磁悬浮开关磁阻电机径向位置解耦及仿真研究

在深入分析磁悬浮开关磁阻电机(BSRM)径向力模型的基础上,针对BSRM径向位置两自由度上的相互耦合情况,采用反馈线性化方法进行了动态解耦,设计了解耦算法,并对解耦后的线性子系统进行了闭环设计。在Matlab7.0/Simulink环境下进行了整个径向位置控制系统的仿真建模。仿真结果显示,反馈线性化解耦可保证BSRM在径向两自由度上实现独立控制,且闭环系统具有良好的动、静态性能。

磁悬浮开关磁阻电机悬浮系统变结构鲁棒控制

磁悬浮开关磁阻电机转矩和悬浮系统之间的非线性耦合是悬浮系统稳定可靠控制的最大障碍,为此提出了一种将主绕组电流摄动视为悬浮系统不确定性因素的思想。首先采用反馈精确线性化方法对径向两自由度进行解耦和线性化,然后以解耦后的两个带有主绕组电流摄动不确定性项的线性子系统为对象,利用变结构鲁棒控制对参数摄动及外部扰动的不敏感特性,设计了变结构鲁棒控制律,以消除转矩调节对悬浮系统控制的不利影响,从而实现悬浮系统的稳定控制。仿真结果表明,悬浮系统在变结构鲁棒控制作用下,输出位移对主绕组电流摄动具有很好的不变性,且系统对外力扰动具有较强的鲁棒性。

磁悬浮开关磁阻电动机径向位移解耦及变结构控制

在改进磁悬浮开关磁阻电动机传统径向力数学模型的基础上,针对其转子径向位移存在非线性、强耦合的特点,采用反馈精确线性化方法进行了动态解耦和完全线性化设计,实现了两自由度上转子径向位移的独立控制,并对解耦后的独立线性子系统采用滑模变结构控制方法进行综合。仿真结果表明,系统具有优良的解耦性能,而且和传统PID控制系统相比,滑模变结构控制系统具有优良的动态特性和鲁棒性。

磁悬浮开关磁阻电机电磁力耦合特性的有限元分析

以一台12/8结构的磁悬浮开关磁阻电机为对象,分析了悬浮力产生机理.借助有限元分析软件MAXWELL2D建立了实体仿真模型,分析了电磁力的耦合特性,包括悬浮力在径向两自由度上的耦合特性、悬浮力和转矩的耦合特性以及转子径向位移对电磁力耦舍的影响.分析结果表明,悬浮力的径向耦合主要体现在定转子齿极交叠初期,悬浮力和转矩的耦合主要表现为转矩调节对悬浮力的影响,径向位移的出现在一定程度上影响了悬浮力的径向耦合关系.这些结论为电机优化设计、数学模型研究及解耦控制算法的设计提供了有益的参考.

结合大学生特点谈“自动控制原理”的教学改进

深入分析当代大学生在学习过程中体现出的种种特点，结合“自动控制原理”课程的特点，从教学内容、教学方法和教学艺术3个方面有针对性地提出一些教学改进的思路和方法。经过近几年的教学实践证明，通过这一系列的改进，大大提高了学生的学习积极性，增强了学生的创新意识和能力，取得了令人满意的教学效果。

开关磁阻电机系统多路隔离DC-DC变换器设计

电源问题是开关磁阻电机系统在应用过程中遇到的突出问题之一。为此,设计了一个多路输出的单端反激式DC-DC变换器,并对其进行了原理分析、参数设计及实验研究。

开关磁阻发电机角度优化的仿真研究

通过对开关磁阻发电机角度位置控制方法的简单介绍,给出角度优化的必要性,然后通过对系统数学模型的分析,利用MATLAB分别就开通角和关断角对系统输出功率和能量比的不同影响进行了具体的仿真和分析,最后给出了角度优化的方案。

基于有限元分析的磁悬浮开关磁阻电机数学模型的全角度拓展

针对磁悬浮开关磁阻电机在定转子齿极非交叠区间的模型空白,推导了该区间的数学模型。在对电机磁场进行有限元分析的基础上,确定了磁路分割方案,推导了各部分磁导及各绕组自感和相互之间的互感表达式,进而根据机电能量转换原理,推导了径向悬浮力及电磁转矩的表达式,从而完整了磁悬浮开关磁阻电机一个相周期全角度范围内的数学模型。有限元数值验证结果证明了模型的正确性。

混合动力汽车用开关磁阻电机发电运行

阐述了开关磁阻电机应用于混合动力汽车作起动/发电系统的可行性,介绍了开关磁阻电机作发电运行(SRG)的基本工作原理,给出了系统整体结构框架,描述了基本控制策略,设计了以DSP为核心的控制系统,通过实验验证了系统性能,为进一步研究提供了依据。

开关磁阻电机发电运行原理与实现

分析了开关磁阻电机SRM的发电运行原理,构造了基于TMS320F240的三相6/4结构开关磁阻电机的硬件实现电路,给出了实验波形和分析结论。

下肢助力机器人动力学分析与应用

背景:2005年成功研制出下肢康复机器人系统,该机器人通过中心控制系统和步态、姿态控制系统互相协调,带动下肢各种运动,从而达到恢复下肢功能的目的。目的:对下肢康复助力机器人做动力学分析。方法:该系统为一个复杂的动力系统,由多个关节和多个连杆组成,具有多个输入和多个输出,分析其运动和作用力之间的关系。通过运动信息感知网,实现机器人系统主动为使用者提供完成髋关节屈/伸、旋内/旋外及外展/内收功能恢复动作的助力支持。结果与结论:利用动力学方程完成人-机混合系统的控制。减小人体感受的运动强度,使练习者能充分完成功能恢复动作,随着康复者下肢力量的加强和动作的熟练程度的提高,通过改变系统控制参数,系统会逐步减少对其助力支持,直到康复。

