基于感应电动机的永磁同步电动机的研制

永磁同步电机作为主要的动力电机具有很好的应用前景。针对传统发动机对电机转速控制的响应速度慢、控制精度低的缺点以及AnsysSimploer软件自带电机模块的局限性,在永磁同步电机数学模型的基础上,创建了永磁同步电机(PMSM)模块,通过AnsysSimploer仿真软件,在永磁同步电机系统中进行仿真分析。通过对参数的调节得出了理想的输出曲线,验证了永磁同步电机模型的合理性、先进性及其控制算法的有效性,为永磁同步电机系统设计提供了理论基础和新的思路。     

交流永磁同步电机在注塑机中的应用

首先对交流永磁同步电机的种类及特点进行介绍，其次简述注塑机伺服系统的组成，并对交流永磁同步电机的电磁功率及电磁转矩进行分析，最后对注塑机闭环矢量控制原理加以介绍。     

永磁同步电机在水泥厂中的应用

对永磁同步电机与传统异步电机从电机结构、特性、使用情况、成本等角度进行了对比分析;并结合永磁同步电机的设备使用工况特点及目前水泥厂设备应用情况,对水泥厂各类设备适用性做了初步分析。     

基于永磁同步电机的模态分析

通过对永磁同步电机的基本结构的初步分析,进一步阐明了永磁同步电动机产生振动的原因。     

抽油机驱动输出装置运行模式的优化

对使用永磁同步电机作为抽油泵驱动的可能性进行了论证,介绍了抽油机从动轴阻力矩计算方法,提出一种使用永磁同步电机替代现有抽油机驱动的计算模型,提出了如何对抽油泵运行调节工作进行优化的问题,介绍了相关的数学模拟成果。     

基于波波夫超稳定性在永磁同步电机控制系统中的应用

针对永磁同步电机无速度传感器控制系统进行设计,选择定子电流为状态变量,利用波波夫超稳定性(Popov)理论确定转子转速、转子电阻和控制绕组电阻的自适应律,然后将由观测器得到的定子电流直接用于永磁同步电机控制中。根据模型参考自适应(MRAS)的稳定性原理,得到估计速度的自适应规律,而超稳定性保证了永磁同步电机控制系统和速度的渐进收敛性。理论分析表明,所探究的方法保证了速度辨识算法的全局渐进稳定性,经过MATLAB/Simulink环境下的仿真,证明了这种方法的有效性。     

永磁电机在污水处理回流泵上的应用

随着高性能永磁材料钕铁硼制造技术的进步和应用,永磁电机的发展进入一个新的历史时期,特别是异步起动永磁同步电机(LSPMSM),因具有转子损耗小、力能指标高、节能效果好的优点,受到越来越多的重视。试验研究表明,异步起动永磁同步电机具有高效节能、功率因数高、负载变化适应性强的特点,其转速与频率具有优良的线型关系,具备优秀的调速性能,非常适合污水处理回流泵大流量、微扬程以及高效调节回流比的工艺要求。现场试验表明,永磁电机比鼠笼电机约节能12.65%。     

永磁式同步电机的伺服系统在短纤维装置的应用

介绍了永磁式同步电机、变频器、PLC组成的伺服系统,并指出了该系统需要关注的几个问题。     

基于Modelica的永磁同步电机系统建模及控制参数优化

永磁同步电机系统是一个涉及机、电、磁、控等多个领域的系统,针对其多领域耦合、非线性和时变特性,提出一种基于Modelica语言和响应面的系统建模及控制参数优化方法。首先基于多领域统一建模理论、在MWorks平台上建立了永磁同步电机系统的多领域统一模型,包括:永磁同步电机子模型、矢量控制子模型、负载子模型和电压逆变器子模型;然后利用拉丁超立方(LHS)采样方法,构建了永磁同步电机系统转速超调量与PID控制参数之间的响应面模型;最后,基于响应面模型,对PID控制参数进行了整定优化。仿真结果表明经过整定优化后的控制参数能够使电机快速准确地跟踪转速指令,同时电机输出扭矩能够及时响应负载的要求,电机控制精度高、响应速度快。     

永磁同步电动机在抽油机上的应用分析

电机是以磁场为媒介进行电能与机械能相互转换的电力机械。磁场可以由电流励磁产生,也可以由永磁体产生。但一般的永磁体,由于磁能密度低,因而所建立的能量转换所必需的气隙磁场强度也较低,所以只能制造一些容量小的永磁电机。目前油田抽油机用的稀土永磁同步电机运行情况良好,具有轻型化、高性能化、高效节能等显著特点,节电率高达15%--20%,投入回收期短,可取得明显技术经济效益。因而,使用稀土永磁同步电机取代老式电机已成为油田节能增效的一个趋势。     

基于SVPWM控制的永磁同步伺服电机调速研究

通过电压空间矢量控制方法对永磁同步伺服电机进行了研究.在传统SVPWM算法的基础上,对扇区判断环节、电压矢量作用时间求解环节进行改进,化简了传统计算方法中的繁琐过程.应用MATLAB/Simulink软件搭建了永磁同步电机的伺服控制系统,最终实现电压空间矢量脉宽调制的控制算法.通过仿真结果验证了所研究的永磁同步伺服电机控制系统跟随性和抗扰动性的效果,以及系统具有良好的转速伺服性能.     

