基于卡尔曼滤波的改进ADRC风电制动器控制策略研究

为了提高风电制动器的抗干扰能力和控制精度,在传统三闭环系统的基础上,提出改进自抗扰控制并融合卡尔曼滤波算法.在扩张状态观测器中引入速度跟踪情况,将传统的“大带宽、小误差”改进为“小带宽、小误差”,提高观测器的观测效率.在误差反馈控制率中引入新型指数趋近律的滑模控制,增强控制效果.在电流环中引入卡尔曼滤波算法,降低电流噪声.通过MATLAB/Simulink建立风电制动系统的数学模型,与传统自抗扰控制策略和PID控制策略进行对比分析.结果表明:改进后的控制策略提高了响应速度,降低了启动转矩和电流噪声;制动器在不同工况下均展现出来良好的控制效果和抗干扰能力,提升了系统的鲁棒性和动态性能.

售货机升降系统S型速度控制策略

在传统三闭环控制方式下,售货机升降接货系统易因启停过程中加速度突变产生冲击,导致系统运行不平稳。针对这一问题,文中对传统升降系统加减速控制策略进行改进,加入前馈和微分负反馈,提出一种S型速度曲线控制算法。根据路径规划判别条件将S型速度曲线分为七段式、六段式和四段式3种,并给出各路径约束条件下的参数求解方法和具体执行流程。将该算法运用到升降控制系统中进行仿真和实际工况测试,实验结果表明,与传统三闭环控制相比,文中所提控制策略可以提高售货机升降系统运行的平稳性,减小冲击,使速度曲线更加柔和,并能够保持较好的跟踪性能。

矿用电机车变频调速驱动装置的研制

针对传统矿用电机车串电阻调速方式和直流斩波PWM调速方式存在故障率高、维修量大、维修成本高、电能浪费严重等缺点和矿用电机车的运行工况,以TMS320LF2407A DSP为核心,采用矢量控制策略和空间矢量脉宽调制技术对原有电机车控制系统进行技术改造,研制出了矿用电机车变频驱动装置,实现了电机车的转速电流双闭环的高性能的调速实验室数据测试分析和现场使用结果表明,该驱动装置调速性能稳定良好,电机车维护工作量明显减小,可靠性完全达到矿山恶劣工况的要求.

电动葫芦型桥式起重机交交变频驱动装置的研制

针对大多数电动葫芦型起重机采用的绕线感应电机转子串电阻调速方式和交-直-交PWM变频方式存在的缺点,在双变量控制理论的基础上,以80C196KB单片机为核心,研制出了6脉波交-交变频驱动装置,实现了无过零检测、无环流、无控制死区、全开环的低成本交-交变频驱动装置。经过在实验室数据测试分析和现场使用,结果表明:该驱动装置性能稳定良好,维护工作量明显减小,可靠性完全达到工业恶劣环境的要求。

基于双变量控制理论的交-交变频器自然无环流运行方式的研究

对普通交-交变频器三种运行方式进行了比较,在双变量控制理论的基础上,提出了自然无环流运行方式,并对其加以分析和讨论,指出自然无环流运行方式的实质、优点和可行性。

基于双变量变频器的超同步串级调速系统起动过程研究

针对由双变量变频器构成的串级调速系统运行在超同步状态下的起动问题,提出转子侧接入频敏变阻器,定子侧采用调压器降压起动后再在转子侧切除频敏变阻器并投入变频器的起动新方法.通过试验和对试验数据的分析,分别以电动机的定子电源频率、转子变频电源频率对应的同步转速为基准量计算出最大允许转差,利用Matlb曲线拟合工具分析允许最大转差同转子切入电源频率的相关性,得出超同步串级调速系统起动过程存在的规律.

新型小波阈值法在变频调速系统信号消噪中的应用

研究变频调速方式下工况变化和供电电源的谐波成分对调速系统的振动信号、运行噪声、电流、电压等信号变化规律的影响,在D.L.Donoho和I.M.Johnstone原有多分辨分析小波阈值去噪方法的基础上,讨论了sqtwolog,rigrsure,heursure,minimaxi4种常见的阈值与新的阈值函数——能量元阈值确定方法在变频系统信号去噪过程中的效果.MATLAB试验仿真结果表明,新的阈值法可以彻底滤除信号中的噪声和无用的高频分量,尽可能地减少低频和有用高频信息的损失,并能有效地提高变频调速系统非健康诊断的精确性.

