基于DSP异步电机无速度传感器仿真与实验研究

为提升异步电机矢量控制系统的可靠性和减少系统成本,介绍了基于DSP的异步电机无速度传感器控制系统的设计。在异步电机的转子磁场定向矢量控制系统中,为了完成无速度传感器矢量控制,利用基于反电势积分的控制算法对电机的实时转速进行实时估计。通过MATLAB/Simulink仿真研究了反电势积分算法的效果,使用实验室搭建的拖动系统实验平台对算法进行了实验验证。仿真和实验验证了此控制方案具有很好的实际效果。     

基于MRAS的无速度传感器矢量变换控制系统的设计与仿真

为了能精确控制和检测异步电机的转速,设计了一款无速度传感器的转速控制系统,采用矢量控制对电机转速进行控制,并且利用MRAS方法对电机转速进行推算．本文利用Matlab／simlink构建了本系统的模型并进行仿真,仿真结果表明本文设计的转速控制系统能精确地控制并检测到电机转子的速度,并且转速对负载扰动有良好的抗干扰性．     

单相异步电机无级调速控制系统及其控制算法

该文以提高单相异步电机调速系统控制性能为目标进行研究。针对传统单相电容运转异步电机调速范围窄的问题，提出采用三相逆变器替代电容，设计一种新型无级调速控制系统来提升电机动态调速范围。引入矢量控制模型实现单相异步电机的定向磁场和转矩解耦控制，算法根据转矩调节电压/频率(Voltage/Frequency, V/F),优化调速控制从而提高效率。当电压合成矢量超过正弦调制点时，基于电压交替畸变法原理，通过计算正副绕组交变畸值对调制分量进行补偿，再计算输出调制比例，实现电机的无级调速，提高异步电机的效率。样机试验结果表明，与传统调速策略相比，该算法能有效改善电机进行无级调速的性能。在系统调节电流脉动时，输出功率、转矩波动减小，电机效率提高。     

三相交流异步电机矢量控制系统仿真建模

分析了三相交流异步电机的数学模型,介绍了三相交流异步电机的矢量控制原理.采用模块式设计方法和结构化设计方法,开发了基于MATILAB/SIMULINKV参数化三相交流异步电机矢量控制仿真模型.该模型的输入参数为电机转子目标转速和转子实时转速,输出参数为电机输出转矩.基于建立的仿真模型开展了电机空载变速过程和恒速加载过程仿真.仿真结果表明,所设计的仿真模型能够实现电机运动过程中转速和转矩的准确计算;所设计的参数化仿真模型可用于三相交流异步电机矢量控制系统仿真研究.     

基于电流解耦的异步电机V/F控制补偿方法

针对异步电机恒压频比(V/F)控制低速性能不理想的问题,提出了一种新颖的定子电阻压降的补偿方法.该方法在对定子电流进行解耦的基础上,根据异步电机低频运行时简化的等值电路和矢量图,采用一种基于力矩电流的标量补偿方法对定子电阻压降进行补偿,并结合转差频率补偿,以实现电机低频时的自动转矩提升.该方法有效改善了异步电机V/F控制时的低速性能,保证低频运行时依然能获得额定磁通和相应的转矩.基于Saber软件的仿真结果表明:采用补偿方法后,电机能够带额定负载稳定运行在2 Hz工况下,电机的带负载能力有明显的提高,补偿后的机械特性略有上扬.     

异步电机间接矢量控制的转子电阻在线校正算法

异步电机间接矢量控制方案中,转子磁场定向的准确性受电机转子电阻变化的影响.为此本文提出了一种新型的转子电阻在线校正算法.该方法由电机稳态模型获得转子磁链q轴分量,基于该q轴分量设计补偿器在线调整转子电阻,实现转子磁场的定向,给出了其理论分析和实现算法.讨论了低速区段定子电阻、逆变器死区时间和数字控制延时对算法的影响给出了补偿方案.仿真和实验结果证明:该校正算法简单、有效,易于在线实现.     

