一种基于Matlab的无刷直流电机控制系统建模仿真方法

在分析无刷直流电机(BLDC)数学模型的基础上,提出了一种无刷直流电机控制系统仿真建模的新方法。在Matlab/Simulink环境下,把独立的功能模块和S函数相结合,构建了无刷直流电机系统的仿真模型。系统采用双闭环控制:速度环采用离散PID控制,根据滞环电流跟踪型PWM逆变器原理实现电流控制。仿真和试验结果与理论分析一致,验证了该方法的合理性和有效性。此方法也适用于验证其他控制算法的合理性,为实际电机控制系统的设计和调试提供了新的思路。     

基于Matlab无刷直流电机系统仿真建模的新方法

在分析无刷直流电机(BLDC)数学模型的基础上，提出了无刷直流电机系统仿真建模的新方法。在Matlab／Simulink中，建立独立的功能模块，如BLDC本体模块、电流滞环控制模块、速度控制模块等，再进行功能模块的有机整合，搭建无刷直流电机系统的仿真模型。为保证仿真快速性和有效性，模型采用分段线性法生成梯形波反电动势，系统采用双闭环控制：速度环采用PI控制，电流环采用滞环电流控制。仿真结果证明了该方法的有效性，同时也适用于验证其他控、制算法的合理性，为实际电机控制系统的设计和调试提供了新的思路。     

模糊多参考模型自适应控制及仿真研究

将模糊理论应用于参考模型的选择，提出一种将模糊选择和自适应控制相结合的模糊多参考模型自适应控制算法。此方法通过模糊规则选取合适的参考模型，能克服传统自适应算法中由于系统参数跳变而带来的控制困难，并且具有较好的鲁棒性能。在无刷直流电机调速系统模型中的仿真表明，此方法控制的无刷直流电机在电机参考转速和负载转矩变化的情况下仍具有良好的动态性能和控制精度。     

DSP在无刷直流电机控制系统仿真中的应用

给出了一种应用于无刷直流电机控制系统的数字信号处理器(DSP)的模型。根据实际DSP应用中各种重要的硬件功能、控制方法,以及各种环境干扰和非线性因素,在Simulink环境中构建了整个DSP模型,包括CAP模块、AD采样模块、PWM产生模块和控制模块。通过使用Simulink模型优化技术,如CMEXS-函数和子系统封装技术,提高了DSP模型的仿真精度和速度。结合无刷直流电机模型和三相逆变桥模型仿真所得到的结果表明,该模型能够较为准确地描述出无刷直流电机用DSP控制器的工作特性,对无刷直流电机的DSP数字控制系统的设计和实现均具有重要的实用价值。     

基于dSPACE的无刷直流电机控制器快速开发方法

通过把dSPACE半实物仿真系统与自主开发的通用驱动模块相结合,得到了通用性较高的无刷直流电机控制器开发平台PACM(a platform based on common actuated circuit and software MATLAB),并由此归纳出一套无刷直流电机控制器的快速开发方法.PACM的硬件部分是基于dSPACE实时仿真平台的通用BLDCM驱动模块,可以支持功率在3kW以下的三相BLDCM;软件部分是用MATLAB/Simulink建立的数字调节器模型,灵活地支持各种控制算法模型.以某跑步机三相无刷直流电机控制器的开发为例,运用该方法,快速地得到了满足控制需求的硬件电路以及控制软件代码.与传统开发方法相比,该方法能显著的缩短控制器的开发周期,降低开发成本.     

无刷直流电机牵引特性仿真研究

分析了无刷直流电机提前相位角恒功率调速的机理和传统逆变器的局限性,对采用双模逆变器无刷直流电机恒功率调速进行了仿真研究,结果证明了无刷直流电机通过采用双模逆变器和适当的提前角可实现大范围恒功率调速而不用增加功率开关管的容量.通过仿真结果获得的不同调速比下的提前角可作为实时控制的基础数据.     

