基于非线性干扰观测器的矿用电机鲁棒滑模控制

为了提高永磁同步电机调速系统的控制性能,提出了一种基于非线性干扰观测器的鲁棒滑模速度控制器。首先建立了包含负载扰动的永磁同步电机数学模型,为了减少扰动量的影响,采用非线性干扰观测器进行在线估计,并以此得到的观测值作为前馈量补偿到滑模控制器的输入端。最后与PI控制器进行仿真比较,结果表明,该算法提高了系统的响应速度,减小了稳态误差。     

观测器特征向量配置的方法在控制系统故障诊断中的应用

本文运用特征值配置的方法设计了一种用于故障诊断的观测器,通过对观测器进行特征向量的配置使得残差与干扰分布方向正交,从而使得故障检验残差与未知输入干扰间的传递函数阵为零,这样就使得残差与干扰直接解耦。通过这种方法,残差信号对干扰具有鲁棒性,使故障诊断算法不受系统不确定性干扰的影响,提高系统故障诊断的可靠性和精度。同时通过残差信号估计故障,能在线辨识故障的形态,数值仿真验证了该方法的有效性。     

转子系统参数对全矢谱参数影响的研究

根据转子系统轴承刚度和阻尼系数呈各向异性及圆盘具有偏心量的特点,建立全矢谱各参数、刚度、阻尼系数和偏心量之间的关系。应用ANSYS建立转子-支承系统的有限元模型,分析刚度、阻尼系数以及偏心量对全矢谱各参数的影响。研究结果表明,在恒定转速下,刚度和阻尼系数对主副振矢、偏心率及方位角均有影响,偏心量仅影响主副振矢的大小,对轴心运动轨迹的形状和位置没有影响。根据上述参数之间的关系,提出了根据偏心率和主副振矢故障判别的方法,并给出传感器的安装原则,研究结果对于应用全矢谱技术进行旋转机械动力学特性分析及故障诊断具有一定的参考价值。     

基于反共振大偏心量转子-轴承系统的弹性设计方法研究

基于反共振原理和弹性支撑法研究了带大偏心量的转子 -轴承系统弹性设计方法 ,给出了大偏心量转子 -轴承系统的设计公式 ,设计了一种弹性支承元件 .最后进行了弹性支承的实验研究 ,研究表明弹性支承转子系统优于其它支承形式的转子系统     

三电平异步电动机矢量控制系统研究

文章分析了三电平SVPWM的简化算法,对一种全阶闭环转子磁链观测器进行了详细的理论分析。并运用"基于状态方程的直接综合法"辨识速度,实现了无速度传感器矢量控制。在实验室中以DSP F2812为主控制器建立实验平台,验证了采用上述算法的优越性能。     

不平衡转子—轴承系统弹性振动的控制

基于反共振原理和弹性支撑法研究了带大偏心量的转子—轴承系统弹性设计方法。给出了大偏心量转子—轴承系统的设计公式,设计了一种弹性支承元件。最后进行了弹性支承实验研究,研究表明弹性支承转子系统优于其它支承形式的转子系统。     

大偏心质量转子—轴承系统非线性振动的研究

建立了大偏心质量转子轴承系统的动力学模型.给出了动力系统的动力响应。发现存在亚谐、超谐共振.最后指出,在设计大偏心质量转子轴承系统时,系统的亚谐、超谐共振领率应避开。     

矿用电动轮自卸车调速系统的自抗扰控制研究

针对矿用电动轮自卸车交流电驱动调速系统中感应电机参数摄动现象严重,控制鲁棒性差的难题,研究了一种基于自抗扰控制器(ADRC)的转子磁场定向矢量控制的感应电机闭环调速系统,分析了ADRC对感应电机参数摄动和外扰等不确定项的补偿作用,实现了感应电机的转子磁链和电磁转矩的动态解耦.仿真结果表明,调速系统在大范围转子电阻摄动和转矩干扰下,系统的动态性能明显优于传统PI调节器,对感应电机的其它参数变化也具有较强的鲁棒性,容易推广交流传动的其它应用中.     

无速度传感器感应电机滑模磁链与速度观测新方法

基于滑模变结构技术提出一种新的滑模电流与磁链观测策略,用于感应电机的高精度转速估计.以定子电流与转子磁链为状态变量,采用非线性系统分析方法建立了误差状态方程,设计了合理的滑模流形面,根据Lyapunov稳定性条件,推导出定子电流和转子磁链观测方程,分析得到观测器的收敛条件,证明了其稳定性,进而得到转速和转子时间常数估计表达式.该策略能对转速和转子时间常数进行高精度的在线估计,并能克服电机参数变化与负载扰动而引起的性能下降问题,具有估计精度高、收敛速度快、鲁棒性强等优点.     

