时变大惯量速度同步控制系统

为了保证粗纱的质量，新开发的FA－425型粗纱机计算机控制系统，必须使锭翼和卷绕2台电机在起动、运行和停止全过程中严格保持速度同步。为此，对该系统的数学模型和负载特性进行了研究，通过计算机仿真，提出了多种有效的控制方法和人工智能技术。在该系统中采用了2个速度闭环控制系统，并将其同步误差反馈，实现了双电机的速度同步控制；同时，通过CCD光电传感器将粗纱张力实时反馈到专家控制器，从而保持纱的张力处于某一给定的范围之内。生产应用表明，新型FA－425粗纱机当锭翼最高转速为1400r/min时，在起动、运行和停止阶段锭翼和卷绕两个电机的速度同步误差小于5％。     

常兴煤业主胶带输送机变频改造设计

针对某矿井下大巷主胶带运输系统皮带重载启动、低速验带检修、过载能力和过欠电压及接地保护、多台电机力矩与速度平衡以及液压盘式制动器与变频器工作配合存在的一系列问题,设计了胶带输送机变频调速系统,变频方式靠变频器内部"主-从"功能实现力矩的调节及速度平衡.从传动采用的是闭环力矩控制方式,而主传动则采取闭环速度控制模式.通过将变频调速系统与综保系统相结合构成的变频改造系统应用于常兴煤业主胶带输送机,使该矿原有的三相电机的软启动方式被摒弃,使皮带机加、减速过程平滑,无功冲击过程较小,功率因数较高,设备可以在任意速度下可靠运行,在保持较高的运行效率的同时节省大量电能.     

基于STM32的阳光输送机跟踪系统设计与应用

为了提升阳光输送机的工作性能,设计了以STM32单片机为主控芯片的跟踪系统.该跟踪系统具有开环和闭环两种工作模式,系统通过分析天气条件,可选择并使用合适的工作模式.系统采用了PWM调速方式驱动电机,该方式具有快速响应性能好,动态抗扰能力强,低速运行平稳等优点,从而保证了系统的跟踪性能和精度.实验结果表明,该系统跟踪精度误差≤±0.1°,阳光输送机运行稳定可靠,并且实现了复杂天气条件下的正常工作.     

螺旋桩机同步跟踪自动控制系统的研制

在分析螺旋桩机施工原理的基础上，指出了加压机构与动力头旋转速度的同步是保证成桩质量的关键问题，对螺旋桩机同步跟踪自动控制系统进行了研究，阐述了系统的构成和工作原理，提出了同步跟踪的算法，并研制出单片机同步跟踪自动控制系统，该系统有效解决了螺旋桩机加压机构进尺位移与动力头电机旋转速度间的同步问题，运行稳定可靠，极大地提高了螺旋桩的承载能力，节约混凝土的用量。     

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。     

丘陵山地拖拉机电液悬挂系统的设计与仿真分析

为了满足配套农机具对丘陵坡地的地形适应性,保证配套农机具在丘陵山地的作业质量,基于2个不同负载的悬挂油缸需要同步运动的工况需求,设计了适用于丘陵山地拖拉机的电控液压悬挂系统,分析了其运行机理与控制方法.通过AMESim软件搭建了系统的仿真模型,对于个别关键液压元件建立了HCD模型以保证仿真的准确性,分别对定负载和变负载2种典型工况进行了仿真分析.结果表明:速度、位移误差控制在5%以内,该系统基本满足设计要求,在丘陵山地拖拉机悬挂系统中具有很好的推广应用价值.     