基于模糊神经网络预测转角的无传感器无刷直流电动机换相控制研究

针对位置检测和准确换相是无刷直流电机运行的关键，本文提出一种新的方法来实现无传感器无刷电机的换相控制。即构造一个基于遗传算法训练结构和参数的模糊神经网络，通过检测电机的磁通和电流来预测电机实际转角实现电机的准确换相。仿真结果表明，利用模糊神经网络预测转角来控制电机换相能取得很好的效果。而文章利用遗传算法作为模糊神经网络的训练算法，此算法具有收敛速度快，不易陷入局部极小的特点。     

无刷直流电机驱动用新型谐振极逆变器研究

有限能量供电的无刷直流电机驱动系统中,为了实现逆变器的高频、高效和提高可靠性,提出了一种无刷直流电机驱动系统专用的谐振极软开关电压源逆变器.通过在传统硬开关逆变器三个输出端和直流母线之间添加辅助谐振单元,实现了逆变桥主开关器件的软开关动作.谐振控制开关零电流开关条件开通,零电压开关条件关断.对提出的新型谐振极逆变器进行了数学分析和仿真研究,仿真结果验证了电路结构和理论分析的正确性与可行性.     

电动汽车无刷直流电机驱动系统实时仿真

在设计开发电动汽车的过程中，采用实时数字仿真可实现并行工程，缩短开发时间，节约开发费用。基于方框图建模工具Simulink建立无刷直流电机驱动系统模型，采用dSPACE实时仿真环境自动生成控制器及被控对象模型实时代码。实时仿真系统具有与实际系统的硬件接口，可以与实际控制器或电机系统直接相连，构成硬件在回路仿真测试或快速控制原型系统。实时仿真与真实系统实验结果表明，实时仿真器与实际系统的响应特性无明显差别，在开发和测试阶段可以代替实际电机系统进行实时闭环测试。     

盘式无刷式直流电动机的瞬态电磁场仿真

建立了盘式无刷直流电动机的瞬变电磁场计算模型，通过变网络方程将盘式无刷直流电动机的外电路与电磁场耦合起来，并通过考虑盘式电机磁场三维分布的影响，对盘式电机的二维电磁场模型进行了完善，建立了盘式无刷直流电机动态性能仿真较完整的数学模型，提高了动态性能仿真的精度。提出了“相带运动法”模型，较好地处理了盘式的电机定、转子相对运动问题，用本文的方法对盘式无刷直流电动机样机进行了分析，取得了满意的效果。     

Simulation and Experiment Based on FSMLC Method with EUPI Hysteresis Compensation for a Piezo-Driven Micro Position Stage

Micro/nano positioning technologies have been attractive for decades in industrial and scientific applications fields. The actuators have inherent hysteresis that can cause system unexpected behave in some extend. In this research, the authors used extented unparallel Prandtl-Ishlinshii(EUPI)models to represent the input-output relationship of a piezo-driven micro position stage. Integral inverse(I-I) compensator is used for compensating the hysteresis characteristics of the micro positioning stage and compared with direct inverse(D-I) compensator and inverse model(I-M) compensator. However,the accuracy and the robustness of the I-I compensator are worse when there is noisy in the system,a novel sliding-mode-like-control with EUPI(SMLC-EUPI) method was proposed and analyzed by different trajectory tracking experiments in Matlab environment. Though the above strategies can alleviate most deviation, the adjustment of the SMLC's parameters is very complex. So the fuzzy method is used to adjust these parameters and be verified by trajectory tracking experiments. Finally,for validating the proposed control method, the paper did the corresponding experiment in microscope with CMOS and obtained convincing results.     

脉冲噪声下基于相关熵的OFDM时域参数估计

针对传统的正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing,OFDM)时域参数估计方法在Alpha稳定分布噪声环境下性能退化的问题,该文提出了一种基于相关熵的时域参数估计新方法。相关熵是适用于非高斯信号处理的一种广义相关函数,用于表征随机变量的局部相似性。该方法利用OFDM信号时域结构具有局部相似性这一特点以及相关熵对脉冲噪声较好的抑制作用,完成Alpha稳定分布噪声下OFDM信号有用符号时间和符号周期这两个时域参数的估计。此外,为进一步提高强脉冲噪声下有用符号时间和符号周期的估计性能,该文利用累积法对相关熵进行了改进。仿真结果表明,在Alpha稳定分布噪声下,本文提出的基于相关熵的方法具有良好的估计性能,并且在强脉冲噪声下优于基于分数低阶统计量的方法。     

