经颅直流电刺激联合神经肌肉电刺激对赛艇运动表现的即时性影响

经颅直流电刺激(transcranial direct current stimulation,tDCS)和神经肌肉电刺激(neuromuscular electrical stimulation,NMES)作为两种非侵入性干预手段,常被用于提升人体运动能力。而目前尚无同时使用这两种电刺激手段,改善神经肌肉控制能力,提高健康人群运动表现的相关研究。以专业赛艇运动员为研究对象,通过在专项测试前的热身阶段联合使用tDCS和NMES,观察其对赛艇运动表现的即时性影响。结果表明:tDCS+NMES可显著提高受试者500 m全力测功仪测试的平均功率(P<0.05);在100 m全力测功仪测试中,实验组受试者股四头肌肌电RMS显著高于对照组(P<0.05);背阔肌肌电频域指标选取平均功率频率(mean frequency,MNF)和中值频率(median frequency,MDF)显著高于对照组(P<0.05)。在500 m全力测功仪测试中,实验组受试者股四头肌肌电iEMG显著高于对照组(P<0.05),股四头肌和背阔肌肌电的MNF和MDF也显著高于对照组(P<0.05)。可见:在热身阶段使用tDCS+NMES可有助于提升赛艇运动员神经肌肉动员能力,提高主要发力肌肌纤维募集程度,从而改善赛艇运动表现;tDCS+NMES的作用效果可能与刺激部位、运动中不同部位肌肉做功大小有关。

阻尼绕组对直接转矩控制同步电机动态行为的影响

目前电励磁同步电机直接转矩控制研究在中国还是一个空白,其转子上存在阻尼绕组,必然对电机的动态行为产生影响。本文详细推导并分析了电励磁同步电机中电磁转矩与转矩角关系式,在此基础上结合仿真方法研究了阻尼绕组对直接转矩控制同步电机动态行为的影响。结果指出,在主转矩角为零点附近主转矩与主转矩角的变化趋势始终一致;交轴阻尼绕组能有效地抑制动态中转矩及转速振荡幅度;直轴阻尼绕组对改善系统动态性能不明显,且该绕组的存在易引起系统的不稳定。从改善系统的动态特性出发,转子上不宜设置直轴阻尼绕组。

永磁无刷直流电机转矩波动的自抗扰控制

自抗扰控制器(ADRC)是在继承经典PID不依赖于对象模型优点的基础上,通过改进经典PID固有缺陷而形成的新型控制器,性能优良且算法简单。在分析永磁无刷直流电机转矩波动研究现状的基础上,根据其自身特点以及自抗扰控制器的设计原则,提出了基于自抗扰控制器的永磁无刷直流电机转矩波动抑制方法。将电机等效为由2个非线性系统构成的串联对象,设计了2个一阶自抗扰控制器实现对电机的内外环控制,即外环控制转速并给出内环转矩参照值,内环控制转矩以抑制转矩波动,其实质是改善馈电电流波形。内环转矩子系统采用3个相同的扩张状态观测器(ESO)对三相转矩分别进行观测,进而得到电磁转矩估计值及转矩子系统的实时作用值,据此构造以逆变器直流侧电压为控制输入的转矩子系统一阶自抗扰控制器。实验结果表明,该控制方案不仅能够明显抑制电机运行中的转矩波动,而且电机具有良好的动态响应性能,控制系统具有较强的适应性和鲁棒性。

改善电动汽车动力性能的双向Z源逆变器控制策略

探讨了一种改善电动汽车动力性能的双向Z源逆变器控制系统,提出了母线电压提升的控制策略。文章定性分析了电动汽车在加速等工况下蓄电池组的电压跌落对驱动性能的影响。采用双向Z源逆变器拓扑,根据异步电机运行特性和车辆的动力性需求升高直流母线电压,针对电压降落较大导致的电机驱动力矩减少和电动汽车高速运行时电机输出功率不够的问题进行解决,改善其动力性能。对纯电动汽车Z源逆变器系统的性能进行了仿真和实验。结果证实了控制策略的可行性和有效性。

大型无换向器电机技术

大型同步电机经过变频器与电网连结，采用转子磁极位置反馈信号进行闭环控制的无换向器电机技术，可使大型同步电机实现具有直流电机无级平滑调速，目前最大单机容量已发展到１００ＭＷ，极限容量为２５０ＭＷ，在电力及传动行业具有广阔的应用前景。