数控系统小线段平滑过渡算法的半硬件仿真与验证

为了满足数控系统中加工精度和速度的要求,提出了小线段平滑过渡算法。首先建立小线段平滑过渡的数学模型,并求取过渡圆弧参数和旋转方向;然后以加工平台的机械特性来限制其进给速度,采用半硬件仿真系统测试其运动轨迹,在误差允许的范围内,仿真轨迹与实验加工图形一致;最后搭建测试平台测试其运动速度,在保证加工精度和加工平台机械特性的情况下,该算法能够较大程度地提高加工效率。

硬件在环半实物仿真技术在注塑机料筒温度控制中的应用

基于注塑机料筒温度控制器算法性能测试中调试时间长、成本高、安全性差等问题,提出采用硬件在环(HIL)半实物仿真技术进行注塑机料筒温度控制算法性能测试,并基于NI Single-Board RIO 9623控制器设计注塑机料筒温度半实物仿真系统。通过分析系统结构,解决了系统搭建中涉及到的关键技术点。最后搭建该仿真系统并进行简单仿真测试,验证该系统设计方案是可行的。料筒温度半实物仿真系统通过Lab VIEW编程,编程快速、简单,运行效率高,人机交互更加方便,测试性能更加优越。

基于三维电感表的IPMSM半实物仿真的实现与测试

内置式永磁同步电机功率密度高,特别是在大转矩、高饱和运行工况下,由于交直轴磁路交叉耦合作用的存在,电机参数的变化对电机性能影响显著。在基于FPGA的车用永磁电机硬件在环实时仿真平台上,为提高仿真精度,用Verilog HDL语言构建了三维电感表,以解决永磁同步电机交叉耦合与饱和效应的影响。在车用电机实物对拖平台上进行了各种工况的对比,误差减小至2.85%。

分布式电推进飞机能量优化动态管理技术研究

针对分布式混合涡轮电推进飞机电力系统动态能量管理技术开展研究,将分层模型预测控制(Model predictive control,MPC)算法用于其能量优化控制,针对分布式电推进飞机飞行功率需求的变化特点,采用了两层能量管理控制器的方法。即顶层MPC控制混合电推进飞机系统的飞行过程能量优化分配和多发电机组间、非关键载荷的投切状态等,实现燃油消耗代偿最小的目标,将优化问题等效为混合整形二次规划问题(Mixed integer quadratic programing,MIQP);底层MPC则控制双向DC-DC变换器,负责管理电池组的充放电状态和维持直流母线的电压动态平衡,利用储能装置的“削峰填谷”,改善并优化系统在飞行任务过程中的平衡工作点,同时实现飞机电网能量的动静态特性的协同控制,达到对混合电推进飞机电力系统的动态能量优化管理的目的,并与采用基于规则控制的能量管理策略进行了对比研究。最后通过建立基于RT-LAB的分布式电推进飞机电力系统硬件在环半实物仿真平台,对混合涡轮电推进飞机的分层MPC能量管理算法进行了技术验证,数字仿真和半物理试验结果表明其对于混合电推进飞机的动态能量管理具有很强的鲁棒性和操作性,验证了理论分析和设计的正确性。

基于先进PID控制的电动机调速系统研究

文章简要介绍了先进PID控制算法的原理及实现过程,阐述了常规PID控制算法的局限性,并分析了该先进PID控制算法与常规的PID控制算法的不同。实验验证主要采用半硬件仿真的方式,使用STM32系列单片机做微控制器,用16个MOS管构成H桥作为直流电动机的驱动板,用100线的编码器作为速度传感器反馈电机的实时转速。系统运行时,微控制器通过串口向PC机发送系统的状态信息,用以显示系统的各种性能指标,比较控制算法的优劣。

并网逆变器的等效模型及其在孤岛检测中的应用研究

并网逆变器在新能源发电等系统中发挥着重要的作用.并网逆变器在研制、调试、开发过程中,若因控制算法、保护电路设计或调试方法不当等,很容易损坏主电路中的开关器件,导致经济损失、影响逆变器的研制开发进度.本文推导并建立了单相并网逆变器的模拟开关和运放模拟电路等效模型,以此等效模型为基础设计半实物硬件仿真系统来模拟实际的单相并网逆变器,并以主动电流扰动孤岛检测算法为例对此等效模型进行了可行性验证.该法可有效简化硬件设计、降低调试成本,仿真和实验结果验证了逆变器等效模型的有效性和实用性.

基于RTLAB的配电网智能分布式自愈控制系统测试技术

面对可靠性提升的迫切需求,智能分布式自愈控制系统作为配电网的重要“免疫系统”将逐渐广泛应用,针对功能测试和入网检测的需求将日益增长。通过在实验室搭建真实的配电测试系统的方式,虽然能够保证测试的准确性,但存在可测试网架单一、造价贵、效率低和有潜在危险的缺点。基于半实物硬件在环实时仿真的技术思路,提出了一种基于RTLAB的智能分布式自愈控制系统测试技术,可根据需要更改配电网的网架结构及运行方式。以双环网为例,对实际的自愈终端进行联调测试,实现了自愈控制系统在故障处置和自愈能力方面的测试验证,验证了所提技术方法的有效性和实用性。所提技术方法可方便地将智能分布式自愈终端等设备部署安装到各类网架结构的配电网现场,针对其故障自愈功能进行有效检测,从而提升配电设备可靠性和配电自动化水平。