基于Matlab的斩波串级调速系统电子保护电路研究

根据斩波串级调速拓扑结构分析了调速设备故障时接触器动作过程中主回路的暂态过程,由于接触器分合动作时间较长,在其分合过程中调速设备易受到高电压、大电流的冲击,导致电力电子器件损坏。针对接触器的弊端,设计了带电子保护电路的主回路拓扑结构。分析了高压失电工况下常规的和带电子保护电路的斩波串级调速系统的暂态过程,同时进行详细的理论推导,得出高压失电工况下理论分析的依据。在Matlab中分别搭建了常规的和带电子保护电路的斩波串级调速仿真模型,仿真结论表明电子保护电路有效解决了有源逆变结构下的高压失电或者逆变颠覆的问题。     

基于PWM整流技术的斩波串级调速系统的仿真

提出将PWM整流技术引入转子侧斩波串级调速系统中,PWM整流器工作于逆变状态回馈转差功率,不仅可以提高串级调速系统的功率因数,还可以减少网侧的谐波含量。在Matlab/Simulink环境下给出了基于PWM整流技术的斩波串级调速系统的仿真模型,最后通过仿真实验验证了控制方案的正确性。     

AC斩波器-Semihex~(TM)接法单相电动机调速系统仿真研究

着重研究了AC斩波调压器在SemihexTM接法单相电动机中的应用,建立了AC斩波器—SemihexTM接法单相电动机调速系统的瞬态数学模型,对单相buck型对称PWM交流斩波调压器供电的SemihexTM接法单相电动机的瞬态特性进行了仿真计算,仿真结果与理论分析相符。对正弦波电源供电和AC斩波调压器供电的仿真结果进行了比较分析,所做的工作对AC斩波调压器—三绕组单相电容电动机调速系统设计有一定的工程实际意义和参考价值。     

开关磁阻电动机控制器的仿真研究

介绍了开关磁阻电动机的准线性数学模型，以此为基础，使用Matlab／Simulink建立了通用的开关磁阻电机仿真模型；设计了电压斩波控制，电流斩波控制，换相控制等开关磁阻电机控制器的通用模块，从而建立了开关磁阻驱动系统仿真模块库。研究重点是设计基于皮特里网络(Petri-Net)的SRD控制策略选择器，并提出适用于微控制器实时控制的皮特里网络算法，仿真和实验结果都表明对优化SRD的四象限运行控制有较明显的效果，可应用于实际。     

电动汽车驱动用感应电机的MATLAB/Simulink仿真

根据矢量控制系统中的坐标变换原理及电机方程简化原则,推出了感应电机在M、T坐标系中的数学模型,然后基于MATLAB/Simulink仿真平台构建了电机系统的仿真模型.仿真和实例验证表明基于MATLAB/Simulink仿真是有效的,所建电机模型正确;矢量控制的感应电机具有良好的调速性能,适用于驱动电动汽车.     

无轴承永磁薄片电机转子不平衡振动补偿控制

无轴承永磁薄片电机转子质量的不平衡振动严重影响了系统的动态特性及安全运行。介绍了无轴承永磁薄片电机转子悬浮力产生机理,推导了悬浮转子的动力学方程,在电磁转矩和径向悬浮力解耦控制的基础上,对无轴承永磁薄片电机转子进行了振动补偿控制,设计了反馈不平衡补偿控制系统,采用Matlab/Simulink工具箱构建了仿真系统,进行了性能仿真试验。研究结果表明:基于反馈补偿控制器的振动控制策略能够较好的抑制悬浮转子振动,大大提高了转子的旋转精度。     

基于Matlab的开关磁阻电机控制系统仿真建模研究

在分析开关磁阻电机(SRM)数学模型的基础上，提出了SRM控制系统仿真建模的新方法。在Matlab／Simulink中，建立独立的功能模块，如电机本体模块、速度控制模块、电流控制模块、转角选择模块等，再进行功能模块的有机整合，搭建SRM控制系统的仿真模型。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与电流斩波控制相结合的方法，保证了SRM在低速或高速运行时都可获得满意的性能。仿真结果证明了该SRM建模方法的合理性、有效性，为实际电机控制系统的设计和调试提供了新的思路。     

串件拼修策略下指数型不完全修复件的可用度评估

串件拼修能有效提高装备保障效能.针对任务期内普遍存在的故障件报废问题,提出了串件拼修策略下的系统可用度近似评估方法.以两层级部件为例,通过忽略维修时间将底层不完全修复件近似等效为消耗件,并分别以上层部件完全可修和部分可修展开,利用等效思想将上层备件数量折算为底层备件数量,最后通过建立可用度与可靠度的关系得到系统可用度表达式.算例中通过构造仿真模型与近似方法进行对比,结果表明:本文近似方法在高可用度范围内具有较高的精度,在串件拼修策略下使装备可用度提高了4.23%.     