基于ANSYS的新型耐高温磁力联轴器的分析

为了有效解决同步磁力联轴器中内磁钢高温退磁而导致其不能正常工作这一工程实际问题,提出了一种运用鼠笼式异步电动机工作原理设计的新型耐高温磁力联轴器。针对实验室中已建的新型耐高温磁力联轴器,通过合理的简化和假设,利用ANSYS电磁场有限元软件建立了MAXWELL二维仿真模型,实现了对联轴器内部磁场分析,计算了该新型耐高温磁力联轴器的电磁力矩。通过对三组不同结构的磁力联轴器电磁场分布计算,计算结果和实测结果比较一致,验证了该算法的正确性。

压电驱动式谐综合电子凸轮

介绍了一种新型电子凸轮,即压电驱动式谐综合电子凸轮采用压电组合驱动器,通过控制其多路输入电压的频率和幅度以及驱动机构从动件输出的运动来实现谐综合的特性,从而将机械凸轮谐综合方法的优点和电子凸轮系统的优点结合起来,可以在高速机械中得到应用。

基于压电陶瓷驱动的谐综合电子凸轮

提出了一种新型电子凸轮的概念。利用独特的叠层梁式压电陶瓷驱动器作为主动件,由有限元法确定输入单位正弦电压的频率和输出的运动幅值之间的规律;基于谐综合方法,选择组成周期性输入电压的各分量电压的频率、幅度和初相位,驱动机构从动件输出的运动实现谐综合的特性,从而达到较高的运动输出精度。

谐综合电子凸轮的驱动机理分析

文章提出了一种新型电子凸轮的概念,利用特殊设计的压电陶瓷组合驱动器作为主动件,通过控制其多路输入交流电压的频率、幅度和初相位,使输出的运动实现谐综合的特性,并达到较高的输出精度.对这种电子凸轮的核心元件——压电驱动器的驱动机理进行了分析,并给出了算例,证明了这种新型电子凸轮的可行性.

基于DSP的车用开关磁阻发电机控制系统研究

文章介绍了开关磁阻发电机(SRG)的基本工作原理,讨论了SRG应 用于车用起动/发电系统的可行性。针对一台SRG样机,给出了其系统整体结 构框架,描述了其工作模式和基本控制策略。设计了基于DSP的数字闭环PI控 制器。实验结果验证了系统性能,展示了SRG的应用可行性。

基于GUI的信号与系统卷积实验设计

针对电气信息类专业基础课《信号与系统》教学中存在的学时少、理论复杂、学生难理解等问题,设计基于Matlab GUI的卷积部分课堂辅助实验。该GUI界面操作简单,形象直观的展示了离散信号和连续信号求卷积的实例。不同采样间隔的连续信号卷积结果对比,进一步加深了同学们对连续信号求卷积理论的理解。实践表明,结合该辅助实验提升教学效果和学生学习的效率。此外,该设计具有推广性,可作为其他教学辅助实验设计的参考。

基于Blackboard网络教学平台的《自动控制原理》网络课程建设

自动控制原理是自动化相关专业的一门重要专业基础课,为了适应现代教育技术发展的需要,将Blackboard网络教学平台引入到自动控制原理的网络课程建设中,利用该平台发布自动控制原理的课程信息和相关课程资源,构建了一个满足教师需求的符合教学特点的交互式网络课程教学平台。实践表明通过该网络平台可以激发学生的学习兴趣,提高学生的学习自主性,提高教学效果,使该课程的教学质量和教学效果都上了一个新的台阶。

网络化Lipschitz非线性系统的H_∞输出反馈控制

研究具有对数量化和马尔可夫链数据包丢失的网络化Lipschitz非线性系统的H∞动态输出反馈控制问题.采用增广状态空间法,将闭环网络化控制系统转化为马尔可夫跳变系统,给出以线性矩阵不等式描述的H∞动态输出反馈控制器存在的充分条件,所设计的控制器可以通过解线性矩阵不等式求出.仿真示例验证了所提方法的有效性.

工程教育专业认证下《自动控制原理》课程教学改革研究

工程教育专业认证是保证和改进高等工程教育质量的重要手段, 是工程教育走向国际化的必然之路.自动控制原理是电气工程及其自动化专业的一门重要的专业课.为了工程教育专业认证下对人才培养的要求, 课程组参照工程教育专业认证标准, 分析当前自动控制原理课程教学现状及存在的问题, 以学生能力全面提升为目标, 进行了一系列的教学改革 修订了教学大纲, 明确了毕业要求指标点; 改革了教学方式, 针对该课程的特点, 将工程案例教学、项目教学与传统的理论讲授相结合; 充分发挥网络教学平台作用, 提高学生的学习自主性; 改变考核方式, 使学生真正从兴趣出发去学习并掌握自动控制技术, 提高学生的综合素质.