基于近似熵的直流牵引电动机健康监测方法

针对直流牵引电动机健康状态估计缺乏有效的快速算法问题,提出了一种基于近似熵的直流牵引电动机健康状态实时分析方法.并对传统的近似熵计算方法用矩阵运算进行算法优化,提升了运算速度.针对直流电动机的电磁特性,融合待检测电动机的电流、电压、转速信号信息计算出电动机系统近似熵值,并依此判断电动机健康状态.最后,用直流电动机实验平台的数据验证了该方法的有效性.     

电磁场软件在直流电机中的应用

应用面向对象的现代程序设计方法开发了直流牵引电动机电磁场分析软件,并应用该软件分析计算了直流牵引电动机的牵引特性,解决了长期以来直流牵引电动机在削弱磁场情况下,速率特性计算不准确的问题。     

近似熵在大鼠状态识别中的应用

以大鼠作为实验动物,采用近似熵的方法,分析大鼠初级视觉皮层的自发脑电信号,从而判别大鼠安静、睡眠和活动3种状态.实验结果表明,采用近似熵算法,使用较短的数据就能对大鼠的状态进行有效识别,减少了冗余的计算量,解决在复杂隐蔽环境中对大鼠状态的识别问题.     

相关近似熵及在传感网数据故障检测中的应用

针对模糊近似熵方法在生成时间序列数据特征过程中出现的依赖参数较多和计算复杂度较高的问题,提出了相关近似熵方法,并应用在传感网数据故障检测中.相关近似熵方法采用相关信息熵来计算向量空间中多维数据之间的相关度,通过计算向量空间在其维数由M维增加到M+1维时多维数据之间保持相关性的概率来判定一个时间序列的复杂程度.相对于模糊近似熵,相关近似熵方法将依赖参数从4个减少到了2个,并减小了计算复杂度.实验结果表明:相关近似熵生成的特征在大多数情况下显著优于模糊近似熵生成的特征,并且相关近似熵方法大幅度地缩短了传感器数据特征的生成时间.     

动态近似熵快速算法在心率变异研究中的应用

提出了一种动态近似熵的快速算法,只要较短数据就能表现信号的非线性特征,并大大缩短了计算时间.对心率变异性分析中静卧-行走实验采集的R-R间期信号进行了动态近似熵分析,描述了心率调节作用的动态变化,反映了受试者生理状态的改变与心率变异的无序性.     

基于角度模型的机器人驱动系统参数辨识

针对直流电动机驱动的轮式机器人,提出一种根据机器人轮子编码器读数辨识机器人驱动系统参数的算法,并与传统的根据速度输出来辨识机器人参数的方法进行了比较.仿真计算证明:根据编码器数据辨识有更好的精度及抗干扰能力.     

一种超松弛的最优传输近似点算法

【目的】最优传输在实际应用中通常使用Sinkhorn算法求解熵正则化形式得到近似解,考虑Sinkhorn算法的效果容易受熵正则化参数影响,且难以收敛到最终精确解,提出了一种超松弛形式的近似点算法。【方法】针对原最优传输的近似点算法,为其中传输计划的迭代计算引入超松弛算子,并给出了超松弛参数计算方法。【结果】在保持算法对正则化参数具有鲁棒性及可收敛至精确解的优点的同时,所提算法能更快地收敛至精确解。【结论】数值实验表明,相较于原近似点算法,所提算法进一步提升了收敛速度,在有限的迭代步骤下能够达到更高精度,算法可更好地应用于机器学习。     

电传动推土机牵引性能匹配的变压控制方法

电传动推土机动力总成包括发动机、发电机、超级电容以及轮边驱动电机,其载荷变化范围大且具有突变性的动力学特征,使发电机与电动机难以实现全局功率匹配.针对电传动推土机动态牵引性能匹配这一关键问题,提出基于双DC-DC(直流-直流)变换器的直流母线电压变压控制方法.即在直流母线与发电机之间加入DC-DC变换器,控制发电机的额定电压工作点,实现发动机在额定工况点工作的高效目标;在直流母线与电动机之间加入DC-DC变换器,根据实时载荷所表达的系统状态变矢量调节变压系数,控制发电机与电动机相对于载荷变化的动力学匹配关系,使发电机与电动机在全载荷意义上实现功率匹配,保证其牵引性能的发挥.通过某型号推土机开发过程性能匹配及其系统数字化模型仿真试验,验证了基于双DC-DC变换器的直流母线电压变压控制方法的有效性.     

基于改进符号聚合近似的柔性直流牵引供电系统馈线5G保护方案

基于电压源型换流器(Voltage Source Converter,VSC)的柔性技术是提高城市轨道交通直流牵引供电系统灵活性的新手段.为克服现有二极管整流的直流牵引供电系统能量流向单一和新能源并网困难的缺点,采用直流电压下垂控制策略对750 V柔性直流牵引供电系统建模,并研究该系统下的故障特性.针对远端故障电流和机车启动电流难以区分导致电流变化率和电流增量DDL保护不灵敏的问题,在5G通信实现馈线电流与供电区间机车启动电流数据交互的基础上,提出了 一种通过改进符号聚合近似(Symbolic Aggregate Approximation,SAX)算法实现电流数据符号化转换,并结合使用符号距离的动态时间规整算法(Dynamic Time Wrapping,DTW)建立保护判据的新型多端电流差动保护方案.仿真结果表明:所提出的保护方案在噪声为30dB,时钟抖动为200μs的情况下,仍可100％准确区分远端故障与机车启动状态,具有较高可靠性.     

