使用Mathcad对步进电机快速启动和停止运动控制的分析

步进电机由于应用场合的不同,其建模的方法有所不同。针对大转动惯量负载的快速启动和停止的运动控制,从步进电机模型入手,通过简化Leenhouts电路模型、引入驱动电路模型和动力学方程,建立了步进电机开环单节拍运动控制的分析方法。利用数学工具Mathcad实现建模,分析计算已知条件下电机运动控制的开环控制时间节拍,并给出了电磁转矩、角加速度、角速度和机械角度的仿真曲线。     

交流伺服系统速度高精度特性的研究

在分析交流永磁同步电机电流解耦控制方式的前提下，对交流伺服驱动系统的速度高精度特性进行了研究，着重研究了转速波动的成因以及抑制其影响的方法，提出了通过整定控制器参数抑制转速波动的方法，实验结果证明该方法具有转速不均匀度低的特点，从而改善了伺服驱动系统的性能．     

电压型逆变器变频平稳控制的研究

文章从电压型逆变器ＰＷＭ控制机理出发，着重研究了ＰＷＭ波形谐波分量以及逆变器开关时滞对逆变器输出电压及对电机速度平稳性的影响，最终提出了改进措施并给出了必要的突验结果     

基于高频信号注入的无传感器新型DTC系统

针对传统的直接转矩控制方法中存在的转矩脉动大、开关频率不恒定等问题,在分析永磁同步电机定子磁链坐标系中电压和磁链方程的基础上,提出了一种新型的基于空间电压矢量调制的直接转矩控制方法,并采用注入高频信号的方法来估计电机的转速和位置。通过Matlab仿真软件建立了该控制方法的仿真模型。仿真结果表明,该控制方法能有效地减小电机的磁链和转矩脉动,高频信号注入法可以准确估计出电机的转速和位置,系统具有良好的动态和静态性能。     

一种强干扰环境下异步串行通信再同步方法

针对传统异步串行通信再同步方法在强干扰环境下暴露出的问题,提出了组合同步的概念,并将其应用于实现异步串行通信的再同步。接收端通过识别母同步码组的子同步码实现与发送端再同步,有效提高了复杂环境下的异步串行通信再同步概率。对算法实现进行了描述,给出了算法复杂度和实现再同步概率的数学表达式,定义了表征再同步算法抗干扰能力的度量标准并给出了表达式,就以上指标与传统再同步算法做了仿真比较和深入分析。以两种二进制频移键控(binary system frequency shift keying,2FSK)调制解调器搭建系统进行实验,验证了该方法的有效性。     

缩短永磁接触器合闸电气过渡过程的新方法

针对永磁接触器合闸时控制单元的过渡过程远比操动机构的动作过程长的问题,提出了一种新的控制方法.通过引入针对储能电容电压的反馈一保持电路,利用反馈信号快速关断合闸主回路,来缩短控制单元的合闸过渡过程.在对合闸主电路的电路分析的基础上,进行数字仿真,给出合闸过程中储能电容电压和线圈电流与时间的非线性关系,得出关断合闸主回路的合理动作时间.最后,在开发的25 A永磁接触器样机基础上进行了不同相角下的合闸试验,试验结果与仿真结果一致,新方法所需的合闸电气过渡时间仅为原来的10％-15％,证明了该方法的正确性和有效性.     

基于Matlab-Simulink的舰船综合电力推进系统仿真

为了优化舰船综合电力推进系统的性能,减少研制风险,基于M atlab-S im u link环境,建立了由十二相同步电机、电压型逆变器、螺旋桨及船舶负载组成的推进系统的各部分及系统的仿真模型。通过变压变频控制的十二相同步电动机带螺旋桨及船舶负载系统的仿真对模型进行了验证。为了提高舰船综合电力推进系统的性能,推导了十二相同步电动机直轴气隙磁链观测器的模型,籍此构建了十二相同步电动机矢量控制方案。仿真结果表明,各模型建立正确,十二相同步电动机矢量控制方案能够实现转矩与磁链控制解耦,能够满足舰船电力推进系统动态性能要求。     

螺旋缝焊管截面在线测量系统的机构设计

为实现直径为1 016mm的螺旋缝焊管生产过程中钢管截面形状和尺寸的在线测量,进行了测量系统的机械机构设计与研制。系统设计过程中提出一种独特的同步带传动方式实现了轨道半径为750mm的高精度圆周运动。采用该传动方式使得传动机构尺寸小巧、运动平稳。同时,为防止运动小车所带电缆对工艺过程的干扰,还设计了一种连杆折叠式电缆收放机构,实现小车供电及信号电缆的自由收放。经长时间运行试验,结果证明机构运行可靠,可以满足测量系统要求。     

多电机同步控制建模与仿真

采用偏差耦合控制结构控制4台永磁同步电机同步运动时,由于控制器结构复杂,计算量大,而且传统的PID控制算法不能在线实时调整参数,动态响应慢.因此,对4电机同步运动控制结构和控制算法进行改进,采用环形耦合控制结构和免疫单神经元PID控制器控制整个同步运动系统.仿真结果表明:该控制结构复杂度低、跟踪性能和稳态性能良好,抗干...     

混合动力汽车电机驱动系统传感器故障重构控制

针对混合动力汽车感应电机驱动系统可能存在的传感器故障模式,设计了一个主动容错重构控制系统.该系统能充分利用无故障的传感器信息,最大限度地维持驱动系统的控制性能,并在重构切换过程中,考虑电机转矩和转速的平滑过渡问题.此外,为提高车用感应电机驱动系统的性能,基于传统磁场定向控制(FOC)思想设计出一种新型鲁棒性PI控制器来实现电机转矩跟踪;利用滑模控制技术,设计了转子磁链-速度自适应观测器.为进一步提高交流电流传感器故障状态下电机驱动系统的容错能力,提出了用直流电流重构交流相电流的新思路.仿真研究表明,在发生传感器故障时,所设计的电机驱动系统仍能有效地保证车辆行驶过程中的转矩和速度跟踪性能以及系统的稳定性.