滑差电机锁相控制调速系统

本文讨论了建立在锁相环基础上的一种新颖的滑差电机调速系统.该系统采用具有驱动和制动两套励磁绕组的滑差电机,使系统具有较好的动态特性.本系统未采用通用的集成锁相环,而是单独设计了鉴频和鉴相环节,与一般锁相环调速系统相比,具有较高的稳定性,且控制方便.该系统能适用于冲击负载.     

基于DSP锁相环的电动阀控制

针对石油化工野外生产中广泛使用的直流电动阀设计控制系统。采用光电编码器检测电机的角速度和位移,利用数字信号处理器（DSP）构成数字锁相环（DSPLL）,产生控制逻辑,调节PWM开关频率和占空比,改变电动机输入电压和电流,实现电动阀门开闭控制。系统能够根据阀门开闭位置、转速快慢、转矩大小,自动调节转速快慢和电机拖动转矩,确保电机转速、转矩最佳匹配。用ZY8024-200电机进行试验,结果证明控制系统响应速度快,精度高,系统谐波和文波幅度小;在转矩不断变化时,自动适应转矩变化,实现了直流电机保护功能。基于DSP锁相环的电动阀控制方案,特别适合于石油化工生产中野外直流供电的电动阀控制。     

中频电源用单向电荷泵锁相环

研制了一种适用于中频电源逆变控制电路的锁相环.该锁相环无环路滤波器结构,采用单向电荷泵直接控制压控振荡器的方法,在满足中频电源逆变控制电路对相差和抗干扰能力要求的前提下,大幅提高了频率捕获速度.     

基于无速度传感器直接转矩控制自抗扰交流调速研究

在感应电机直接转矩控制(DTC)调速系统中,常规PID速度调节器在电机受到扰动的情况下,需要花费较长时间才能使电机恢复到稳态值。为此,将一种新型的自抗扰控制器(ADRC)引入感应电机直接转矩控制调速系统中,设计速度ADRC调节器代替PID调节器,基于模型参考自适应控制（MRAS）方法设计速度观测器。对比分析了PID与ADRC两种方案下无速度传感器直接转矩控制交流调速系统性能。仿真试验结果表明,采用ADRC后,系统动态响应更快,抗扰动能力更强,在电机参数摄动的情况下,电机运行速度与指令速度偏差更小。     

基于动态矩阵的永磁同步直线电机速度控制

为了改善直线电机的动态响应性能,提高电机控制系统的鲁棒性,使电机稳定运行,基于预测控制理论,设计了适用于直线电机速度环控制的动态矩阵控制器,将传统的直线电机三闭环控制系统中的速度环PID控制器替换为动态矩阵控制器,并分别搭建基于PID速度控制器和动态矩阵速度控制器的永磁同步直线电机三闭环仿真模型,在此基础上给控制系统施加阶跃信号,并进行突加负载和突减负载的仿真,将2种控制器控制下的系统响应结果进行对比。仿真结果表明,当速度环采用动态矩阵控制后电机的响应速度更快,超调更小,使电机速度更快达到稳定。改进后的速度环控制器提高了直线电机控制系统的鲁棒性,改善了直线电机的动态响应性能,提高了控制系统的抗扰动能力,有利于电机在负载变化较大的情况下运行。     

水声通信中稀疏信道均衡算法优化

为应对复杂的水声信道环境,提高信道均衡算法的收敛速度和误码率性能,文中提出了一种零值吸引稀疏控制成比例最小误码率判决反馈均衡算法。该算法在稀疏控制成比例最小误码率判决反馈均衡算法的基础上,通过在目标函数中加入近似l₀范数的稀疏约束,迫使均衡算法在迭代过程中将幅值小的均衡器抽头向零值吸引,以加快均衡算法的初始收敛速度;同时在信道均衡过程中引入锁相环技术,以消除抖动相位噪声带来的影响。传统的锁相环技术都是基于最小均方误差准则的,但现有文献和相关实验仿真已经证明,当系统的均方误差最小时,误码率不一定最小。针对此问题,文中提出了一种基于最小误码率准则的锁相环相位追踪算法,并将其嵌入稀疏均衡算法中。在Matlab平台上,分别在实际采集的静态水声信道和实际时变水声信道条件下进行了实验,结果表明：加入近似l₀范数约束的稀疏控制成比例最小误码率判决反馈均衡算法,在没有时变相位噪声影响下的收敛速度更快;在有时变相位噪声影响的信道条件下,基于最小误码率准则的锁相环相位追踪算法相较于基于最小均方误差准则的锁相环相位追踪算法,收敛速度更快,误码率性能更优。     