经济混沌模型中一种改进的反馈控制方法

就经济系统中的一类多参数混沌模型，应用非线性动力学理论，在OGY方法的基础上，对反馈控制方法进行了改进，提出了基于预测的反馈控制方法，该方法成功地进行了多参数混沌控制，并通过两例具体的经济混沌模型，对所提出的方法进行验证。     

非完美CSI情况下大规模MIMO系统的下行链路能效优化

为了满足密集的用户需求, 正在发展的蜂窝网络增加了移动系统下的能量消耗, 但更广的网络覆盖范围和功耗更低的无线通信系统也给无线通信系统带来了更多的挑战。针对这些持续增长的需求, 本文设计了一种能实现能量效率最大化的多小区大规模多输入多输出(multiple input multiple output, MIMO)系统下行链路的实现方法, 提出了在非完美信道状态信息(channel state information, CSI)情况下包含基站天线数、导频复用因子以及用户数量等参数的信干噪比最佳闭式表达, 通过最大比合并(maximal ratio combining, MRC)接收技术推导出大规模MIMO系统的下行链路频谱效率, 再根据功耗模型得到系统的整体能量效率, 利用交替迭代的优化算法进行优化求解, 得出最大能效时的相关参数数值。由仿真结果可知, 本文所提的多小区大规模MIMO系统的下行链路的实现方法与现有多小区方法相比, 能量效率有12.2%的提升, 并且对于环境的变化有更好的鲁棒性, 对于多小区大规模MIMO系统具有一定参考意义。     

毫米波辐射计目标检测仿真研究

毫米波辐射计是一种典型的无源微波探测系统,在遥感和制导中获得了广泛的应用。利用仿真软件对目标进行先期模拟检测是一种有效和经济的方法,本文着重介绍了毫米波辐射计目标检测仿真软件的建模思想和系统设计方案。根据毫米波辐射计的工作程序和运行环境,提出了目标检测仿真软件的设计方案并开发出相应的仿真软件。该仿真软件准确模拟了辐射计的运行状态、结构参数和工作环境,输出结果有利于硬件系统改进和优化。     

水声时变线谱检测的双稳态随机共振方法

将双稳态随机共振系统应用于水声时变线谱信号的检测,提出了设计水声线谱检测系统可以利用的外在参数。分别在水听器端和声源端建立了时变线谱模型,考查了随机共振系统对水声环境的适应能力。实验发现在信噪比变化、声压起伏、线谱漂移等情况下,系统都能较好的工作。为水声领域新型线谱检测系统的设计提供了依据。     

基于Simulink的空调系统先进自校正控制仿真研究

空调系统可以被看作是一阶惯性加延迟的过程,系统具有时延和参数时变的特性.提出了一种先进的自校正控制策略并将其应用在空调系统中.该控制策略采用了一种混合的参数辨识算法,在控制系统闭环运行条件下,空调系统的过程参数包括延迟时间可以被在线辨识.辨识出的延迟时间被Smith预估器用来补偿控制回路中的时延,同时该控制策略的控制信号可由内环回路中的PI控制器根据ITAE整定规则计算获得.Simulink仿真结果表明该自校正控制策略较自适应PI控制的控制性能更为优越.     

软件可靠性关键参数判定的矩估计方法

已有的基于结构的软件可靠性研究中大多假设建模参数为已知常量,导致模型忽略了参数估计的统计特征对于系统可靠性的影响.针对该问题,提出一种基于矩估计的软件可靠性关键参数判定方法,该方法通过分析基于结构软件可靠性模型的特点,建立各建模参数的矩估计量与系统可靠性预测结果之间的关系,量化各参数对于系统可靠性的影响,判定关键参数.为系统可靠性控制、系统结构优化及软件测试资源最优化分配等问题的解决提供了理论支持,通过对两个实际软件系统的分析验证了方法的有效性.