风力机电动变桨伺服系统SNPID仿真研究

在分析风力发电机数学模型、变桨控制原理以及变桨伺服系统硬件结构的基础上,提出了基于单神经元PID(SNPID)算法的三相永磁同步电动机变桨伺服控制系统.利用单神经元PID算法原理简单、权值可调的特点,设计了单神经元PID位置、速度及转矩三闭环结构的变桨伺服控制器.通过Matlab/simulink工具箱仿真结果证明了控...     

基于永磁同步电动机的全电动注塑机控制系统设计

分析了当前塑料行业注塑机的现状和对注塑机发展的要求,介绍了基于永磁同步电动机的全电动注塑机控制系统的设计,通过对注射过程的分析,着重阐述了基于永磁同步电动机控制系统的硬件组成、软件设计和运用矢量控制技术实现全电动注塑机的精确控制。     

Development of an ionic polymer–metal composite stepper motor using a novel actuator model

A novel ionic polymer–metal composite (IPMC) actuated stepper motor was developed in order to demonstrate an innovative design process for complete IPMC systems. The motor was developed by utilizing a novel model for IPMC actuators integrated with the complete mechanical model of the motor. The dynamic, nonlinear IPMC model can accurately predict the displacement and force actuation in air for a large range of input voltages as well as accounting for interactions with mechanical systems and external loads. By integrating this geometrically scalable IPMC model with a mechanical model of the motor mechanism an appropriate size IPMC strip has been chosen to achieve the required motor specifications. The entire integrated system has been simulated and its performance verified. The system has been built and the experimental results validated to show that the motor works as simulated and can indeed achieve continuous 360° rotation, similar to conventional motors. This has proven that the model is an indispensable design tool for integrated IPMC actuators into real systems. This newly developed system has demonstrated the complete design process for smart material actuator systems, representing a large step forward and aiding in the progression of IPMCs towards wide acceptance as replacements for traditional actuators.     

屏蔽泵的能耗分析

由于屏蔽泵具有特殊的结构,为屏蔽泵的设计与研究带来了诸多不便。在能量损失方面,屏蔽泵与普通泵之间有一定的差异,而且屏蔽电机的能量损失又不同于普通电机。为了掌握屏蔽泵整体能量损失的计算方法,研究了屏蔽泵能量损失的产生原因,进一步区分屏蔽泵与普通泵及屏蔽电机与普通电机的能量损失差异,总结了屏蔽泵各种能量损失的计算方法,为屏蔽泵的研究与设计提供了理论依据。     

基于公理化设计理论的产品配置建模方法及其在大型化工装备中的应用

结合产品配置模型信息形成的特点,提出了基于公理化设计理论的化工装备产品配置建模方法。该方法详细讨论了产品设计过程中功能-结构域间映射,将具有约束信息的功能要求定义为功能-约束集成单元,将具有特征信息的设计参数定义为结构-特征集成单元,通过建立系统数据库和结构-特征集成单元间的特征关系,构建了基于结构-特征集成单元的化工装备产品配置模型。公理化设计理论的引入,使得产品配置建模更加科学化,并使设计者能在众多复杂的方案中快速做出正确的选择。最后以空分装备产品为例,建立了产品的配置模型。     

全电动注塑机自动控制理论研究

研究了注塑机锁模机构伺服驱动器的技术,提出了一种基于DSP的全电动注塑机运动伺服控制器的设计思路。针对注塑工艺设计伺服电机控制器具有功能简化、成本降低等优点。本文通过对合模机构的伺服运动控制的研究,可以起到举一反三的效果,把伺服控制器的设计思想推广到射胶、熔胶等机构。伺服控制器的研究主要是针对交流永磁同步电机,也研究了廉价的无刷直流电机在全电动注塑机上的应用。     

石化企业蒸汽动力系统优化设计建模及应用

在石化企业蒸汽动力系统(SPS)热力学分析与数学规划集成优化策略的指导下,建立了多周期设计与运行协同优化的混合整数线性规划模型(MILP)。通过热力学效率、电热供应比2个指标筛选组合子系统,采用设计负荷离散化的方法确定SPS初始超结构,大大降低了优化设计问题模型的规模和复杂度。案例分析部分采用提出的优化设计方法和建模求解策略,得到了最优设计和运行方案,同传统设计方法相比,模型求解时间大大降低,方案可操作性大大提高,证实了文中提出的优化设计策略、筛选规则和优化设计模型的可行性和有效性。     

顺流双效HGL精馏过程模拟与优化设计

针对顺流双效HGL精馏过程进行了具体研究,建立了最优化设计数学模型并编制了通用计算机程序,用实例对所建立的数学模型及优化设计方法和节能效果进行考核。提出了简捷优化法与逐板严格计算优化相结合的方法,克服了以往优化设计计算中仅求得局部最优解的弊端。     

Integration of Design and Control: A Robust Control Approach Using MPC

This paper presents a new method to integrate process control with process design. The process design is based on steady‐state costs, .i.e., capital and operating costs. Control is incorporated into the design in terms of a variability cost. This term is calculated based on the non‐linear process model, represented here as a nominal linear model supplemented with model parameter uncertainty. Robust control tools are then used within the approach to assess closed‐loop robust stability and to calculate closed‐loop variability. The integrated method results in a non‐linear constrained optimization problem with an objective function that consists of the sum of the steady costs and the variability cost. Optimization using the traditional sequential approach and the new integrated method was applied to design a multi‐component distillation column using a Model Predictive Control (MPC) algorithm. The optimization results show that the integrated method can lead to significant cost savings when compared to the traditional sequential approach. In addition, an RGA analysis was performed to study the effects of process interactions on the optimization results.