功 实 现 了 基 于 视 觉 引 导 的 自 主 降 落 。     

用于车辆提升的升降码分机设计及有限元仿真

为 了 解 决 当 前 城 市 汽 车 车 位 数 量 严 重 不 足 的 现 实 问 题 ，对 可 将 车 辆 安 全 提 升 到 空 间 车 库 的 升降 码 分 机 进 行 研 究 与 设 计 ；基 于Ｓｏｌｉｄ Ｗ ｏｒｋｓ Ｓｉｍ ｕｌａｔｉｏｎ模 块 ，对 码 分 机 上 的 升 降 平 台 受 变 载 产 生 的 弹 性 变形 进 行 有 限 元 仿 真 分 析 ，根 据 其 弹 性 变 形 量 优 化 了 控 制 系 统 ，提 出 车 辆 出 入 库 时 升 降 平 台 边 缘 升 降 补 偿 量随 时 间 的 变 化 关 系 式 。 降 低 了 因 升 降 平 台 弹 性 变 形 而 产 生 的 系 统 误 差 ，提 高 了 车 辆 出 入 库 的 稳 定 性 。 研 究结 果 具 有 一 定 的 工 程 实 际 意 义 。     

机器人远程控制中的视觉建模与仿真引导策略研究

为 解 决 远 程 控 制 时 ，操 作 者 无 法 对 操 作 现 场 全 局 掌 握 的 问 题 ，通 过 视 觉 方 法 对 现 场 环 境 进 行 建模 ，利 用 虚 拟 仿 真 技 术 ，实 时 显 示 在 操 作 界 面 。 利 用 视 觉 算 法 处 理 双 目 相 机 获 得 的 目 标 图 像 ，获 取 目 标 的 位置 信 息 。 利 用 仿 真 平 台 对 目 标 位 置 信 息 进 行 二 次 处 理 ，在 现 场 环 境 的 模 拟 模 型 中 将 目 标 物 体 仿 真 建 模 。 最后 在 操 作 界 面 上 利 用 虚 拟 提 示 ，引 导 操 作 者 完 成 任 务 。     

风电场在可变风速下对频率的综合控制策略

针对可变风速下风电场频率控制问题,将变速风力发电机(VSWT)的超速控制和变桨距控制结合起来提出了减载控制策略,该策略不仅可以存储电能来满足配电网的约束需求,而且有助于初次调频控制。根据VSWT在高风速下运行的比例来调整风力发电机的静态频率差系数,实现在功率约束下对配电网的频率控制。     

Ｓ Ｋ Ａ低频天线结构优化设计

针 对Ｓ Ｋ Ａ低 频 天 线 单 元 的 结 构 设 计 指 标 要 求 ，首 先 在 天 线 概 念 设 计 阶 段 对 所 提 供 的 ２ 种 结 构方 案 进 行 对 比 评 估 ，然 后 针 对 优 选 方 案 ，在 装 配 工 艺 性 、运 输 性 以 及 环 境 适 应 性 这 几 个 关 键 点 上 进 行 详 细 优化 设 计 ，同 时 利 用 仿 真 分 析 对 结 构 刚 强 度 进 行 校 核 ，最 终 完 成 天 线 单 元 的 结 构 设 计 。 设 计 过 程 对 于 该 类 型大 尺 寸 对 数 周 期 天 线 的 结 构 设 计 具 有 一 定 的 指 导 意 义 。