基于多策略改进的SMC-GTO电机速度跟踪控制

针对传统控制算法在农业机器人驱动电机速度控制方面存在的响应时间长、跟踪效果差以及参数整定难度大,导致驱动电机转速难以在短时间内收敛至预期值的问题,提出一种基于多策略改进的SMC-GTO电机速度跟踪控制算法。首先,为了缩短驱动电机速度响应时间,提高速度跟踪效果,设计了一种新型趋近率的改进滑模控制器(I-SMC);其次,为了快速整定滑模控制器参数,引入了多策略改进的大猩猩部队优化算法(MIGTO)。仿真结果表明:I-SMC能够将电机运行过程中的动态误差累计与过冲控制在0 rad/s内,并且可以在0.4 s内响应至预定速度。MIGTO算法在开发和探索阶段均展现出卓越的性能,尤其在整定基于新型趋近率的改进滑模控制器参数工作中表现突出。该研究通过引入I-SMC和MIGTO算法,成功改进了驱动电机速度控制方式,有效缩短了响应时间,提升了速度跟踪效果。

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。

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NEDC路谱的对称与非对称型永磁同步电机优化设计

用于电动汽车的永磁同步电机不仅需要考虑额定工况的性能,还需要考虑整个路谱下的综合效率。基于此,介绍了一种基于新标欧洲循环测试(NEDC)路谱的非对称V型内嵌式永磁同步电机优化设计方法。将上述非对称电机中永磁体上下两部分的几何参数分别作为独立参数进行参数化建模,然后以NEDC效率和转矩成本比为优化目标,采用遗传算法分别对对称和非对称V型永磁同步电机进行多目标优化。最后,选取帕累托前沿上的最佳设计点进行电磁性能仿真比较。仿真结果表明,与对称结构相比,非对称转子结构由于磁场偏移效应而表现出更强的转矩性能。因此,非对称V型永磁同步电机具有更加优异的电磁性能和更低的制造成本,在电动汽车领域具有广阔的应用前景。

轮毂电机轮内悬置构型对汽车平顺性的影响分析

以轮毂电机驱动汽车轮内悬置构型为研究对象,建立三种随机路面激励下的1/4、3-DOF轮毂电机悬置模型,借助时域图和PSD方法对比分析三种轮毂电机悬置构型时、频特性;基于此,以电机定子悬置的动力吸振模型为例,仿真分析轮毂电机悬架参数对汽车平顺性影响,提出改善轮毂电机驱动汽车平顺性的建议。结果表明:相比轮毂电机多级隔振减振模型,动力吸振型减振模型改善汽车垂向振动负效应的性能更好,且电机定子悬置模型提升汽车乘坐舒适性能优于电机整体悬置模型。

带式输送机多机变频驱动功率平衡控制研究

针对多机驱动带式输送机在负荷变化、加减速过程中极易出现因功率不平衡而造成电动机过载甚至损坏等问题,依据转矩分配原则推导出电动机转矩分配公式;采用变频驱动的主从控制方法,主机为速度、磁链闭环的矢量控制,从机为速度级联下的转矩控制,主、从机在转矩分配给定情况下进行转矩闭环控制;建立了功率平衡控制系统模型,并给出了双电动机拖动功率平衡控制系统结构。Matlab仿真结果表明,在负荷变化、加减速过程中各电动机输出转矩可实现按比例分配,证明了功率平衡控制系统的有效性。

三作用多泵多马达输出转速和转矩的理论分析

为了实现定量泵可输出多种流量、定量马达输出多种转矩和转速的功能,设计了双定子结构的新型泵和马达,并提出了多泵多马达传动理论.在一定的马达进出口压差条件下,通过三作用双定子泵(马达)的不同连接以及泵和马达的多种组合连接,对泵的不同输出流量、马达输出转矩和转速进行了计算分析.结果表明,通过改变泵和马达的连接方式及其组合连接方式,在一定的范围内可以对马达的转矩和转速、泵的输出流量进行调节和控制,从而拓宽了元件的适用领域.

