基于扰动补偿的双电机同步消隙策略研究

在减速比较大的末端齿轮传动机构中,齿隙的存在将导致系统的动态性能表现大幅降低。针对常见的对齿隙进行数学建模及仿真的分析方法,在Creo中建立实体模型,导入Adams并与MATLAB/Simulink进行联合仿真的方式来验证双电机驱动消隙策略的有效性,并设计基于双电机控制系统的扩张状态观测器(ESO)对扰动进行补偿。仿真结果表明:采用的双电机同步消隙策略能有效解决末端齿轮传动机构的齿隙问题,所设计的补偿器能可靠抑制扰动对伺服系统的影响。     

双电机驱动关节的线性化控制研究

本文基于齿轮传动系统存在的齿隙非线性问题,提出了一种双电机驱动双主动齿轮啮合同一从动齿轮的驱动方案。设计了双电机协调控制算法,包括力矩线性化控制算法与单速度环速度反馈线性化控制算法,解决了电机齿轮传动系统运动过程中的齿隙非线性问题。本文首先介绍了双电机消隙原理与控制方案,然后建立双电机系统控制模型进行分析,最后搭建仿真模型进行控制方案的验证。仿真结果表明,本文所提出的双电机控制方案可以有效地解决齿轮传动中的齿隙非线性问题。     

基于变偏置力矩的双电机系统消隙控制方法研究

针对双电机驱动控制系统,提出一种基于电机电流的变偏置力矩消隙控制方法,根据电机的负载电流值及设定的转换函数w,动态输出偏置力矩以实现消隙控制与共同驱动控制之间的转换。同时,给出了转换函数中电流设定值的选取方法,该选取方法简便可行,为工程实际应用提供了理论依据。建立双电机驱动系统仿真模型对控制方法的有效性进行验证,仿真结果表明,采用变偏置力矩控制的双电机系统能够消除传动间隙;通过合理选取转换函数中的电流设定值,可降低静态下的电机间偏置力矩,从而降低系统能耗;偏置力矩的动态输出提高了双电机驱动系统的力矩输出能力。     

基于转速差调节和模型预测控制的双电机伺服系统消隙控制

针对双电机伺服系统,提出一种基于转速差调节和模型预测控制的消隙控制方法。该方法将偏置力矩的施加转换为转速差调节,并利用转速差调节器对双电机进行消隙协调控制,利用模型预测控制提高系统的控制性能。首先,分析了双电机伺服系统结构及其工作原理;然后设计了基于转角输出跟踪误差的转速差调节器和基于双电机伺服系统简化模型的模型预测控制器。最后,通过仿真实验验证了该控制方法能够有效地提高双电机伺服系统的响应速度及控制精度。     

双电机驱动伺服系统神经网络控制器的设计

针对存在未知齿隙和摩擦等非线性的双电机驱动伺服系统的控制问题，给出了双电机驱动伺服系统的模型，设计了基于三角级数多项式扩展的函数链神经网络（FLNN）在线辨识未知的齿隙和摩擦非线性，利用Backstepping方法设计了神经网络控制器，得到了同时使系统跟踪误差、驱动子系统间同步误差及网络权值的一致有界权值调整策略。仿真表明，所提出的控制策略是有效的。     

双电机驱动机床进给系统消隙控制

双电机双丝杠驱动的机床进给系统可以提高驱动刚度,但丝杠传动不可避免地带来传动间隙,导致进给跟踪精度降低。针对丝杠传动间隙问题,建立了驱动系统的数学模型,设计双电机力矩分配策略为:在远离期望目标时,两个电动机共同驱动,在接近目标时,一个电动机作为驱动电机,提供驱动力矩,另外一个电动机作为消隙电机提供消隙力矩,实现消隙功能。采用速度差反馈控制方法实现双电机速度同步,消除在相同力矩给定情况下,由于电机特性差异引起的转速同步误差。仿真和实验结果表明所提出的方法能够有效地实现双电机双丝杠驱动机床进给系统的消隙控制。     

