基于总线同步的多驱动系统漏电流分析与抑制

多驱动系统中漏电流的大量存在是影响数控加工装备长期稳定运行的重要因素,提出了一种邻消抑制措施,能够有效减少多驱动系统中漏电流,避免漏电保护装置频繁触发。该措施采用PWM调制策略,将空间位置相邻的两个驱动单元的共模电压矢量方向反向,以抵消它们之间的高频共模电压分量,从而有效地抑制了多驱动系统的漏电流。主要创新之处采用了一种软件控制的方式实现了对多驱动系统漏电流的抑制,该措施不但可以有效地抑制漏电流,而且实现成本低。实际测试平台的结果表明,邻消抑制措施在多驱动系统中能够有效降低70%~80%的漏电流,保证了多驱动系统的稳定运行。

谐波电流激励下电驱动系统振动特性及主动控制策略研究

为研究谐波电流激励下电驱动系统机电耦合振动特性及主动减振控制策略,以某电动汽车电驱动系统为研究对象,综合考虑电机本体结构特性、磁饱和特性、齿轮时变啮合刚度、啮合误差等非线性因素,建立了电驱动系统机电耦合动力学模型,研究了不同谐波电流激励下电驱动系统机电耦合振动特性。在此基础上,提出了基于谐波电流注入的电驱动系统主动减振控制策略,并通过离线辨识最优谐波电流参数。仿真结果表明:电磁激励与非线性机械激励耦合效应导致电磁转矩波动和相电流波形畸变,谐波电流激励加剧电机电磁转矩和齿轮传动系统振动幅值;基于谐波电流注入的电驱动系统主动减振控制策略作用下电机转矩波动及齿轮副动态啮合力6f_(e)、12f_(e)谐波分量幅值明显降低。

数控机床伺服驱动系统的多电机同步控制策略

以数控机床伺服驱动系统的多电机同步控制为研究对象,提出了一种基于多交流伺服电机的同步控制策略。此策略将虚拟主轴和偏差耦合的同步控制方式相结合,并加入反向传播神经网络比例积分微分控制以及自适应鲁棒控制。通过搭建Matlab/Simulink仿真平台模拟了系统的运行状态。结果表明,所提同步控制策略具有良好的同步性能和伺服效果,在提高多电机联动系统的控制精度和响应速度、减少摩擦和齿隙的影响以及增强系统鲁棒性方面表现出优越性。

基于车辆运动信息的驾驶行为识别方法研究进展

驾驶员在道路交通系统中发挥着核心因素,驾驶行为直接影响道路交通安全。一种准确、可靠的驾驶行为识别方法对车辆驾驶安全具有重要意义。本文总结基于车辆运动信息的驾驶行为识别方法研究进展。首先,在考虑车辆运行工况后形成驾驶行为闭环系统,阐述驾驶行为涵义。其次,从三方面总结车辆运动信息采集系统和所识别的驾驶行为。再次,考虑车辆运动信息,以数据驱动方法为切入点,阐述驾驶行为识别方法进展。最后,总结驾驶行为技术未来研究方向。

BRFS多频磁驱动加药机的研制与应用

浮选法是有色金属选矿中最重要的选矿方法之一,涵盖了目前国内90%以上的选矿厂。为了进一步分离矿石元素,需要添加多种药剂使矿浆发生化学物理反应来进一步提升选矿效率。因此,如何精准、定量、稳定、自动、无害的添加药剂成为了难题。当前浮选加药机种类很多,比如注射泵、电磁阀、隔膜式计量泵等。注射泵加药机存在误差较大、使用方法不够人性化等问题;电磁阀加药机存在管道易堵塞、安装位置与加药点有一定高差,安装条件苛刻等问题;隔膜式计量泵形式存在标定频繁、易损件多使用及维护成本较高问题。基于以上问题,矿冶科技集团有限公司最新设计研发了一款基于多频磁驱动泵的新型加药机,已经在某选矿厂现场完成了工业试验并投入使用。多频磁驱动加药机基于漩涡加药原理,搭载算法,可实现免标定;基于PID,流量自动校正,稳定可靠;无常规易损件;配备过滤装置,可自动过滤杂质;人性化人机交互界面,简单易上手;自动化程度高,维护量小;可通过PLC实现上位机远程监控;使用维护成本低,可为选矿厂带来可观的经济效益。