PLC驱动控制步进电机的设计与实现

在PLC步进电机控制中,输入到其线圈组中的脉冲数或脉冲频率可控制步进电机的角位移和速度。以三菱的FX2系列为例,讨论了步进电机的PLC控制系统设计与实现。     

直线电机无速度传感器的矢量控制

本文介绍了一种直线电机无速度传感器矢量控制实现方案。该方案吸取传统的电流和电压磁链观测方法的优点,采用改进的磁链观测方法,在电机低速和高速运行时都能准确地观测磁链,从而估算出电机速度,实现无速度传感器的矢量控制。试验表明,它在低速和高速段都其有较好的性能。     

通信系统中差分型电荷泵锁相环

高性能的锁相环芯片,是当今通信领域研究的一个重点.通过改进普通型电荷泵锁相环电路模块,设计出一种带有共源共栅电流源的差分型电荷泵锁相环,使之有效地控制时钟馈通、电流不匹配、电荷注入和电荷共享等非理想效应,保证电荷泵的充放电速度更快、抖动更低.仿真结果表明,该设计实现了快锁低抖特性.     

改进型滑模观测器的永磁同步电机无传感器控制策略

针对永磁同步电机(PMSM)实际运行时定子电阻和电感常发生随机变化的情况,提出了一种可进行永磁同步电机无传感器控制的定子电阻和电感在线辨识的改进型滑模观测器。为了削弱系统高频抖振,用近似饱和函数代替开关函数;基于Lyapunov稳定性理论,在保证观测器稳定性的同时,进行定子电阻和电感参数辨识,并将其反馈到观测器模型,实时修正观测器模型参数,从而提高估算精度;采用锁相环技术计算出转子位置和速度信息,将其反馈到电机控制系统。数值仿真结果表明,改进型滑模观测器能够快速、准确地跟踪转子位置,估算转子速度,且能辨识定子电阻和电感值并进行反馈,实现永磁同步电机无传感器控制。     

步进电机速度的精确控制

根据经济型数控机床向高精度、实用性发展的需求,研究了步进电机的速度控制时,最佳实现、左端点实现、右端点实现3种速度曲线实现的基本原理,并比较了它们实现方法的计算复杂性,证明用左端点法是一种简单、实用的步进电机实现速度控制的方案。基于该方案,通过截用PC机系统的定时器资源产生精确定时的控制脉冲,使步进电机实现宽广范围内的速度平滑控制。该方法在实际应用中效果良好。     

自升式海洋钻井平台升降装置同步控制

自升式海洋钻井平台工作的安全性和可靠性直接制约着海洋石油的开采能力。升降装置作为控制平台升降的主体,其平衡控制尤为重要。针对自升式海洋钻井平台升降作业特点,提出平台电机组群协同控制方案,单个桩腿多电机采用速度偏差耦合同步控制方式,平台3台主电机采用速度-位置偏差耦合同步控制方式,位置同步补偿器采用模糊PI控制算法,速度控制器均采用PID控制算法。基于Matlab/Simulink和PLC分别建立平台电机组群同步控制系统仿真模型和试验平台。结果表明,在平台多电机速度同步控制的基础上引入位置同步控制,同时考虑了平台的升降速度和升降高度,有助于实现升降系统的精细同步控制,更加适合平台升降系统的平衡控制。     