面向重型机床回转工作台的双电机消隙技术

重型机床大型回转工作台由于齿轮间隙的存在而影响机床性能和精度,从这个问题出发,阐述了利用双电机驱动消除齿轮机械传动间隙的原理,针对回转工作台模型进行了动力学建模仿真,并建立双电机消隙的仿真平台。利用华中数控848B系统和回转实验台进行试验,验证机械参数对消隙效果的影响,满足了重型机床回转工作台双电机消隙的技术需求。     

一种无人机用小型双余度电动伺服舵机的设计

随着无人机可靠性要求的提高,对操纵无人机舵面的小型舵机的可靠性的要求也日趋提升,为此设计了一种无人机用的小型双余度电动伺服舵机。该双余度电动伺服舵机采用了双电机驱动,双反馈元件和双驱动元件,可较为容易地实现两余度运行。此外,为实现双余度舵机系统的在线动态检测,文章将双余度舵机划分为多个组件,根据不同组件特性,选用采用模型比较监控或比较两通道输出的方法构成系统的故障自检测(BIT)模块。由于采用了双余度方案,该舵机的任务可靠度与单余度的同类舵机相比明显提高,能用于可靠性要求较高的无人机中。     

船载天线伺服系统双电机振动问题研究

船载卫通站双电机消隙系统存在结构复杂、消隙运转振动故障影响因子多的情况。在分析卫通天线双电机消隙系统信号走向、控制系统结构的基础上,列出故障树明确各影响因子间关系。提出基于电流分析的双电机消隙系统传动链故障检测方法,辅助双电机消隙系统传动链进行健康诊断、故障预警。某故障案例验证了该方法的有效性,可为伺服系统其他类似故障排查、健康诊断提供参考。     

用西门子数控系统双电机驱动消隙功能提高机床传动精度

本文介绍了西门子数控系统双电机驱动消隙功能及原理,阐述了双电机驱动消隙功能在数控龙门镗铣床上的应用方法。     

新型磁齿轮复合电机的设计与分析

本文提出一种新型磁齿轮复合电机,该电机是将磁齿轮与游标电机相整合,使得游标电机的内转子与磁齿轮的外转子共同构成复合电机的低速转子,游标电机的输出转矩可以传输到复合电机的低速转子,从而提高了复合电机的输出转矩实现低速大转矩的直接驱动方式,同时充分利用了游标电机的内部空间,提高了复合电机的转矩密度。与此同时,电机的设计参数与原理将在本文给出。采用有限元分析法,对复合电机进行电磁分析。有限元的分析结果验证了理论分析的正确性。     

三相步进电视双极性驱动电源

三相步进电机采用双极性电源驱动时,提高了电机绕组的利用率。经实际应用表明,这种驱动方法,能够增加电机的输出转矩,特别是实现三相十二拍运行,使得步进电机的性能得到充分发挥。     

基于单神经元自适应PID控制的高压断路器永磁直线伺服电机操动机构的研究

高压断路器永磁直线伺服电机操动机构采用直线电机驱动断路器操作杆,带动机构运动,实现分合闸操作,具有良好的快速响应能力及控制性能.该伺服系统采用数字式双闭环控制,内环为电流环,采用PI控制,外环为速度环,采用单神经元自适应PID控制,通过建立直线伺服电机操动机构控制系统仿真模型,详细分析了单神经元自适应PID控制算法以及数学模型,并建立了以输出误差二次方为性能指标的单神经元自适应PID控制器模型.并分别用传统PID与单神经元PID控制算法,对高压断路器触头运动特性控制过程进行了仿真.结果表明,单神经元自适应PID控制器能够较好的实现触头速度的跟踪控制,使其按理想运动特性曲线运动,实现最优操作,该算法是一种较理想、有效的控制方法.     

双绕组无刷直流电机容错控制系统的实现

针对空间机械臂关节电机伺服系统的可靠性和关节体积重量的矛盾,分析了3种典型空间机械臂关节电机驱动系统的可靠性,确定了机械臂关节电机采用双绕组无刷直流电机结构的方案,建立了双绕组结构无刷直流电机数学模型,设计了双绕组结构无刷直流电机驱动控制系统和容错控制策略,研制了双绕组结构电机关节伺服系统控制平台,进行了容错控制实验和关节位置伺服控制实验.实验结果表明:在重量和体积要求苛刻条件下,采用双绕组结构无刷直流电机伺服系统设计方案,不仅可提高关节的集成度和可靠性,而且没有降低关节位置伺服跟踪性能.     