微机在直流电动机等速控制上的应用

本文对采用微型计算机控制直流电动机等速运转的有、无测速发电机的控制系统进行了简单的评价,确认宜采用无测速发电机系统.建立了用于计算电动机速度的近似数学模型.给出了实用的等速控制系统和程序图及实验结果.     

基于模糊PID模型的无刷直流电机转速控制

摘要：无刷直流电机（BLDCM）是一种多变量、强耦合、非线性、时变的复杂控制系统,采用传统的PID控制很难实现无静差控制。本文针对无刷直流电机（BLDCM）提出了一种基于PID模型的转速控制方案,利用无刷直流电机的电压与转矩转速方程,通过调节PID参数来实现转速控制,采用模糊原理对PID参数进行模糊化,根据电机参数的变化,对PID参数进行在线调整,取得了高精度的转速控制。仿真和实验结果表明,采用本文提出的模糊PID控制方法控制无刷直流电机,能够实现响应速度快、无超调、控制精度高,且系统对干扰和参数变化具有较强的鲁棒性,动、静态性能均优于传统的PID控制和单纯的模糊控制。     

基于Matlab/Simulink的双闭环直流调速系统的设计

采用工程设计方法对双闭环直流调速系统进行辅助设计,选择调节器结构,进行参数计算和近似校验.并建立起制动、抗电网电压扰动和抗负载扰动的Matlab/Simulink仿真模型.分析转速和电流的仿真波形,并进行调试,使双闭环直流调速系统趋于完善、合理.     

无位置传感器无刷直流电机数控调速器设计

本文在分析无位置传感器无刷直流电机反电动势检测方法的基础上,设计了硬件检测电路和基于单片机的无刷直流电机数控调速器,并介绍此数控调速器的检测及控制单元,并详细介绍了此控制方案的反电动势检测方法的实现以及单片机生成PWM信号控制驱动桥路的设计,设计中还添加了配套的上位机软件。经验证,调速器能够完成电机调速、电源电压欠压保护、过流保护、速度显示以及上位机控制等一系列功能。     

基于DSP的双直流电机控制系统设计

针对多电机同步控制系统中调速、换向等问题,基于自动控制技术,设计以PC机为上位机、DSP为下位机能够同时调节双直流电机转速和转向的,以及选择工作电机的控制系统。给出了控制系统相关硬件和软件设计,通过PC机与DSP之间的串口通信,采用上位机串口软件发送数字化控制指令给下位机,控制双直流电机完成一系列预设功能;采用PWM脉宽调制原理对电机的转速进行调节,利用光电编码器通过T法对电机转速进行测量,并通过实测波形显示电机转速。实验结果表明,该系统不仅能够实现双直流电机转速和转向的同步调节,而且可以对工作电机进行选择,达到了双直流电机同步控制的效果,具有一定的可靠性及有效性。     

基于Matlab/Simulink双闭环调速系统设计及仿真

采用工程设计方法对双闭环直流调速系统进行设计,选择调节器结构,进行参数的计算和校验;给出系统动态结构图,建立起动、抗负载扰动的Matlab/Simulink仿真模型.分析系统起动的转速和电流的仿真波形,并进行调试,使双闭环直流调速系统趋于合理与完善.     

基于位置传感器的无刷直流电机机械特性测试研究

针对无刷直流电机的性能测试一般依靠测功机,测试成本高昂且不能实现全检的现状,提出了一种电机特性快速检测方法。首先分析了带位置传感器的无刷直流电机的工作原理,通过采集电机的霍尔位置传感器信号,将其消噪后按经验模态分解为固有模态分量,并根据位置传感器信号与电机转速与特性之间的关系,得出电机的机械特性曲线,并利用高精度转速-转矩传感器测量并绘制电机的机械特性曲线,两者的一致性表明该方法有较好的精度。     

基于小波分析的无刷直流电机机械特性测试

通过对无刷直流电机的换相过程进行分析,得到无刷直流电机的换相频率与转速、转矩之间的关系。通过小波分析方法对采集到的启动过程的相电流进行去噪,提取瞬时换相频率,获取无刷直流电机的机械特性曲线。最后,通过对无刷直流电机空载启动过程进行仿真,将仿真得到的相电流进行小波去噪和特征提取,得到与理论一致的转速和机械特性曲线,验证了该方法的可行性。     

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。     

基于混沌精英黏菌算法的无刷直流电机转速控制

针对传统比例-积分-微分(proportional integral differential, PID)在无刷直流电机转速控制中存在响应速度慢、稳定性差等缺点,提出了一种基于混沌精英黏菌算法的自适应控制方法。首先,分析并建立了无刷直流电机数学模型。其次,为进一步提高标准黏菌算法的收敛速度和求解精度,采用Tent混沌映射丰富种群多样性,同时引入精英反向学习策略扩大搜索范围。最后,将上述改进算法应用于无刷直流电机的速度环PID参数自整定。通过在不同运行条件下进行MATLAB仿真以及实验,结果表明:对比传统PID以及模糊PID,所提方法能够使得控制精度得到显著提高,并且具有响应速度快,抗干扰能力强等优势。     

大功率提升机差动调速初探

矿井提升机的拖动电动机容量一般是很大的．为了实现对大功率提升机的速度控制，现在的提升机采用交流电动机或直流电动机拖动．然而交流电动机不能得到准确的直边速度，直流电动机虽然调速性能好，但大容量直流电动机成本太高，两者都有其缺陷．本文推荐采用差动调速传动，能较好地解决上述问题。差动调速同时又可满足微拖动的要求．