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。     

六相感应电机调速系统的建模和仿真研究

提出了一种新颖的六相感应电机调速系统的仿真模型。采用广义两轴正交实变换建立了静止坐标系下的六相感应电机的数学模型,给出其在Matlab/Simulink下仿真模型。研究了利用开关函数概念构成实用的六相电压源逆变器仿真模型的设计思想,给出采用Matlab/Simulink实现的具体步骤。整个调速系统模型简洁、方便,解决了仿真模型的收敛性问题,减少了计算时间。仿真结果表明该模型的有效性,为研究不同控制策略下系统的动态性能仿真奠定基础,并极易扩展到任意相交流电机调速系统的建模和仿真研究中。     

电动汽车用异步电机矢量控制系统仿真分析

根据异步电机矢量控制原理,建立了电动汽车用异步电机的仿真模型和转子磁场定向下的矢量控制系统模型,并在Matlab/Simulink软件环境下对其进行建模。考虑到时间的延迟,根据定子电压解耦修正算法推导了分析模型,仿真分析结果表明可以改善高频控制的效果。以实际电动汽车用电机为例对模型进行仿真分析,该电机模型具有良好的稳态、动态性能,表明该仿真模型是实用的和有效的。     

风力机阀控液压马达变桨距位置控制系统仿真

针对大型风力机比例阀控液压马达变桨距位置控制系统进行仿真研究。首先,建立了比例阀控马达系统数学模型,确定系统的特性。然后,选取适当的风速模型,并通过风速与变桨距负载的关系获得系统负载的目标参数。最后,对比例阀控液压马达变桨距位置控制系统进行仿真研究,建立了主要元件与系统的AMESim仿真模型,通过仿真分析验证了比例阀控液压马达系统用于大型风力机变桨距位置控制的可行性。     

带驱动直流电机两轮机器人运动系统仿真

在两轮轮式机器人运动学特性以及直流电机系统的实际响应特性的基础上,分析了实际机器人的各个子系统.根据两轮机器人运动学特性建立了机器人运动模块,采用简化了的直流电机系统模型建立了电机及驱动模块,建立了给定限幅模块.这些模块构成了完整的带双闭环驱动直流电机系统的两轮机器人运动仿真系统.以RoboCup足球机器人系统作为验证平台,将提出的仿真系统、只采用理想运动学模型的仿真系统,带有二阶电机系统模型的仿真系统和实际系统四者的运行结果进行了对比.实验表明提出的仿真系统能更为有效地反映实际系统的运行情况,可以用于实际系统控制算法的仿真设计.     

基于Modelica的直线电机控制系统建模与仿真研究

Modelica是一种新型建模语言,采用代数微分方程对机电领域组件和耦合关系进行统一描述,适合于机电产品的建模与仿真。应用Modelica研究直线电机控制系统性能是一种新方法。在建立直线电机控制系统数学模型的基础上,展示了系统、电/机转换部件Modelica模型的建立过程。对系统进行图形化和语言化建模,实现了基于开源平台OpenModelica的模型仿真及结果输出;与基于Simulink的系统模型仿真进行对比,结果基本一致。     

2030冷连轧机双电枢电机速度系统的建模和仿真

将2030冷连轧机双电枢电机速度控制系统的建模和仿真等效简化处理为单电枢电机的建模和仿真，从而能在一定程度上提高冷连轧机仿真的速度和实时性。经详细的分析和计算，得到了2030冷连轧机带弱磁调速和速度自适应环节的直流电机速度控制系统各环节的模型结构和参数。仿真结果表明，所建立的速度控制系统的输出响应与现场实际一致，从而证明了所建立的速度控制系统模型是准确的。这种速度控制系统模型结构齐全，具有很大的通用性。     

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。     

交流电弧炉供电系统建模及耦合关系仿真研究

根据能量守恒定律,从电弧的物理机理出发,建立了一个用非线性微分方程描述电弧电导、电弧瞬时电流和弧长之间关系的电弧数学模型,并使用Simulink库中基本模块搭建了电弧仿真模型。以电弧仿真模型为基础,在Simulink仿真环境下,利用电力系统模块库,构建了交流电弧炉供电系统仿真模型。仿真结果表明,该模型计算出的电弧电压、电流与现场实测数据一致,验证了模型的正确性。通过供电系统仿真模型,仿真研究了电弧电流的三相耦合关系。     

基于Matlab交流异步电机矢量控制系统的仿真建模

在分析交流异步电机数学模型的基础上,提出了交流异步电机控制系统仿真建模的新方法。在Matlab/Simulink中,建立独立的功能模块,如电机本体模块、矢量控制模块、速度控制模块、电流滞环控制模块等,再进行功能模块的有机整合,搭建交流异步电机控制系统的仿真模型。系统采用双闭环控制:速度环采用PI控制,电流环采用电流滞环控制。仿真结果证明了该方法的合理性、有效性,为实际电机控制系统的设计和调试提供了新的思路。     

基于磁链轨迹的开关磁阻电机能量效率仿真研究

利用Matlab中的电力系统工具箱(PSB)建立了开关磁阻电机的非线性仿真模型.基于电机运行时的磁链轨迹,详细分析了开关磁阻电动机及发电机的能量转换过程并推导出了它的能量效率计算公式.以开关磁阻电动机为例对几种能够提高电机有效输出能量的优化方法进行了分析,仿真及实验研究,仿真及实验结果直观地表明了所论及优化方法的有效性.基于磁链轨迹的仿真分析方法的引入以及几种优化方法的仿真及实验结果对开关磁阻电机的优化设计及控制有一定的参考价值.     

混合动力电动汽车控制策略的设计与仿真

在给定的道路循环下，考虑电池充放电平衡和发动机燃油经济性，提出了一种模糊逻辑控制策略。应用ADVISOR2002仿真软件建立控制策略模型，通过多种道路循环和不同的控制策略进行仿真分析。结果表明，模糊逻辑控制有较好的鲁棒性，能合理分配发动机和电动机的转矩，并保持电池SOC的变化在误差范围内。