蓄电池式矿用电机车PWM斩波调速控制系统的研制

针对工作在煤矿井下恶劣环境中的电机车在换向和调速方面的不足,研制了一种新型矿用电机车直流斩波调速系统。该系统以STC15W4K32S4为控制核心,配合基于HCPL-316J的H桥式IGBT驱动电路,在实现电机车调速和换向的同时完成对硬件电路的各种保护功能。系统通过采集电机电枢端电压和电流瞬时值算法对无速度传感器直流电机进行转速控制,并加入回馈制动功能,可以有效延长蓄电池的使用时间,提高电机车工作效率。实验室数据表明该控制系统操作简单,换向稳定,调速过程平滑无振动,运行安全可靠,应用价值较高。

矩阵变换器两种四步换流策略的对比研究

矩阵变换器自诞生以来,其换流策略的研究很多,基于电流方向检测与电压方向检测的四步换流策略都得到广泛的研究和应用。一些研究人员对四步换流的具体过程以及输出波形进行了一定的分析,而很少对它们的难易程度、输出波形的可靠性和波形质量做进一步对比分析。在深入分析换流策略的基础上,结合双向开关对四步换流策略作详细的介绍,在保证换流的可靠性、改善波形质量的基础上,通过MATLAB仿真方法验证了结论的正确性和有效性,并分析比较了两种四步换流方式的优缺点。

售货机直流电机升降系统控制策略研究

为了提高直流电机位置控制系统的精度和速度,在传统三闭环系统的基础上增设微分负反馈,通过预测位置变化趋势,在抑制超调的同时保证系统动态响应速度,提高抗负载扰动能力。在确保无超调的微分负反馈下,引入前馈补偿环节,进一步获得更好的跟踪性能和精度。通过仿真分析,证明该策略具有超调快速响应、抗负载扰动和高性能跟踪等特性,能够提升售货机升降接货装置的性能。

矿用电机车无速度传感器矢量控制系统研究

传统矿用电机车用的速度传感器存在安装不便、容易损坏、维修昂贵、抗电磁干扰能力差等弊端。针对这些问题,在原有的变频调速驱动装置上引入无速度传感器技术,采用模型参考自适应作为无速度传感器的控制算法,以TMS320F28335 DSP为核心,采用矢量控制策略和空间矢量脉宽调制技术,研制出矿用电机车无速度传感器变频驱动装置。在MATLAB中利用M语言对整个系统进行仿真,结果表明,所设计的速度观测器在电机稳定运行方面优于传统的光电编码器测速效果。通过三相异步电机试验,对无速度传感器矢量控制系统进行测试,分析认为,电机在空载、负载和变速情况下的性能较为良好,表明该驱动装置调速性能稳定,电机车维护工作量可以大大减小,能够满足矿井牵引的需要。

交-交变频器输出波形对称度改造的模糊控制实现

针对在交_交变频器研究中变频器输出电压波形不对称的问题 ,提出用模糊控制方法来进行改造 ,并提供了一套系统的改造方案 ,最后给出实验结果和分析。实验证明 。

矿用电机车无速度传感器电机控制的研究

针对国内以直流斩波方式控制的矿用电机车传统速度获取方法中存在的缺陷,提出了无速度传感器的新的速度估计方法。该方法是基于一种扩展卡尔曼(EKF)滤波算法来对电机转速进行估计。利用Matlab/Simulink软件构建速度估计模型,结果表明,该方法较其它方法估计的速度更精确,可以满足矿用电机车高精度调速的需求,为矿用电机车无速度传感器方法的研究提供了理论指导和参考。

矿用直流电机车斩波调速系统励磁方式研究

为了研究不同励磁方式对采用脉冲宽度调制(PWM)斩波调速系统的矿用直流电机车的运行性能,以探究更适于矿用直流电机车作业条件的励磁方式,建立了电机车PWM斩波调速仿真模型,并结合矿用直流电机车运行条件,对其在3种不同励磁方式下的运行性能(包括启动性能、调速性能、动态性能)进行了仿真和比较。仿真结果表明:他励方式的矿用直流电机车更加适用于额定负载长距离运输;串励方式的矿用直流电机车较适用于频繁启动和要求功率为定值的场合。研究结果对矿用直流电机车斩波调速系统的应用和学习提供理论指导和借鉴。

