基于一阶线性自抗扰控制器的同步磁阻电机无速度传感器控制

同步磁阻电机在实现无速度传感器控制时出现交叉耦合效应,导致dq轴电感随着电流发生非线性变化,转速环使用传统PI控制器已无法满足系统较强的抗扰性能和较高的转子位置估计精度。为了改善此问题,该文提出一阶线性自抗扰控制器的同步磁阻电机无速度传感器控制策略,利用其机械运动状态方程,将同步磁阻电机的交叉耦合效应及负载扰动变化视为扰动。首先通过扩张状态观测器对负载扰动快速观测并进行前馈补偿,以此来提高系统抗扰性;其次利用静止实验法,得到dq轴磁链与电流的非线性函数模型,将该模型运用至磁链观测器中,以减小交叉耦合效应,提高转子位置估计精度;最后在1.5 kW的同步磁阻电机对拖加载实验平台上进行实验,验证了该控制方案的有效性。

基于静止轴系改进高频方波注入同步磁阻电机无传感器控制

同步磁阻电机因为其成本低、可靠性高,发展前景可观。在低速域无传感器控制方面,因同步磁阻电机转子具有凸极性,使用高频方波信号注入方法进行转子角度估计最为合适。但是,电机在低速运行中伴随着交直轴电感交叉饱和问题,该问题影响着电机的动稳态性能。为此,对传统高频方波注入控制方法进行改进,提出基于静止轴系的双高频方波注入无传感器控制方法,降低高频幅值带来的高频转矩脉动,抑制因交叉饱和效应导致的角度估计误差,提高电机动稳态性能。在1.5 kW同步磁阻电机实验平台上进行实验验证。结果表明,与传统高频注入法相比,改进高频注入法消除了交叉饱合引起的角度估计误差,并降低高频信号带来的转矩脉动问题,提高了电机的动稳态性能。

压缩空气泡沫系统射流运动控制抗风特性研究

压缩空气泡沫灭火系统近年来快速发展,而压缩空气泡沫中的喷射运动控制是影响其能否有效灭火的重要因素之一。针对目前缺乏高风速条件下,对压缩空气泡沫消防炮进行射流偏差抗风研究,以及泡沫炮无法实现精准灭火的问题,文中提出一种考虑自然风条件的压缩空气泡沫消防炮射流运动模型,结合压缩空气泡沫灭火系统气液比调节控制,设计了可根据外界风速风向自适应动态调节泡沫炮水平俯角的抗风控制系统,提高系统的抗风能力。基于SimuLink软件搭建射流运动模型,并在自然风工况下进行系统抗风能力喷射试验,试验表明:系统可根据风速风向信息进行抗风动作,使泡沫炮射流落点达到指定区域,证明了所提泡沫炮射流运动模型的准确性及控制系统抗风能力的有效性,为压缩空气泡沫消防炮在大风恶劣条件下进行有效灭火提供了切实可行的抗风方案。