基于摩擦补偿的永磁球形电机自适应模糊控制

针对摩擦可能引起永磁球形电机控制系统品质恶化的问题,提出模糊逼近的摩擦补偿自适应控制方案。首先,通过卡尔丹角(Carden)旋转,建立考虑摩擦项的转子动力学模型,分别基于已知模型和名义模型设计控制方案。基于名义模型的控制方案采用改进的模糊补偿自适应控制器分别补偿摩擦项以及系统不确定性因素,以减少模糊规则的数目,控制律参数基于李亚普诺夫稳定性理论自适应调节,控制方案保证了闭环系统的稳定性。仿真试验结果表明,该控制方案能有效实现对摩擦项等不确定信号的补偿,从而提高球形电机的跟踪控制性能。

基于三角形(△)组合线圈的永磁球形电机转矩特性与通电策略分析

为了减少永磁球形电机轨迹跟踪过程中的控制电流计算量,提出一种基于三角形(△)组合线圈的通电策略。首先,通过Maxwell软件,利用叠加原理建立基于单个定子线圈的电磁转矩模型;然后,对比分析不同组合线圈自旋和倾斜运动的静态电磁转矩,确立△组合线圈的电磁转矩方程;同时,通过电流-转矩表达式,获得定子线圈的控制电流;最后,通过仿真计算和实验验证该方案的可行性。实验结果表明相对于单个线圈的独立控制,基于△组合线圈的通电策略在电机运动范围内无运动奇点,显著减少了控制电流的计算量。

永磁球形电机的自适应反演滑模控制

针对非线性、强耦合、直驱型的永磁球形电机动力学系统,设计了一种自适应反演滑模控制器。首先,通过拉格朗日第二方程以及卡尔丹角坐标变换建立永磁球形电机的转子动力学方程。然后,将反演设计方法和滑模控制有机结合抑制外界扰动和参数摄动的影响。其中,基于类李雅普诺夫方法获得外界扰动上界的自适应律,并采用一种新颖的趋近律消除抖振问题。最后,仿真结果对比证实:该控制器不仅能保证永磁球形电机动力学系统高精度的轨迹跟踪、快速的动态响应,而且对外界扰动具有较强的鲁棒性。

基于动态面的机械臂轨迹跟踪神经网络自适应算法

针对由直流电机驱动的多自由度机械臂轨迹跟踪系统,提出一种基于动态面反演的RBF神经网络自适应算法,该算法利用动态面反演控制技术,一方面解决系统的非匹配不确定性问题,另一方面有效地解决系统的"计算膨胀"问题,并通过RBF神经网络对系统中的外界扰动进行逼近,实现神经网络自适应反演控制,最后通过Lyapunov稳定性理论证明所得闭环系统的半全局一致最终有界。仿真结果证实该算法的有效性。

多自由度永磁球形电动机控制策略的研究与发展

阐述了当前多自由度永磁球形电动机结构与控制策略的研究与发展现状,探讨了永磁球形电动机控制策略的研究重点,最后对课题组前期工作进行总结,指出实现高精度闭环跟踪控制是未来研究的发展趋势。

三电平逆变器的SVPWM调制算法研究

在两电平电压空间矢量算法的基础上,分析了三电平SVPWM算法调制的基本原理。沿用了两电平扇区的分法,避免了直接使用三电平空间矢量NTV法则的繁琐计算。此过程简洁明了,便于三电平控制系统的实现。仿真结果证实了SVPWM算法的有效性。

基于随机森林的永磁球形电机优化通电策略

针对永磁球形电机的复杂转矩建模问题,提出了一种基于随机森林建模方法,同时提出了基于粒子群优化方案来解决永磁球形电机的优化通电策略问题。首先,通过电磁分析得到永磁球形电机转子与定子线圈在不同角度下驱动线圈产生的转矩值。然后,采用随机森林法建立了位置-转矩的黑箱模型。并在此基础上结合倾斜轨迹,采用粒子群算法对其通电策略进行优化设计,使得通电损耗降低了5%~10%。仿真和实验结果均表明,该方法能有效地实现永磁球形电机的稳定控制且通电损耗较小,可为下一步实现永磁球形电机高精度的轨迹跟踪控制提供参考和借鉴。

大功率同步电机直接转矩控制系统

针对大型煤矿主井提升同步电机变频调速系统中大功率同步电机的直接转矩控制(DirectTorqueControl,简称DTC)系统进行了深入研究;并对其实际系统进行了性能测试。测试结果表明,该系统性能良好,提升效率明显高于同类型设备,能耗大幅度下降。本研究为较好地消化吸收国外先进的变频调速技术,也为我国新建矿井的提升电控系统以及电控系统的国产化提供了理论和技术支持。

变频调速装置矿井通风机应用技术

讨论了矿井通风机采用变频调速器对节约电能,提高经济效益的重要意义,分析了变频器在矿用风机上的适用范围,提出了一种通风机变频器的选型设计方法。

矿井提升机三电平IGCT变频调速驱动系统

矿井提升机新一代调速控制系统大多采用ACS6000SD交-直-交变频器驱动大功率同步电动机。以实际控制系统为平台,分析了三电平IGCT变流器-同步电动机系统的组成及工作原理,并用配套调试工具软件Drive Window对系统进行了测试,结果表明其速度曲线和转矩脉动完全满足矿井提升机的技术要求。