变频器SIMOLINK主从控制在冷床移钢机中的应用

在轧线冷床系统中,移钢机往往采取双电机同步的方式来驱动。两台电机之间是采用刚性轴连接的,经常用到的解决方案是采用两台电机主从控制。主电机利用速度环控制,从电机利用转矩控制,且转矩来自于主电机。从而保持了各电机出力均衡,防止扭坏机械设备。下面我们将以莱钢特殊钢厂冷床移钢机为例来介绍西门子6SE70系列变频器通过SIMOLINK主从方式解决双电机同轴同步问题。     

大功率交流步进拖动系统

研究了应用微机控制技术和变频技术,使大功率同步电动机运行于步进工作状态,形成了新型的大功率步进拖动系统。阐述了系统的工作原理和具体应用,说明了该系统在大功率点位控制系统和多台电机协调旋转两个领域所显示的优越性,这是其他拖动系统无法与之相比的。     

西林变频器在管道防腐多机同步传动系统中的应用

在管道防腐行业中,机械化生产线是整个加工工艺流程中的重要部分,整条传动线根据工艺要求又被分成三个不同工艺段,采用多台电机同时驱动,且须同步运行来完成传动。若采用同步控制器或通讯实现同步控制,系统复杂,易受干扰,技术要求高和经济性低,不便于维护;西林EH600A系列变频器具有多样灵活的频率源及组合方式,稳定的恒转矩驱动能力,控制多台电动机同步运行不需要同步控制器或通讯模块;使得系统设计、安装、调试简单,操作方便,系统稳定性提高,同时经济性最好。     

基于决策树改进随机逼近煤矿输送机系统智能群启动算法

在研究比较长距离带式输送机系统启动方式的基础上,针对长距离多级煤矿输送机重载启动撒落煤料问题,提出一种基于决策树改进随机逼近(IGSA-ISADT)煤矿输送机系统群智能启动算法;该算法将长距离带式输送机系统各子系统的输送距离、胶带宽度及驱动电机功率作为条件属性,采用决策树确定不同子系统启动斜率;加速段和匀速段分别按本子系统的启动斜率和控制误差随机逼近给定线速度。通过陕煤集团某煤矿运输距离为3 400 m的四级煤矿运输机系统进行群智能启动仿真验证,结果表明,该群智能启动比常规的比例积分控制启动各子系统逼近给定线速度效果好,最大线速度误差减小到4.22%,不仅动态误差显小而且运行平稳,可对多级输送机重载协调启动预防煤料撒落提供一种参考。     

永磁直驱式带式输送机系统动态特性及能耗分析

为解决传统异步驱动式带式输送机效率低、能耗高的问题,基于机械动力学理论和磁力传动技术,对永磁直驱式带式输送机的运动模型和耗能情况进行深入研究。针对永磁直驱式带式输送机复杂的非线性机电耦合关系问题,以永磁电机驱动的带式输送机为主要研究对象,在带式输送机离散系统的简化动力学模型基础上,引入同步旋转坐标下的永磁同步电机状态方程,建立了基于机电耦合关系的永磁直驱式带式输送机系统模型,并通过Harrsion软启动速度推导出该系统模型在启动过程中的能耗解析式;以矢量控制技术对系统进行仿真分析,得到了永磁直驱式带式输送机的动态特性,表明了带速及张力变化规律符合实际运行工况,并进一步将永磁直驱式带式输送机与异步驱动式带式输送机相比较,得到启动过程的张力和能耗对比图,结果表明:在启动过程中永磁直驱式带式输送机具有更小的张力峰值,同时在整个启动过程中永磁直驱式带式输送机比异步驱动式带式输送机降低了约8%的能耗。     

两电机同步系统的神经网络控制

在对两台感应电机同步系统模型分析的基础上,依据同步系统的结构特点和控制要求,结合人工神经网络的非线性映射、自适应、自学习等能力,提出一种新的基于神经网络的两电机同步系统控制方案,其中神经网络控制器由基于RBF网络整定的自适应PID控制器和神经元解耦补偿器两部分组成.两个自适应PID控制器分别对速度控制回路和张力控制回路进行自适应控制,使系统具有更强的适应能力、更好的实时性和鲁棒性;神经元解耦补偿器综合两控制回路的耦合作用,通过训练网络权值,补偿各回路之间的耦合影响,实现速度和张力的解耦.试验结果表明:采用神经网络控制方法可以实现两电机同步系统中速度和张力的解耦控制,系统具有良好的动静态性能.     