发动机前端附件带传动系统动态特性研究

考虑各附件轮时变负载、时变激励、多楔带纵向刚度、径向刚度和弯曲刚度的作用,利用Simdrive软件建立了内层和外层发动机前端附件带传动系统动力学分析模型;对系统的静态特性进行评估,采用Galerkin法进行系统空间离散,利用隐式多步法求解加速工况下系统的动态特性,得出附件轮转速波动、张力波动、带-轮间滑移特性的影响因素;根据分析结果,提出了适当增加初始张力、曲轴轮包角和惰轮2处添加自动张紧器的改进方案。对比分析得知,添加自动张紧器时,发动机前端附件带传动系统的动态特性得到了有效改善。

重复脉冲下多电飞机驱动电机相间绝缘测试改进方法

低气压条件下阻挡和电弧放电是制约多电飞机驱动电机绝缘可靠性的潜在隐患。根据现有绝缘标准,模拟实际电控应力进行局部放电起始电压(partial discharge inception voltage,PDIV)测试是评估航空驱动电机绝缘性能的重要手段。国际电工委员会发布的IEC相关标准在指导电机绝缘性能评估方面得到了一定应用。然而,研究表明,按照IEC标准测试流程通过测试的电机在实际运行中仍有可能出现绝缘过早失效问题。对此,文章首先分析了IEC标准中采用的测试方法,指出在局部放电起始电压测试环节应用了不恰当的波形和接线方式是PDIV测试结果不准确的主要原因。通过实验论证了测试使用的电压波形和接线方式对PDIV测试结果真实性的影响,并提出了改进的测试方法;然后,使用有限元仿真分析了多种测试方式下电机内部的电压分布状态,从理论层面解释了改进后测试方法的科学性;最后,使用改进后的方法研究了低气压环境下驱动电机的PDIV特性,验证了改进的测试方法的有效性。结果表明:改进后的测试方法可以克服IEC相关标准中测试的缺陷,应用改进后的测试方法可以有效降低绝缘测试误判的可能性。该研究有望对全电和多电飞机驱动电机绝缘系统评估提供理论和实验参考。

基于多岛遗传算法的电动拖拉机分布式驱动系统优化设计与试验

针对分布式驱动电动拖拉机(Distributed drive electric tractor, DDET)牵引效率低、系统能量损耗大的问题,提出了一种基于多岛遗传算法(Multi-island genetic algorithm, MIGA)的分布式驱动系统参数优化设计与验证方法。根据犁耕作业工况,建立了拖拉机分布式驱动系统7自由度耦合动力学模型以及轮胎-土壤交互模型,完成了驱动系统关键部件参数设计和匹配选型。提出基于MIGA的前后轮边传动比参数优化策略,将轮边传动比作为决策变量,驱动系统能量损失最小为优化目标,驱动电机功率和转速为约束条件。搭建Matlab/Simulink-NI PXI联合仿真平台验证了参数优化策略的正确性和实时可执行性。结果表明,基于MIGA参数优化后的分布式驱动系统各方面性能得到了有效提升。犁耕循环工况下,拖拉机平均牵引力为10 610 N,最大牵引功率为31.25 kW;平均效率提升了0.38%,驱动电机能耗降低了7.53%。本研究可为分布式驱动电动拖拉机优化设计和系统控制提供理论基础和验证方法。

