高精度步进电机控制的探讨

步进电机是一种将电脉冲信号转换为角位移或直线运动的执行机构,由步进电机及其功率驱动装置构成一个开环的定位运动系统。但是在传统驱动技术下,步进电机存在低速振动、高速转矩小、噪音大和共振现象等缺点。文章介绍采用正弦电流细分技术实现对电机相电流的控制,以克服其缺点。     

降低开关磁阻电机径向力的控制参数优化研究

为了降低开关磁阻(SR)电机的振动和噪声,建立了SR电机径向力计算的有限元(FE)模型,对各典型转子位置和相电流下的SR电机径向力分别进行有限元计算.基于有限元计算结果,应用三次样条插值进一步计算所有转子位置和相电流下的径向力,以保证径向力计算既有一定的精度又有良好的快速性,在此基础上,建立了电压PWM控制方式下SR电机调速系统仿真模型,对开通角、关断角优化组合以降低SR电机径向力及其他性能指标进行了仿真研究.结果表明:样机合适的开通角(θon)和(θoff)关断角分别为0°和22°左右.     

单片机控制的正弦波细分三相混合式步进电动机驱动系统

本文提出了一种单片机控制的软硬件结合的正弦波细分的三相混合式步进电动机微步驱动系统.系统采用电流跟踪控制方式,使混合式步进电机的各相电流接近正弦波,在电机内形成一个幅值基本不变的圆形旋转磁场,从而大大改善了步进电机的运行品质.     

无刷直流电机换相转矩脉动分析及抑制

为了减小无刷直流电机(BLDCM)的转矩脉动,提出了一种基于电流预测控制的换相电磁转矩脉动抑制方法.分析了换相过程中永磁无刷直流电机关断相电流与开通相电流变化趋势,通过计算得到电磁转矩的解析表达式,将电机运行区分为高速区和低速区,分别得到电磁转矩脉动曲线.基于预测控制理论,将定子电流的预测控制分为预测模型的建立、反馈校正和滚动优化3个步骤,以控制非换相相电流的恒定为目标,实现对换相电磁转矩脉动的抑制.仿真和实验结果表明:采用定子电流预测后,无刷直流电机换相转矩脉动得到了显著抑制.     

基于定子槽结构的永磁同步电机振动噪声优化

为了改善永磁同步电机一阶齿谐波引起的振动噪声,本文基于ANSYS Workbench多物理场耦合平台,对电机电磁噪声进行联合仿真,优化电机振动噪声。分析了一阶齿谐波引起的振动噪声所在的空间与时间阶次,通过对定子结构优化的方式降低电机的振动噪声。分析了定子槽的各种参数对电机气隙磁通密度的影响,并通过回归分析的方式得到其对电机气隙磁密的回归模型,通过优化算法找到最适合定子槽参数。经仿真分析表明优化后的电机气隙磁密得到明显改善,0空间阶次由12倍电磁频率引起的48时间阶次的电磁噪声得到了显著降低,证明了优化方案的可靠性。     

具有不确定性需求的供应链牛鞭效应的随机控制

在供应链的多层动态库存模型基础上 ,研究了顾客端不确定性需求是白噪声 ,以及其更复杂情况有色噪声条件下的供应链模型·并针对在不同的顾客不确定需求环境 ,采用随机控制理论对供应链中牛鞭效应进行了抑制控制的研究·同时以一个石油分销系统为对象进行了供应链牛鞭效应的随机控制仿真实验 ,实验表明牛鞭效应受到了抑制     

基于P89LPC935的四相步进电机细分驱动器设计

基于P89LPC935的四相步进电机细分驱动器,细分控制信号由、P89LPC935片内的2路DA输出产生,相电流的开关通过P89LPC935的开漏输出脚控制,相电流采用模拟功放方式控制,电路简单,造价低廉,可根据需要通过对单片机编程,选择端口电平、串口通信、L2C接口通信等多种方式控制步进电机的运行。用于驱动42BYG（H）和57BYG（H）系列小功率四相步进电机,可大幅降低驱动器成本,并降低步进电机在低速状态下的运行噪音。     

具有常数间断点的等电荷阶梯波电流模型

以电荷等效算法为基础,给出常数间断点定理的四个前提条件,提出并证明了常数间断点定理,建立了具有常数间断点的等电荷阶梯波电流(ＣＥＣＳＣ)模型·构造了两相混合式步进电机控制系统,将二阶、四阶ＣＥＣＳＣ模型应用于两相混合式步进电机控制系统,实现了用ＣＥＣＳＣ模型控制电力传动系统·二阶、四阶ＣＥＣＳＣ模型控制的实际电流波形表明,理论分析和实际结果是一致的,实际电流波形随阶梯波电流阶数的增加而逼近于正弦波·     

智能结构振动主动控制中驱动器的最优配置

从振动主动控制系统的振动能量和控制能量的角度出发,基于遗传算法(ＧＡ)求解智能结构振动主动控制中驱动器的最优配置问题·为了获得最佳的控制效果,对常规遗传算法进行了适当的改进·最后以悬臂梁为例,讨论了压电驱动器的位置对智能结构振动主动控制效果的影响     

盘类旋转零部件噪声机理研究

讨论了旋转的盘形锥齿轮、金属切割圆锯等旋转零部件在工作中噪声产生的原理及噪声与自身波动振动的关系·将声压对波数展开 ,推导出噪声频率与自身波动振动频率之间的关系·文中的结果可用于振动和噪声的诊断以及噪声的治理·盘类旋转零部件噪声机理研究@郭星辉 @任双燕 @鄂中凯     

基于Matlab的开关磁阻电机控制系统仿真建模新方法

在分析开关磁阻电机(SRM)数学模型的基础上,利用C语言编写S-函数,提出了SRM控制系统仿真建模的新方法.在Matlab/Simulink中,构造C MEX S-函数的三类简化结构,建立独立的功能模块,如电机本体模块、速度控制模块、电流滞环控制模块等,通过功能模块的有机整合,搭建SRM控制系统快速高效的仿真模型.系统采用双闭环控制:速度环采用PI控制,电流环采用角位置控制(APC)与电流斩波控制(CCC)相结合的方法,保证了SRM在低速或高速运行时都可获得满意的性能.仿真结果证明了采用C MEX S-函数方式仿真建模的快速性和有效性.     