矿用电机车无速度传感器矢量控制高精度调速

针对国内矿用电机车传统的速度传感器存在安装不便、容易损坏、维修昂贵、抗电磁干扰能力差等弊端,对以交流电机作为牵引机的矢量控制系统进行了改进。通过实验实现了无速度传感器矢量控制系统的高性能控制。综合数据表明:在无速度传感器闭环带载条件下电机转速平稳,完全能够满足矿井牵引的需要,并为矿用电机车无速度传感器矢量控制系统的研究提供了理论指导和参考。

兼顾有源滤波的三相四开关光伏并网逆变器

为提升光伏并网逆变设备的利用率和并网电能质量主动补偿能力、减少装置成本,结合有源滤波技术和光伏并网技术,提出了一种三相四开关并网逆变方案。该方案依据实际光伏发电情况和电网谐波污染程度,设计了可工作在并网发电模式、有源滤波模式以及兼容模式下的三相四开关并网逆变器,并推导得到各模式下其指令电流的计算方法;并利用电流直接跟踪技术,有效地实现各模式间的自适应切换;针对方案中三相四开关拓扑的直流中点电位偏移问题,给出了直流母线电容电压差值前馈的补偿方法。实验结果表明,在准确跟踪接入点电网变化的条件下,该方案可有效抑制因电容参数差异及内部交流负载电流变化引起的输出不平衡现象;而所提出的基于周期积分的单相软件锁相方法以周期累加的方法取代2次谐波低通滤波,实现了对电网变化的准确跟踪。

一种适用于多样化补偿的谐波检测方案

基于i_p—i_q法谐波检测及其改进方法的原理和特点建立一种适用于多样化补偿的谐波检测方案,其包括特定次谐波补偿模式和全补偿模式。全补偿模式检测结果在动态中含有较大的基波分量,因而较慢的动态响应不利于装置控制,但通过提高低通滤波器截止频率而提升其动态响应会降低稳态检测精度。针对该问题建立一种改进的全补偿模式。改进的全补偿模式由低次谐波的特定提取和基波正序分量提取复合而成,使基波正序分量提取采用较高截止频率的低通滤波器也可以获得较好的低次谐波稳态检测精度,分析低次谐波特定提取和基波正序分量提取两个环节对改进的全补偿模式动态特性的影响。仿真研究表明改进的全补偿模式具有快速的动态响应和更好的稳态检测精度。

基于Matlab的双变量6脉波交-交变频器特性研究

双变量6脉波交-交变频器采用零式结构,由36只晶闸管组成。主电路含6相变压器和3个整流电路模块。每个整流电路模块由12只晶闸管分6组反并联组成。脉冲触发时刻由余弦交截法产生。通过Matlab仿真,得到双变量6脉波交交变频器各个频段下的电压电流波形。最后对变频器3分频全压进行带载仿真,验证了该变频器的可行性,并为其研制提供重要理论根据。

双变量变频器双侧供电闭环调速系统的研究

针对异步电机定子变频在解决高压电机调速时,对输出电压的等级要求高,对调速技术要求不足,在原有仅采用控制触发增量方法的基础上加入了闭环控制。在Matlab/Simulink仿真软件中,通过在仿真模型中引入S函数,建立了定转子分段变频有级调压闭环调速系统的仿真模型,并以双变量变频器为基础设计了实验电路,编写了实验程序,从仿真和实验两个方面对定转子调速系统的性能进行分析研究。得出双变量交交变频器在绕线式异步电动机转子侧供电实现调速时具有一定的可行性。

矿用直流电机车斩波调速系统再生制动研究

针对国内以脉冲宽度调制(PWM)斩波方式控制的矿用直流电机车没有采用能量再生制动的缺点,研究了一种基于恒流控制的再生控制系统,从再生制动的原理和能量转化两个方面对电机车的制动过程进行了分析,并进行了Matlab仿真验证。仿真结果表明:该再生控制系统,在制动工况下能量回馈效果显著,电池SOC值明显上升,为矿用直流电机车斩波调速系统再生制动的研究提供了理论指导和借鉴。