汽车电驱动系统多源异构信号融合分类研究

多源异构数据融合作为汽车电驱动系统领域中的重要数据处理手段备受瞩目,其在汽车电驱动系统领域中扮演着关键角色,为深入理解系统运行特征和解决复杂问题提供有效手段。该文通过对多源异构信号特点、融合层次分类的剖析,提出一种应用于汽车电驱动系统的多源异构数据融合方法,并利用采集到的电驱动多源异构数据对融合算法进行验证,结果表明,融合分析能够有效地区分汽车电驱动系统质量。

刮板输送机链传动系统结构设计及对比分析

为提升刮板输送机链传动系统的啮合性能,通过选取设计变量,建立链轮最大应力、最大变形量及模态频率与链轮直径和节距的近似模型,优化设计链传动系统结构,并依据多目标优化设计结果,确定方案一为最佳优化方案。对比分析优化前后满载运行工况的链轮情况,表明相比优化前,链轮最大变形量比原变形量降低6.95%,且应力分布趋向均匀,明显改善了链传动系统受力状况及啮合性能。

自动驾驶下的纯视觉BEV融合研究与应用

自动驾驶技术中的感知系统需要对车辆周围环境进行全面、精确的感知。基于摄像头的视觉感知具有成本低、信息量大、安装方便等优势,但存在视野受限、深度信息不足等问题。文章介绍了基于纯视觉数据的BEV(Bird̓s Eye View)融合方法和基于深度学习的BEV融合方法,将多个摄像头的数据映射到鸟瞰图中进行融合,可以有效克服摄像头视野受限的问题,从而获得车辆周围的全局视野,可为自动驾驶技术中的感知系统优化提供参考。

自动驾驶多目标追踪运动IMU局部信息补偿优化

多目标追踪是自动驾驶系统中的关键模块之一,其结果的优劣主要取决于追踪模块中数据关联过程的准确度。通过引入观测点自身的惯性测量单元(IMU)或全球定位系统(GPS)数据,在一帧数据到达之后计算当前帧局部坐标系与上一帧局部坐标系之间的旋转和平移关系,并对已追踪的物体状态按得到的坐标变换关系进行运动补偿,使其抵消因观测点自身运动造成的偏移量;这种运动补偿增强了追踪模块的数据关联环节,提高追踪时三维包围框的关联成功率,降低误关联数量,改善多目标追踪的精度;在相关追踪框架及KITTI数据集上的原型验证表明,所提的运动补偿优化方法实现了1%左右的精度提升。

多规格木板自动码垛机控制系统设计与实现

为了实现对一种错位双链木板循环输送码垛机结构的多传动系统协调控制,以提高木板的码垛效率,满足多规格木板码垛需求,设计了一种多输入多输出的木板码垛柔性控制系统。基于分模块控制系统设计理论,以PLC及扩展接口为核心,多激光传感器和触点开关为反馈信息输入,协调控制不同传动系统的多个电机,以实现木板的输送、规整和码垛。通过样机的试验,所设计的控制系统功能完整、性能稳定,自动化木板码垛比人工码垛效率高、效果好。

基于IMC5桥臂逆变器双电机矢量控制研究

提出了一种基于间接矩阵变换器(IMC)5桥臂逆变器的双电机矢量控制方法,该方法将IMC 5桥臂逆变器的电压矢量脉宽调制(SVPWM)策略与异步电机的矢量控制相结合,实现了2台异步电机的独立控制和较好的动静态性能。相比于传统IMC双电机传动系统,该系统的开关器件数目进一步减少,从而降低了系统成本,提高了系统的效率。另外,该系统也可以作为传统IMC双电机传动系统一个桥臂故障情况下的容错运行模式。仿真结果验证了所提系统的有效性和可行性。

新型液压多泵在液压调速系统中的节能分析

针对液压系统的节能问题,提出了几种基于新型液压元件(多泵)的调速回路节能方法。这几种方法采用的核心元件是多泵,该泵可在一个泵体内形成多个不同流量的泵,有多个进油口和多个出油口,可根据执行元件的不同工况要求切换油路的连接方式,使泵的输出功率与负载功率合理匹配,从而达到提高回路效率、减少能耗的目的。阐述了单作用多泵双压节流调速回路、双作用多泵数字节流调速回路、多泵数字容积调速回路等几种新型回路的工作原理,并对多泵数字节流调速回路在恒载下的功率特性进行了分析比较,结果表明,这几种回路不同程度上减小了功率损失,提高了回路的效率。