基于RBF-PID的异步电机软启动

针对异步电机直接启动过程中出现大电流现象,提出RBF-PID控制电机降压软启动方法。采取斜坡电压、闭环电流控制软启动方式、结合RBF-PID算法,利用MATLAB/SIMULINK搭建异步电机的软启动过程仿真系统。对比电机直接启动、PID闭环控制电机软启动、模糊PID软启动、RBF-PID四种软启动方式,仿真结果显示,RBF-PID控制电机软启动设计符合实际电机软启动运行过程要求,能明显减弱启动瞬间的冲击电流,整个系统具有启动速度快,控制效果好等优点。     

异步电机微分几何变结构控制

采用非线性系统的微分几何方法对交流异步电机的数学方程进行变换，并在此基础上应用非线性变结构滑模设计理论指数趋近律方法进行设计，实现了一种较新的异步电机控制方法。由于采用了变结构控制，此系统对参数的变化不敏感，抗负载变化能力较强。计算机仿真及电机实验表明此方案可行，具有良好的动静态性能。     

基于自抗扰控制的车用异步电机参数辨识

交流异步电机的转子时间常数随不同工况而发生改变,导致交流异步电机控制系统的励磁和转矩无法完全解耦,进而影响交流异步电机的动静态特性。针对这一现象,提出一种基于模型参考自适应算法(MRAS)和遗传算法-自抗扰控制(GA-ADRC)相结合的方法,对转子时间常数进行辨识。通过MATLAB/Simulink搭建交流异步电机参数辨识控制系统模型并进行仿真验证,仿真结果表明,基于MRAS和GA-ADRC相结合的辨识方法可以准确辨识转子时间常数,有效提升交流异步电机参数辨识系统的控制性能。     

基于混合遗传算法的开关磁阻电机模型参数辨识

将开关磁阻电机（SRM）的建模问题作为一类非线性约束优化问题进行参数辨识研究,对模拟退火遗传算法进行了改进,提出一种带有退火精确罚函数的自适应混合遗传算法（HGA）,给出了算法的具体实现方法．建立了基于DSPTMS320F2812的磁链特性检测系统,通过实验获取开关磁阻电机的磁化曲线族,利用改进的混合遗传算法在测得的实验数据基础上对电机模型进行参数辨识．基于辨识得到的模型,对电机在两种不同工况下的运行特性分别进行了研究,仿真结果与实验结果的对比验证了该方法的有效性和准确性．辨识得到的电机模型可以作为电机性能估计及优化控制的基础．     

动力定位船矢量推进器回转动力学响应分析

为研究全回转矢量推进器回转动力学系统的响应特性,对瓦锡兰某型矢量推进器的液压回转系统的组成进行深入分析,研究了泵控液压马达驱动齿轮减速机构带动推进器进行回转的工作原理,建立了矢量推进器回转动力学系统的数学模型,提出了一种全回转矢量推进器实现目标方位角快速跟踪的改进控制方法,构建了一种矢量推进器回转动力学异步控制频率仿真系统,分析了不同目标方位角时推进器的方位角、角速度、液压系统的动态响应特性,建立了矢量推进器回转响应的物理约束条件.仿真结果表明,建立的动力学模型可模拟真实矢量推进器的回转运动响应过程,同时可实现矢量推进器回转方位角的快速、准确控制,对全回转矢量推进器和动力定位船舶推力分配方法的研究具有较重要的指导意义和工程价值.      

作业型ROV推进器动力学建模与响应分析

为研究深海作业型遥控水下机器人（remotely operated vehicle,ROV）液压推进器控制系统的动力学响应特性,建立了一种考虑螺旋桨动态负载影响的伺服阀控制液压推进器动力学系统的数学模型,提出一种伺服阀控制液压推进器的马达流量、压力、扭矩、转速、螺旋桨转矩和推力的求解方法.通过数值仿真,分析了不同控制电压下伺服阀、液压马达和螺旋桨的动态响应过程及特点,建立了推力分配方法中推力简化约束模型,并得到了期望推力和推进器控制电压之间函数关系的数学模型.与推进器水池试验结果相比,本文仿真结果准确可信.这种完整和准确的液压推进器动力学系统的数学模型,对实际水下机器人和动力定位船舶的运动控制方法、推力分配策略及推进器控制的研究,具有一定的指导意义和工程价值.      

