往复式开关磁阻直线电机的效率最大化控制

为了提高直线压缩机的效率,在对一台往复式开关磁阻直线电机驱动的直线压缩机进行运动特性分析、损耗(尤其是铁耗)分析以及驱动参数测试的基础上,提出了一种以黄金分割算法为重要组成的电机效率最大化综合控制策略.该控制策略具有不依赖系统的模型和参数、简单易于实现等优点,尤其适用对参数变化和模型复杂难以确定的非线性系统进行控制.该控制策略不仅能对电机的行程和平衡位置进行控制,而且能在线快速搜索最大效率工作点,进而提高电机的运行效率.实验结果表明了该控制策略是正确且有效的.     

Research on Dynamic Model''''s Building of Active Magnetic Suspension Systems

IntroductionElectromagnetic suspension system al most cannot bestable on open-loop condition for electromagnet s positivefeedback coefficient . So the real-ti me feedback controlsystem must be designed to keep the rotor stable in theneighborhood of the balance[1,2]. As for AMSS , beforedesigning the close-loop controller ,the dynamic model ofthe rotor must be known. Online identification infrequency domain can give the precise model , while onlineidentification s preconditionis that AMSS c…     

Research on Dynamic Model＇s Building of Active Magnetic Suspension Systems

An experimental method is introduced in this paper to build the dynamics of AMSS （the active magnetic suspension system）, which doesn＇t depend on system＇s physical parameters. The rotor can be reliably suspended under the unit feedback control system designed with the primary dynamic model obtained, Online identification in frequency domain is processed to give the precise model, Comparisons show that the experimental method is much closer to the precise model than the theoretic method based on magnetic circuit law. So this experimental method is a good choice to build the primary dynamic model of AMSS,     

用于控制器参数整定的遗传算法

提出了一种适用于控制器参数整定的遗传算法（ＧＡＣ）,给出了ＧＡＣ的编码方法和遗传算法,并以一个算例显示了ＧＡＣ的有效性,ＧＡＣ的主要特征是逍点数编码、改进排序选择和乘法变异,在其排序选择中既保留最佳个体又使其参与后续的过程,提高了搜索效率,保证了收剑性。最主要的是,针对控制器参数整定问题的特殊性,ＧＡＣ的乘法变异使问题的约束条件能够自然地由遗传算子予以满足,同时又消除了控制器参数的数量级差异所带来     

具有低通滤波的改进电压型磁链观测器

针对现有算法在PWM波反电动势输入时磁链观测精度很差的问题,采用了一种改进的电压型磁链观测算法,在现有算法的基础上增加了一个低通滤波器和一个用于补偿低通滤波器引起的幅值和相位误差的补偿环节.根据所采用的低通滤波器形式,利用时间相量分析方法,推出了滤波误差补偿公式,并在不同的同步速情况下分析比较,确定最佳补偿系数.仿真结果证明,新算法在PWM波反电动势输入情况下仍具有很高的磁链观测精度,可以有效地消除积分漂移误差.将新算法用于一永磁同步电动机无位置传感器控制系统,仿真证明了新算法的可行性及有效性.     

电磁驱动器与矩形静压空气止推轴承混合支承工作台的设计与实现

研究了电磁驱动器与矩形静压空气止推轴承混合支承工作台的设计与实现. 由于工作台的单一平面静压空气止推轴承同时采用电磁驱动器构成闭环主动控制, 具有结构简单精度高的特点. 工作台机械结构对称, 只有一个移动部件, 静压空气止推轴承气浮块与移动台刚性连接, 直接加工在移动台轴承面上的铁心和 4 个独立线圈构成电磁驱动器. 设计实现了工作台实验原型, 推导了工作台止推轴承3个自由度解耦的模型. 在DOS下用C语言实现了工作台的闭环控制算法, 控制器设计采用任意极点配置, 被控对象的模型忽略了静压空气轴承特性. 工作台在垂直方向上能实现精密微定位, 并能作为移动台平面 3 个自由度运动的支承, 对平面内运动的行程没有限制. 工作台定位精度不再取决于空气轴承的设计和加工精度, 无需被动预载.     

磁悬浮轴承物理模型的降阶及非线性改善

本文重新分析了磁悬浮轴承系统的数学描述,发现将被控对象的控制变量由电压改为电流时,一些具有强烈非线性的动态方程不再出现。系统的物理结构发生变化,每个通道(自由度)的阶数由以前的三阶严格降为二阶,同时被控对象的非线性得到了大幅度的改善,非线性的典型值低至2%。随后,本文给出了上述改动的物理实现方法和一个电流分配方式,这种分配方式可省去原有的偏置线圈,因此与传统的设计方案相比,它将使线圈绕组的数量减少一半。     

位置伺服系统PID控制器参数在线整定算法

为了使ＰＩＤ控制器参数能够在线自动调整,获得最优或次优的控制器参数,提出了基于浮点数编遗传算法的位置伺服系统ＰＩＤ控制器参数在线整定算法,设计了相应的改进遗传操作,同时提出了通过运动学习保证控制器稳定鲁棒性的适合度函数设计方法。     

位置伺服系统PID控制器参数在线整定算法

为了使ＰＩＤ控制器参数能够在线自动调整,获得最优或次优的控制器参数,提出了基于浮点数编码遗传算法（ＧＡ）的位置伺服系统ＰＩＤ控制器参数在线整定算法（ＧＡＣＰＴ）,设计了相应的改进遗传操作,同时提出了通过运动学习保证控制器稳定鲁棒性的适合度函数设计方法．完成一次ＰＩＤ控制器参数在线整定只需１０ｍｉｎ,效率较人工整定有很大提高．对一个实际机电位置伺服系统的仿真研究表明,ＧＡＣＰＴ算法能够在对象参数未知时,使系统阶跃响应趋于期望曲线,高效地完成ＰＩＤ控制器参数在线整定．该方法可用于数控机床位置伺服控制、过程控制等一般工业控制系统,以及机器人高精度轨迹控制系统．