开关磁阻电机滑模变结构控制与仿真

在利用有限元法计算开关磁阻电机磁通、转矩的基础上，根据其特点，提出了开关磁阻电机的滑模变结构控制，并给出了变结构控制的开关函数和控制框图。通过仿真详细地研究了开关磁阻电机的ＰＩ调节器控制、滑模变结构控制的静态和动态的各种特性，并进行了对比。结果表明：开关磁阻电机的滑模变结构控制方法简单，有很好的低速性能、很强的鲁棒性，并有助于降低转速的波动和系统噪音，其控制效果远远优于传统的ＰＩ控制器。     

开关磁阻电机滑模变结构控制器的设计

基于开关磁阻电机线性化模型,将开关磁阻电机调速系统分为转速、电流两个子系统进行滑模变结构控制。仿真结果证明：与常规控制策略相比,滑模变结构控制不仅改善了开关磁阻电机的动态性能,而且对开关磁阻电机固有的低速转矩脉动具有一定的抑制作用。     

改进指数趋近律的五相永磁同步电机滑模控制

针对五相永磁同步电机低速运行时,逆变器会输出不连续电流,产生转矩脉动;电机高速运行时,产生大量定子谐波电流,转速跟随能力和转矩平稳性受到影响.为保证五相永磁同步电机在全速域的快速平滑切换,提出了改进指数趋近律的五相永磁同步电机滑模控制策略.针对滑模控制中存在的抖振问题,提出改进指数趋近律,并将新型趋近律应用于一种非线性...     

基于模糊控制的交流伺服系统的设计

针对永磁同步电动机交流伺服系统,提出了模糊控制方案.在交流伺服系统的设计中,采用模糊控制器作为其位置调节器,采用电流快速跟踪控制方案设计电流调节器,对于速度调节器,按Ⅱ型系统设计,并选用PI型调节器,极大地提高了系统的性能.实验与仿真结果表明,基于模糊控制的交流伺服系统与常规PID控制的交流伺服系统相比,具有良好的动态、稳态性能以及较强的鲁棒性,从而证明了这种设计方法的合理性和优越性.     

模糊自整定PID参数控制器在直流调速系统中的应用

从解决工程船舶直流电动机可控硅调速系统实际问题出发,提出模糊自整定PID参数控制方法,完成了采用单片机控制的模糊自整定PID参数控制器的设计,并进行了相关试验,证明方法的可行性.通过单片机将PID技术和模糊控制理论结合在一起,使得系统硬件简单,软件模块化,可移植性增强,系统的通用性得到提高.     

高速开关磁阻发电机励磁参数优化控制

为了提高开关磁阻发电机高速运行时的发电效率,改善整个系统的高速运行性能,提出了一种励磁参数优化策略：以相电流有效值作为励磁参数优化指标,针对开关磁阻电机自身非线性的特点,选取使得相电流有效值最小的开通角和关断角作为优化的励磁参数,并通过曲线拟合手段对这些离散的优化参数进行处理．最后将优化的励磁参数与提出的控制算法相结合,实现了整个发电系统的优化控制．仿真和实验验证表明：该方法易于实现,整个系统不仅具有较高的发电效率,而且在负载突变时呈现出良好的调节特性．     

基于单阈值的开关磁阻电机无位置传感器技术

针对位置传感器对开关磁阻电机(Switch Reluctance Motor,SRM)应用范围的限制,研究了一种基于单阈值脉冲注入法的开关磁阻电机无位置传感器控制策略.以三相6/4结构电机为例,讨论在母线电压变化情况下向某一非导通相注入脉冲,通过均值采样方法计算脉冲电流峰值,与预设电流阈值比较实现位置估算.根据相邻阈值的时间间隔计算出电机转速,进一步获得其他相位置信息,并分析了估算位置与实际位置偏差的产生原因.该方法不但降低了脉冲注入带来的负转矩影响,还可实现角度控制,便于电机运行状态的优化.运用所述方法搭建了SRM无位置传感器调速系统的仿真模型,并通过试验证明了其正确性和可行性.     

开关磁阻电动机的控制方式

介绍了开关磁阻电动机（ＳＲＭ）调速系统结构,论述了ＳＲＭ的两种速度控制方式－－单脉冲调角和脉宽调制,并对４相８／６极０．７５ｋＷ ＳＲＭ电机进行了控制实验,证实两种控制方式可行。     

基于智能功率模块的开关磁阻电机控制器设计

针对开关磁阻电机控制器采用分立功率元件外围驱动电路复杂,可靠性较低的状况,本控制器系统功率变换器采用基于智能功率模块的＂H＂桥式主电路,与采用分立的功率器件相比,硬件电路更为简单可靠,改善了电机工作性能.同时,电机在低速和中速阶段采用不同的斩波模式,改善了电机运行效果.在调速控制方法上采用转速外环,电流内环的双闭环PI...