高精度DMCS系统钻孔机的设计

为了实现准确定位钻铣，借助变频器、伺服驱动器和光栅尺，对钻头的动作进行实时监测和校正.同时，通过DMCS控制系统完成连续轨迹插补运动，从而可以对大面积的材料进行钻孔，实现软质材料大量小孔的钻攻自动化.     

动态目标跟踪与自动特写快照系统的设计及实现

针对现有动态跟踪和快照系统难以同时满足清晰、可靠、实时、准确的跟踪抓拍要求的缺点,提出了一种复杂度较低的新型实用动态跟踪和快照系统.采用一种快速的混合高斯背景差分法分割出运动目标,并使用投影法实现目标的精确定位;然后采用Kalman滤波与模板匹配的方法,结合摄像机标定结果进行云台控制实现动态跟踪;同时,在PTZ跟踪过程...     

CC2431无线定位系统及改进

CC2431是TI公司推出的一款带定位引擎的片上系统芯片。本文详细介绍了CC2431无线定位系统的工作流程以及RSSI定位原理,针对CC2431无线定位引擎只能进行二维定位的不足之处,提出了将CC2431无线定位引擎与三角测量法相结合的改进方法,实验表明这种改进后的方法在实现三维定位的同时,也提高了定位精度。     

双驱动单元擦窗机控制系统设计

完成了双驱动单元擦窗机系统设计。由主控制平台(上位机)、固定平台和悬挂平台组成。固定平台是整个系统的核心动力部分,用以完成悬挂平台的定位,悬挂平台用以完成自动擦洗动作。采用实验方法确定了控制电机运动的步长,以完成悬挂平台的准确定位。     

应用直线电机控制的电炉电极系统的研究

目前许多冶金企业使用的液压式电炉电极升降系统采用的是手动控制电极升降方案，针对问题提出了一种采用直线步进电机控制数字阀调节液压系统位置的结构，使现有系统可以实现电极升降的自动控制，同时对直线步进电机的控制使用Fuzzy—PID的控制方法，达到精密定位控制的目的。阐述和分析了数字阀控制液压系统升降可行性和稳定性。并通过实验验证了该系统调节具有精度高，响应快等优点。     

数控辅助超精密定位工作平台的研究

在超精密加工中,需要亚微米乃至纳米级的定位,而常规的伺服电机驱动、精密滚珠丝杠传动方案的定位精度一般只能达到微米级.为提高数控进给装置的定位精度,在原有伺服进给定位装置的基础上,总结现有微定位补偿机构设计的不足,提出新的闭环伺服精密微位移补偿控制方案,以显著减小数控伺服进给装置的定位误差.设计的压电驱动微定位工作台具有纳米级位移分辨率和定位精度,静、动刚度好.试验表明,本系统设计的10μm行程微定位平台能很好地补偿数控滚珠丝杠副定位偏差,实现超精密加工的超精密进给要求.     

智能车追寻信标灯过程的图像处理

针对自动化系统中的信标定位技术，提出了一种基于图像进行信标定位的方法，并将其应用于智能车竞赛中.综合考虑真实环境的情况，利用中值滤波算法、动态求阈值算法、交换帧丢弃算法、改进型连通域算法和改进型畸变还原算法等多种算法处理线阵CCD和CMOS摄像头采集的图像，研究该方法的误判率.经实验测试和竞赛中的应用检验，该方法能实现智能车在高速行驶时对信标灯目标的追寻，在强光(约200 lx)、弱光(约75 lx)环境下测试1 000次的误判率分别为1.4%和3.2%.研究结果对解决准确定位信标问题具有重要意义.     

同步电动机无源性控制方法

利用本质上是非线性反馈控制的无源性控制方法,与非线性状态观测相结合,实现负载转矩时变未知情形下磁链、转速的渐近跟踪,并可有效抑制由转子状态的不确定性引起的跟踪误差.该方法从能量角度分析电动机控制系统,确定不必抵消的"无功力",设计全局定义的控制律,具有形式简单、无奇异点、鲁棒性好等特点.基于dSPACE的实验结果证明了该控制策略的有效性.