双电机独立驱动式电动拖拉机协同控制器开发

针对双电机独立驱动式电动拖拉机结构特点,提出了执行协同控制策略的自适应模糊比例积分微分(PID)稳定性控制方式,设计具备协同控制动力输出系统和行驶系统功能的整机协同控制器。通过控制策略设计、硬件电路设计、软件程序设计来完成整机控制器的开发。基于dSPACE/DS1007实时仿真测试平台对协同控制器进行功能测试。测试结果表明:基于自适应模糊PID控制,超调量为4.3%,调节时间为0.052 s,比闭环控制方式的调节时间减少了0.228 s。整机协同作业模式硬件在环测试过程中,以及在定转速输出模式下,动力输出轴(PTO)电机能够维持在固定目标转速下工作。跟随模式下,PTO转速对车速跟随性较好。协同控制器实现了动力输出轴在跟随式转速和标准转速之间的切换,满足双电机独立驱动式电动拖拉机作业过程的协同控制要求。

用于油气勘探的电代油驱动装置系统设计与分析

为满足碳中和背景下油气勘探企业对清洁、经济、高可靠性生产的需求,设计了基于双兆瓦级交流异步电动机变频调速的新型电代油驱动装置。采用模块化思想,设计了高压变电、低压传动分体模块箱式结构,提高了电代油驱动装置调度使用的便捷性,其中高压变电模块采用十二脉整流变压器,实现了在变频器成本无显著增加的前提下仅变压器成本增加25%,大幅节省了无功补偿成本,尤其是在场用电占比低的大功率钻进段,该装置的实测功率因数达0.95以上。针对双电机协同控制可能存在负荷不均衡的问题,设计了基于主从控制结构的PLC(programmable logic controller,可编程逻辑控制器)控制系统,并采用转速匹配控制结合变频器下垂控制的方法,实现了将电机转速偏差控制在10%以内;同时,所设计的控制系统支持多地操作以及现场数据远程监控,提高了电代油驱动装置的可靠性。试运行结果表明,所设计的电代油驱动装置满足实际工程需求,相较于传统柴油驱动装置,每月可节省52%的成本和减少27%的二氧化碳(CO;)排放。所设计的装置在油气勘探节能领域具有一定的实用价值。