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。

双电机驱动伺服系统齿隙非线性自适应控制

该文以参数未知的双电机驱动伺服系统为研究对象,针对施加偏置力矩后的系统,应用Backstepping方法选择控制Lyapunov函数(CLF),设计了基于状态反馈的自适应控制策略,完全消除了齿隙非线性对系统的影响。理论分析和仿真研究表明,该方案能够保证系统稳定地跟踪参考输入,同时保证整个控制系统渐近稳定。

多电机协调控制的发展

多电机的协调控制在国外已有长足的发展。本文概述近几十年来国内外针对多电机协调控制的各种策略，并分析了这些策略的优缺点，作者在文章最后还就今后的研究方向提出了一点设想。

多机驱动大倾角带式输送机模糊控制算法

针对多电动机驱动的大倾角带式输送机重载启动与停止时物料下滑或滚动等问题,建立了多机驱动大倾角带式输送机模糊控制算法,介绍了大倾角带式输送机总体控制模型、带式输送机的速度设定算法和功率平衡模糊PID参数自整定算法。应用结果表明,该模糊控制算法能够根据煤流量的实时变化自动调节带式输送机的运行速度,速度控制误差小于2%,功率控制误差小于2.5%,能使4台驱动电动机功率趋于一致,实现了四机驱动带式输送机可靠、安全、节能运行。

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。

多机驱动带式输送机功率平衡模糊控制方法

针对以调速型液力偶合器作为驱动装置的带式输送机多机驱动系统采用传统方法控制各驱动电动机之间的功率平衡,存在系统运行过程中动态特性较差、功率平衡调节精度较低等问题,提出一种多机驱动带式输送机功率平衡模糊控制方法:对液力偶合器涡轮转速实行闭环控制,保证在工作机负载发生变化时带式输送机具有恒定不变的带速;转速调节器采用模糊控制器代替传统的PID控制器,以提高功率平衡的调节精度。Matlab仿真结果表明,采用模糊控制方法可有效改善系统动态性能,提高功率平衡调节精度。

电动汽车多电机独立驱动技术研究综述

多电机独立驱动电动汽车是电动汽车发展中的重要方向之一,其多电机驱动系统的协调控制及可靠性问题是亟待解决的首要问题。针对由多台轮毂电机驱动及线控技术为特征的分布式四轮独立驱动(4WID)电动汽车,介绍了其驱动系统在电子差速、主动安全控制、多电机转矩协调、容错控制等方面的研究现状,指出了多电机独立驱动电动汽车研究尚存的问题,并探索了该领域今后的研究方向与趋势。

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。

圆环驻波型多自由度压电马达的研究

首次提出一种新型的多自由度压电马达结构，分析了马达的工作原理。设计并研制了样机，进行了初步的实验，实验证明了理论分析的结果，为进一步的研究工作奠定了理论和实践基础。

基于电流源型变频器的电机长线驱动方法

为解决因电机运行环境干扰信号过多、各项运行指标配比不均衡导致长线驱动稳定性差的问题,提出一种基于电流源型变频器的驱动方法。先建立电机同步运行模型,求解在不同的时间节点下电机定子、转子以及转动角等各项参数的同步变动关系,然后将该关系值作为长线驱动的初步参照,分别设计单闭环和多闭环驱动机制,最后采用电流源型变频器参照控制电机线路电流和电压的极限变化,通过变频器阈值调节使得电压和电流驱动达到平衡状态,以平衡值为阈值建立驱动器。实验数据表明,所提方法长线驱动性能表现较佳,电机运行稳定性强。

多机传动机械系统的同步控制

本文提出通过磁场定向控制分别控制多个感应电动机跟踪同一个指令性速度的多机驱动机械系统的同步控制方案 .通过建立全维转子状态估计器 ,辨识感应电动机的转子速度、定子和转子电阻、瞬时外负载 ,根据外负载辨识结果与速度PID控制器确定感应电动机的转矩电流 ,实现感应电动机的无速度传感器控制 .

双电机驱动伺服系统齿隙非线性控制研究

利用多电机施加偏置力矩是一种齿隙非线性补偿的常用方法 ,但完全消除齿隙的影响则需要更为深入的控制策略。以双电机驱动伺服系统为研究对象 ,针对施加偏置力矩后的系统进一步展开研究。通过应用 Backstepping方法选择控制 L yapunov函数 (CL F) ,设计了基于状态反馈的控制策略 ,完全消除了齿隙非线性对系统的影响。理论分析和仿真研究表明 ,该方案能够保证系统稳定地跟踪参考输入 ,同时保证整个控制系统渐近稳定。