均值耦合多电机滑模速度同步控制

针对传统阿胶制粒机多电机速度同步控制精度低和控制系统响应速度慢的问题,提出了一种无速度传感器的多电机均值耦合非奇异全局快速Terminal滑模速度同步控制方法。首先,设计转速自适应磁链观测器,避免了加热筒体温度较高导致电机速度传感器检测精度不足的问题;然后,利用均值耦合策略对多电机转速进行耦合控制,实现系统误差全局补偿,保证多电机速度误差同步收敛;其次,通过设计具有非线性函数的非奇异全局快速Terminal滑模面,实现电机速度误差在有限时间内全局快速收敛,并消除了Terminal滑模的奇异问题,提高了单电机速度跟踪精度,降低了多电机间速度同步误差;最后,利用Lyapunov函数证明了观测器和控制器的稳定性及收敛性。仿真与实验结果表明：速度观测器能够在0.4 s内实现速度跟踪,当系统存在负载扰动时,调节时间小于0.05 s,具有良好的跟踪性能和稳态精度;与均值耦合滑模多电机速度同步控制相比,本文控制方法能够在0.15 s内实现对期望转速的跟踪,各电机同步误差调节时间减少了1.2 s,响应速度快,能够有效抑制负载扰动,具有更好的动态调节能力、稳态精度和鲁棒性,可满足阿胶制粒工艺的要求。     

基于FPGA锁相环直流电机控制的研究

锁相环控制是直流电动机控制稳定性较高的一种控制方式．针对直流电机的控制，提出一种采用FPGA和锁相环相结合的数字控制技术．介绍了FPGA锁相环直流电机控制系统的结构和软件流程，主要分析了在FPGA中实现数字锁相环控制系统的方法和原理，讨论了二阶控制系统的形成．     

锁相环仿真算法的研究

提出一种新的锁相环仿真算法,利用跳变沿前后的仿真数据计算出跳变沿的准确位置,同时采用指数方式自适应的调整仿真步长,大幅提高锁相环的仿真速度与仿真精度.采用C编写了锁相环的仿真器,对250MHz电荷泵锁相环进行了仿真,其仿真精度与仿真速度都远高于Spectre等仿真器.     

PLC控制的步进电机频率曲线优化技术研究

PLC(Programmable Logic Controller)控制步进电机在许多工业控制中应用广泛,本文介绍了PLC通过发送脉冲和方向信号给步进电机的驱动器,由驱动器来控制步进电机工作的原理.并研究了步进电机的频率曲线,分析总结出用PLC控制步进电机使运动小车的运行速度最优化,并在中药自动配药系统中以实验数据证明了步进电机在PLC控制下的频率曲线优化的可行性.     

基于模糊滑模观测器的PMLSM的速度位置估计

针对永磁同步直线电机无传感器控制直线驱动系统中,速度和磁极位置难以快速准确估计的问题,提出了一种结合滑模观测器与模糊控制各自优点的模糊滑模观测器速度位置估计新方法。仿真结果表明,模糊滑模观测器能够在柔滑抖振和稳态误差之间找到平衡,保持系统的鲁棒性和控制精度,提高系统的响应速度。该观测器能够高速、精确地估计电机速度和磁极位置,实现高性能的永磁同步直线电机无速度传感器控制。     

电动汽车后轮轮毂电机驱动的操纵控制

针对后轮轮毂电机驱动特定中速轻型电动汽车,集成运动学模型、动力学模型和轮毂电机机电模型,形成一个包含车辆纵向平动、横向平动、绕z轴的横摆运动、后轮驱动力、电机速度、电机驱动转矩等特性参数的控制模型;后轮的纵向驱动力与滑转率相关,横向力与侧偏角相关;采用Ackermann模型进行理想化速度分配,以行驶速度、两个电机转速作为控制变量和反馈变量;通过直线行驶速度阶跃变化、直线行驶速度缓慢变化、速度恒定转角阶跃变化和速度恒定转角正弦变化等四种行驶状态的仿真,对比分析了三环节集成PID控制模型、一环节控制模型和初始模型的响应特性,验证了控制模型的有效性。     

步进电机变频控制在航海罗经模拟器中的应用

针对航海罗经模拟器在偏转角度不同时需要不同的旋转速度,介绍了利用单片机控制步进电机的变频输出,进而实现控制罗经数据转盘具有不同的旋转速度.与传统的遮光盘控制相比,使用步进电机驱动控制的航海罗经模拟器具有控制精度高、响应速度快等优点.     

一种PLC步进电机控制系统设计

以PLC为控制核心的步进电机控制系统,只需简单的外围电路设计,便可实现步进电机方向、速度及位移的控制,该控制系统简单、实用,还可解决步进电机控制中低速运转和低速启动的问题。