双电机驱动伺服系统齿隙非线性控制研究

利用多电机施加偏置力矩是一种齿隙非线性补偿的常用方法,但完全消除齿隙的影响则需要更为深入的控制策略.以双电机驱动伺服系统为研究对象,针对施加偏置力矩后的系统进一步展开研究.通过应用Backstepping方法选择控制Lyapunov函数(CLF),设计了基于状态反馈的控制策略,完全消除了齿隙非线性对系统的影响.理论分析和仿真研究表明,该方案能够保证系统稳定地跟踪参考输入,同时保证整个控制系统渐近稳定.     

摆线磁齿轮复合电机设计与优化

将摆线磁齿轮与永磁电机相结合,研究了一种可双端输出的摆线磁齿轮复合电机(CMGCM),给出了CMGCM的运行机理及结构参数的设计方法;建立了摆线磁齿轮的有限元仿真模型,通过双控制变量法对各关键参数进行了仿真优化。结果表明,在总体积不变的条件下,优化后摆线磁齿轮的最大输出转矩较优化前提高了4. 6%,可实现低速大扭矩直接式驱动。     

基于IPM模块的智能断路器电动底盘车控制电路设计

为适应智能化断路器的发展趋势,研制了基于L292和IPM模块的断路器电动底盘车双极性H桥电机驱动控制装置,设计了H型双极性可逆PWM电动底盘车电机驱动系统的控制电路原理图。经过试验验证:该电动底盘车控制电路实现了底盘车的电动操作、工作电流监测和限流保护功能,大大降低了现场操作人员的劳动强度,提高了控制功能稳定性。通过对电动底盘车电机电流进行监测,实时掌握电动底盘车的状态,提高了中压开关柜的可靠性。     

一种大转矩外转子永磁轮毂电机驱动特性分析

提出一种大转矩外转子永磁轮毂电机,可用于纯电动机场摆渡车、机场大巴车、公交大巴车等。合理设计电机外转子的永磁磁极倾斜角,使电机相反电动势为只含有3次谐波的梯形波,线反电动势为正弦波,同时不降低电机的输出转矩。分析比较了采用不同矫顽力的磁钢对相反电动势的影响,兼顾转矩输出能力和电机调速范围后,选择了拥有合理矫顽力的永久磁钢。同时,搭建了基于Simplorer-Maxwell软件的场路联合仿真平台,比较、分析了基于正弦波磁场定向控制策略和基于方波控制策略的电机驱动特性。虽然两种方法都能实现转矩控制,但磁场定向控制策略的转矩波动更小。     

断路器弹簧机构储能故障分析

正1 现场情况一次例行试验,在对某220 kV断路器进行检查维护时发现,该断路器操动机构无法完成电动储能。该断路器配弹簧操动机构,2012年2月出厂,同年8月完成现场安装调试工作后投入运行。2 原因分析该弹簧操动机构储能系统主要包括储能电机、蜗杆、蜗轮、驱动盘、驱动轴、驱动齿轮、固定合闸卷簧的轮盘、卷簧、微动开关等。2.1 储能原理在弹簧机构需要储能时,接通用于起动储能电机的接点,电机起动,通过蜗轮、蜗杆带动卷簧收     

电动摩托车用双定子永磁电机设计及其转矩分析

为充分利用电动摩托车轮毂电机内部空间,提高电机的驱动转矩,该文设计了一款双定子结构的永磁电动机。在内外定子主要尺寸、磁路结构、绕组设计讨论的基础上,完成了该电机的电磁设计。用电磁场有限元的方法研究了该电机的转矩特性,并与单定子永磁电机进行对比,结果表明双定子永磁电机的起动性能更好,驱动能力更强,提高了电机的空间利用率,适合作为电动摩托车的轮毂驱动电机。