基于自适应观测器的新型无速度传感器直接转矩控制系统

无速度传感器直接转矩控制系统中,速度辨识效果较好的方法是自适应观测器法。传统基于观测器方法的速度辨识主要采用极点配置来得到观测器增益,这种方法存在不稳定区域的问题。设计了一种新型自适应观测器来克服此缺陷,并在DSP平台上实现了应用此观测器的无速度传感器直接转矩控制系统。     

矿井提升机无速度传感器控制研究

针对速度传感器故障率较高、易受干扰等问题,提出了一种速度观测器,用于矿井提升机无速度传感器直接转矩控制。该方法将变结构控制和自适应控制进行有机结合,以定子电流作为参考模型输出量,采用电流偏差构造了合理的滑模面,根据Lyapunov稳定性定理,分析了观测器的收敛条件,证明了其稳定性,得到了转速估计表达式。理论和仿真结果表明,所提出转速辨识方法具有较好准确度和抗干扰性能。     

U-N定子磁链模型双馈调速系统的仿真研究

分析了双馈电机调速的工作特性,借助于定子磁链定向矢量控制方法,提出了一种U-N模型定子磁链观测器,研究了定子磁链定向双馈调速数学模型,建立仿真模型,验证了双馈电机在次同步和超同步下调速的可行性。     

基于EKF的感应电机无传感器MRFAC控制器设计

提出了一种基于扩展卡尔曼滤波(EKF)的感应电机(IM)无传感器模型参考模糊自适应(MRFAC)控制器的设计方法。利用EKF算法,通过测量电机的端电压和流过定子线圈的电流在线估计电机转子的位置和速度;利用模糊自适应机构替代常规自适应机构,构成一个模型参考模糊自适应系统,从而实现具有较强自适应和抗干扰能力的感应电机无传感器矢量控制系统。仿真结果表明:该感应电机无传感器矢量控制系统具有良好的调速性能和转矩响应。     

基于干扰观测器的异步电机变频调速系统

针对传统矢量控制系统存在的对电机参数的鲁棒性差这一难点问题 ,首次提出用干扰观测器观测出负载干扰及参数时变造成的实际对象与名义模型之间的等效干扰 ,解决电机参数的鲁棒性差这一难点问题 ,理论分析与仿真结果证明了方案的可行性与有效性。     

基于滑模变结构的刮板输送机调速系统设计

针对传统的刮板输送机依靠齿轮减速器调速带来维护周期短、整体效率低等问题,设计了刮板输送机滑模变结构调速系统。将滑模变结构方法运用到刮板输送机调速系统中,采用速度滑模观测器对刮板输送机转速进行观测,同时采用滑模控制器对刮板输送机进行直接转矩控制。最后构建仿真系统,结果表明:滑模变结构调速系统可有效降低刮板输送机转矩脉动,系统的鲁棒性和动态性能得到巨大提升。     

盾构掘进土压平衡控制模型

分析了影响盾构土压平衡的掘进参数之间及其与土仓压力间的相互关系,采用自适应神经模糊推理系统（ANFIS）建立了一个以推进力、推进速度、土仓压力实时数据采样值为输入,螺旋输送机转速为输出的基于排土控制的盾构土压平衡控制模型.在Matlab中利用100组施工现场数据对模型进行训练和参数优化,并采用另外100组数据对训练好的模型加以检验.结果表明,模型预测结果与实测数据吻合较好,说明该土压平衡控制模型能够很好地逼近盾构掘进此类非线性过程,同时可以对掘进参数进行有效的预测控制.     

基于灰色预测控制的石油自动送钻钻压控制系统

针对自动送钻控制系统中存在的时变、时滞和非线性条件下难以实现准确控制的情况,提出了一种灰色预测控制算法,该控制算法在建模过程中对原始数据进行累加生成,而这样累加的结果可以大大弱化非线性干扰的影响。利用灰色预测改进模型,实行一步或多步预测,将预测误差与误差变化作为决策机构的输入,送给液压调速系统对绞车的绞车力进行控制,然后控制钻杆的下放速度从而达到恒钻压的目的。该算法自适应强,计算简单,适合于钻压控制系统中。仿真结果表明,该算法是有效的。