步进电机控制器在智能脚线机上的应用

为了提高生产力需要，采用AT89C51和L298组成的步进通过软件节省了L297芯片，实现了对多台步进电机的同时控制，降低成本，提高性能；并配有细分恒流电源，通过程序调整，对电机做到平滑启动、停止和失调角度补偿保证电机精确运行；用户可以通过键盘和LED显示器任意调节电机的旋转速度、方向和周期，从而得出实现智能脚线机的方法。     

一种基于Profibus-DP总线的变频器同步控制系统

介绍了一种主变频器通过PID闭环控制调节电机转速、从变频器通过Profibus-DP总线通信方式获得主变频器的实时速度并进行同步的控制系统。该系统可以使主从变频器同时响应由于系统扰动带来的同步变化,能减少中间环节造成的对两台变频器同步的不利影响。     

PCB平面绕组力矩电机闭环反馈式驱动系统设计

针对PCB平面绕组力矩电机运转时平稳性的问题,采用能实现极低导通电阻的IRF2807PBF MOS管作为驱动电路的主要芯片,结合IR2010s驱动芯片以及STM32F103ZET6主控芯片搭建整体的驱动电路,提升了在慢速情况下电路的驱动能力。利用SS361RT霍尔磁性位置传感器,形成速度闭环反馈,并运用自抗扰控制算法对速度增量进行控制,使用PI电流环对电流增量进行控制,最后通过SVPWM模块输出六路PWM脉冲序列控制三相全桥电路中的各相MOS管导通,从而实现了一种针对PCB平面绕组力矩电机的PWM闭环反馈式平稳调速驱动系统。通过仿真和实验表明,相比于使用传统的PI速度环设计的电机驱动系统,该驱动系统在相同转速下能大大提升电机运行时的平稳性。将驱动系统用于光学生物测量仪PCB平面电机控制的延迟线部分,能使延迟线平稳低速运行,保证了测量精度。     

浅析两台异步电机的同步控制

在两台异步电机（分别命名为1#,2#,下同）的控制中,以1#电机为基准,采用基于PLC技术的变频控制,根据根据负载需要,不断改变1#电机的转速,为了达到两台异步电机的同步运行,以1#电机的转速为给定量,2#电机的转速为随动量,也采用基于PLC技术的闭环变频控制,从而实现两台异步电机的精确同步运行,也达到了节能之目的。     

两电机同步系统的神经网络逆控制

以多变量、非线性、强耦合的两电机同步控制系统为研究对象,在同步旋转坐标下,建立了两电机同步系统的数学模型,并进行了可逆性分析．采用静态神经网络加积分器构造两电机同步控制系统的逆系统,将此逆系统与原系统相串联构成复合伪线性系统．即两电机同步系统被线性化且已解耦成速度和张力两个相对独立的系统,速度环为y=s^-1φ（s）型伪线性子系统,张力环为y=s^-2φ（s）型伪线性子系统,再分别设计线性闭环调节器对速度环和张力环进行控制．实验结果证明了采用神经网络逆系统控制方法可以实现两电机同步调速系统的解耦控制．     

基于全数字直流调速器实现的测控雷达伺服驱动系统

针对目前测控雷达天线伺服驱动系统中采用传统模拟直流调速度器难以实现变结构变参数控制,且具有离散、漂移等不足,本文阐述了一种基于全数字直流调速器实现的雷达伺服驱动系统,每个直流调速器控制一台电机运转,多个电机之间的协同工作则采用PCC同步控制器完成。与传统模拟直流调速度器相比,全数字直流调速器伺服驱动系统的参数方便调整、抗干扰能力强、可靠性高。有效增强测控系统的跟踪性能。     

直接转矩控制在煤矿带式输送机上的应用研究

针对煤矿带式输送机传统驱动方法存在的启动冲击电流大、效率低下的问题,对直接转矩控制方法在带式输送机上的应用进行了研究。介绍了直接转矩控制原理,组建了模拟带式输送机电机运行的直接转矩控制实验系统,实验结果证明:直接转矩控制应用到带式输送机电机驱动系统中,具有启动冲击电流小、低速大扭矩和效率高的优点,具有良好的应用前景。