矿井提升机IGCT变流器-同步电动机驱动系统

矿井提升机新一代调速控制系统大多采用ABB公司的A CS6000SD交-直-交变频器驱动大功率同步电动机。本文以实际控制系统为平台,分析了三电平IGCT变流器-同步电动机系统的组成及工作原理,并用配套调试工具软件DriveWindow对系统进行了测试,结果表明其速度曲线和转矩脉动完全满足矿井提升机的技术要求,使我国矿井提升机变频调速水平达到一个新的高度。

基于气隙磁场测定的永磁球形电动机位置检测方法研究

为了准确控制球形电动机,设计了球形电动机位置检测系统。用分布式磁偶极子法分析了置于转轴上的作为磁源的永磁体运动在检测区域范围内检测点磁场强度变化情况,提出了利用三维磁感应强度传感器获取的磁场参数求解球形电动机转子位置的算法,并对该算法进行了仿真验证。仿真结果表明该方法能够满足球形电动机位置检测的需要,为球形电动机的闭环控制打下基础。

一种球形电机驱动的焊接机构动力学分析与仿真

针对当前焊接机器人构件繁多而引起的轨迹规划复杂问题,提出一种新颖的球形电机驱动的焊枪机构。首先简要介绍该机构的结构和工作原理,然后在Solid Works中建立该机构的三维模型,并导入动力学仿真软件ADAMS中,通过添加质量属性和约束建立该机构的动力学模型。接着运用Denavit-Hartenberg(D-H)矩阵法,求解出焊枪末端点位姿的数学模型。最后通过设置两个驱动力矩函数,实现弧焊和平焊两种典型工况的运动,得到了焊枪末端点位移、速度曲线。仿真结果表明:该机构结构简单,焊接轨迹误差在3%以内,从而验证了机构设计的合理性和轨迹规划的简单性,为焊接机器人以后的发展提供了有效的途径。

一种球形电动机转子三自由度位置检测方法研究

研究了一种永磁球形电动机转子位置检测方法,通过结合多组三维霍尔传感器及永磁体进行球形转子空间位移和角位移的三自由度位置检测,改进了测量球形电动机转子位置的方法,给出了具体的求解方法。对检测过程中来自系统内外的线圈和永磁体产生的误差因素依次进行了理论研究和仿真分析。仿真和实验结果证明,该方法能对球形电动机转子三自由度位置进行有效检测,为三自由度球形电动机位置检测提供了新的思路。

基于光学传感器的永磁球形电机实时姿态检测方法

针对永磁球形电机转子体姿态检测技术精度不高,实时性较差等问题,提出了一种基于光学传感器的永磁球形电机转子体实时姿态检测方法。使用安装在定子外壳上的3只光学传感器实时检测转子体表面的速度。由微控制器将速度信息传递给上位机,并通过积分运算获得转子体的实时角度信息。在此基础上,通过坐标变换和转子体上任意点的初始姿态信息求解出该点的实时姿态。实验结果表明:所提出方法能够实时、准确地检测转子体的姿态信息,为下一步实现永磁球形电机高精度的跟踪控制提供参考和借鉴。

基于电磁力分析的分数槽集中绕组永磁同步电机的结构优化

本文以一款电动汽车用永磁同步电机为例,在基于电磁力分析的条件下,如何实现结构优化。分析和计算结果表明:合理减小槽口和槽肩角可以减小永磁同步电机的径向电磁力;充磁方向对永磁同步电机的径向电磁力影响很小。

对某雷达腐蚀控制设计技术的研究与应用

运用系统工程的思想从源头上分析环境因素对该雷达的危害模式,进而确立腐蚀控制的总体要求,通过从电讯、结构设计上采取措施进行腐蚀控制设计,使该雷达在近十年的使用中达到预期的效果。该研究成果可为其他雷达的腐蚀控制设计提供借鉴。

基于多传感器的永磁球形电动机转子两自由度位置检测研究

设计了一种应用于球形电动机的新型位置检测系统,该系统可以更加准确地控制球形电动机。同时进一步改进了测量与检测球形电动机转子位置的算法,并进行了仿真验证。

新型镉银高强度低温焊料的研究与应用

在电子设备馈线系统的精密焊接领域,长期存在的难点是寻求到一种高焊缝强度与低焊接温度兼容的焊料。文中针对可在400℃以下焊接并实现高强度的焊料展开深入的研究与分析。经反复试验与优化筛选,以Cd占72%、Zn占19%、Ag占7%、Cu占2%的重量比作为该焊料的成份,利用相匹配的焊剂,采取特殊的熔炼工艺技术,满足了馈源喇叭精密焊接技术要求。经长期使用证实,该焊料具有焊接温度低、焊缝强度高、焊缝质量好、浸润与流动性好、焊缝镀银性能优异等特点。