基于PLC的多机驱动带式输送机控制系统的硬件设计

文章在分析多机驱动带式输送机工作原理及控制要求的基础上,设计了基于PLC的多机驱动带式输送机控制系统。详细介绍了该控制系统的硬件配置和控制方案、传感器与执行器的选型,解决了信号的安全隔离、大功率阀的驱动和防爆等技术问题。现场实验表明:该系统具有安全可靠、使用灵活、功能强大等特点。

基于RBFNN非线性预测模型的多电机传动系统

多电机传动系统因具有多变量、非线性和强耦合性等特点而难以建立精确数学模型。以两电机传动系统为研究对象,将构成NNC网络的RBF神经网络与常规PID控制相结合,从而实现控制参数自适应调节;用隐藏层节点动态生成的RBF神经网络构成NNI网络建立非线性预测模型,以实现传动系统的参数预测。结合NNC网络和NNI网络设计了一种基于RBF神经网络非线性预测模型的两电机传动系统控制器。实验结果表明该控制器可以实现两电机传动系统中电机转速和张力的解耦控制,动静态性能好。

基于拓扑网络的轧机扭振分析计算

为能进行轧机主传动系统复杂分支结构的扭振分析和计算,研究了一种基于拓扑网络的扭振分析模型,模型中同时考察了内外阻尼的影响。求解模型的单支和多分支情况的动态响应。对比传统方法,文中的计算算例和仿真模拟都取得了很好的一致性。同时该法的表达便于作为控制系统的输入,为大型复杂机械主传动系统的实时主动控制和故障诊断监测开辟了一种容易实现的工程途径,也为工程中分析解决复杂多分支传动扭振及其类似问题提供了新方法。

含间隙多自由度轧机传动系统非线性扭振动力特性

建立含间隙多自由度轧机传动系统非线性扭振动力学模型,通过坐标变换将非线性方程组解耦成独立方程,采用改进的林滋泰德—庞加莱法(Modified Lindstedt-Poincare,MLP)法求解轧制负载摩擦和外扰激励下非线性系统的解析近似解,并运用MLP法与多尺度法相结合的方法得到该系统的分岔响应方程。采用奇异性理论研究系统在非自治情形下的分岔特性,得到不同参数下系统的分岔形态以及保持轧机稳定振动的参数区域。以某厂1780轧机传动系统为实际算例,将其简化成4自由度非线性扭振模型,通过实际参数分析非线性刚度、间隙量、扰动力矩以及轧制力变化对传动系统扭振幅频响应的影响。其中,扰动力矩与间隙量是影响轧机传动系统扭振的主要因素,通过控制扰动力矩及间隙量可以降低扭振的幅值。研究结果为含间隙的轧机传动系统扭振特性提供一定的理论指导和参考。

基于模型预测控制的多电机驱动系统能量最优分配策略

为了解决传统电动汽车单电机驱动系统高效区无法覆盖汽车行驶工况点的问题,提出了一种基于模型预测控制的纯电动汽车多电机驱动系统能量最优分配策略。首先,以整个多电机驱动系统为研究对象,建立了电机模型和汽车纵向动力学模型,并讨论了采用高效区不同的前后轴电机时提高整车效率的方法。其次,通过台架实验标定出电机在特定转速-转矩工作点的效率,通过引入前后轮驱动力分配比α,将两张电机的效率图转换为整车的车速-驱动力效率图。再次,对模型预测转矩控制下的永磁同步电机系统进行了理论分析与仿真验证。最后,通过硬件在环实验,验证了能量最优分配策略对整车效率以及续航里程提升的有效性。