稀土永磁同步电动机的双结构控制研究

对于转速精度高、调速范围宽,且要求平滑无级调速的稀土永磁同步电动机,为兼顾稳态和动态性能,使位置换向和时间换向相的优点都得以发挥,提出两种控制方式相结合的双结构控制方案,采用逆变器直流侧电压和控制端电压分别控制的策略,研究两种控制方式下的切换条件、控制过程和实现方法.系统以TMS320F240 DSP芯片为核心,提出软件伺服策略,在线计算实现两种控制结构的平滑切换及电机调速控制,克服失步现象,满足精度要求。

重型汽车离合器接合的变结构串级双环控制

通过重型汽车起步动态模型的分析,指出当在起步过程中保持发动机转速不变时可以根据驾驶员的意图对离合器的磨损以及驾驶员舒适性进行综合优化。着重分析了离合器接合点前后的冲击,根据分析结果提出了变结构串级双环控制发动机恒速的起步控制算法,针对离合器操纵系统的非线性,加速度环采用单神经元自适应 PID 控制算法。为验证算法的性能,建立了车辆起步过程仿真模型。仿真实验表明采用该算法可提高的起步过程的性能。

重型汽车起步的变结构串级双环控制

为了提高重型汽车电控机械式自动变速器起步控制的平顺性,在对接合点前后加速度变化的分析基础上.提出了采用变结构串级双环控制维持发动机转速恒定的起步控制算法.针对离合器操纵系统的非线性特性,加速度环采用单神经元自适应PID(Proportional Integral Differential)控制算法来解决非线性控制问题.实验结果表明采用该算法可有效抑制接合点前后的加速度,从而提高起步过程的性能.

基于双滑模变结构的旋转靶弹双通道控制

针对旋转靶弹低空飞行姿态难以快速调整以及参数摄动的问题,基于内外环的双滑模变结构方法,设计了旋转靶弹的双通道控制器。基于非线性模型,对靶弹快速变化的攻角和侧滑角以及慢速变化的高度和偏航距离分别设计了一种积分型滑模面,并采用指数趋近律减轻系统的抖振,利用Lyapunov稳定理论证明其稳定性。非线性仿真结果表明,该设计控制方法能快速准确响应控制指令,且在参数摄动时表现出较强的鲁棒性。

一种喷口控制的多目标约束设计方法

为克服试凑法在控制回路参数优化中的局限性,针对涡扇发动机在加力状态易出现喷口摆动的不协调现象,考虑喷口双环控制结构工作特点,采用按需正向设计策略,按照控制系统时域、频域性能指标设计要求,制定兼顾频域、时域性能要求的内、外环协调控制的设计目标准则,提出一种喷口控制的多目标约束的差分进化内外环控制参数自整定优化设计方法,在双转子涡扇发动机非线性模型上进行闭环控制系统仿真验证。结果表明:在飞行高度从0增加到10 km、飞行马赫数从0加速到0.9的起飞和爬升状态进入加力过程以及平飞中保持飞行马赫数不变的关断加力过程中,发动机未出现喷口摆动等现象,涡轮落压比最大相对误差不大于1.5%,喷口闭环控制系统具有期望的伺服跟踪和抗飞行条件变化干扰能力。

六旋翼无人机单旋翼失效下的容错控制

六旋翼无人机是以六个电机为动力的飞行器。通过对六旋翼无人机的结构分析以及操纵策略的研究,完成对升力、三轴力矩四个控制量的控制律设计。对单旋翼卡死或完全失效的状态进行分析,提出故障解决方案。为保证单旋翼故障下的稳定结构,在该旋翼停止工作的同时不再对其对角旋翼分配任务,将故障飞行器重构成一个对称的四旋翼结构;同时提出主动容错控制,计算出六旋翼正常工作情况以及各旋翼故障情况下的四种模型。列出了每种模型对应的分配矩阵,根据旋翼故障状态对分配矩阵以及系统模型进行实时切换,将无人机的升力重新分配构建,实现旋翼故障状态下的平稳飞行。最后给出数学模型,通过Matlab/simulink进行仿真验证,检验了算法的可靠性。

基于模糊控制的光伏发电双FLC控制器设计

随着一次能源的日益短缺和环境问题的不断恶化,光伏发电技术作为新能源发电技术的重要领域而得到了广泛关注。但光伏发电对于光照强度的依赖性使其输出具有不确定性,这给并网运行带来了隐患。此外,为了实现清洁能源的最大可能出力,光伏的最大功率点追踪控制也得到了深入研究,这从某种程度上增加了其出力的不确定性,对光伏并网控制提出了新的要求。传统的PI控制器存在参数固定和局部收敛性,对光伏发电的建模精度要求较高,因此在光伏并网控制中存在缺陷。根据模糊控制原理设计了FLC控制器,并将该控制器应用于并网逆变器控制和DC/DC电路控制中,该控制器因具有灵活的参数调整主动权,对被控对象的建模精度要求不高而表现出更为优越的控制性能。该控制器的设计将为光伏并网提供更为有利的控制手段。

基于双处理器结构的输电线路监测终端

鉴于当前输电线路监测设备终端未能完全适应电力传输质量监督管理需求,为了提高监测系统的稳定性,介绍了一种基于双微控制器(双MCU)结构的监测终端,其双MCU既能协同工作,又能各司其职,大大降低了系统的耦合度。当系统中一个MCU负责的部分功能异常时,另一个MCU不会受到影响,同时还能及时发现和自动排除故障。实验表明,当以稳定性为目标时,双MCU的结构具有明显的优势。

基于稳压控制的独立光储微电网控制策略研究及仿真分析

独立光储发电系统不与大电网连接,仅靠系统控制策略保障电能质量,目前仍具有电能质量较差、系统不稳定的问题。以提高系统电能质量、增强系统稳定性为目的,提出一种基于稳压控制的控制策略。对于储能系统,在通过逆变器前首先进行稳压控制,再通过逆变器的双环控制结构维持系统的电压与频率恒定。光伏电池在逆变器前采取最大功率点跟踪(Maximum Power Point Tracking,MPPT)及稳压控制,并采用空间矢量脉宽调制(Space Vector Pulse Width Modulation,SVPWM)的恒功率控制策略(PQ control)维持稳定输出。在Matlab/simulink环境下进行仿真测试,验证控制策略的有效性。

自动钢板剪切系统数学模型及控制方法的研究

本文对自动钢板剪切系统中的数学模型进行了深入的分析和研究，并根据系统运行的实际状态对该模型进行简化，提出了一种变结构双模控制方法，将非线性控制与线性控制有机地结合起来，并在实际系统中实现了这一方法。

钢板宽度测控系统数学模型及控制方法的研究

本文对钢板宽度测控系统中的数学模型进行了深入的分析和研究,并根据系统运行的实际状态对该模型进行简化,提出了一种变结构双模控制方法,将线性控制与非线性控制有机结合,并在实际系统中实现了这一方法。

飞轮电池储能控制系统设计

提出一种飞轮电池储能系统的控制方法,该方法在电压外环和电流内环的双闭环控制结构基础上加入转速控制环,无需切换外环控制对象,通过控制飞轮转速的改变即可实现飞轮电池的充放电过程。在充电过程中,电网决定直流母线电压,利用转速控制环对飞轮转速进行限制,防止飞轮电池过充电;在放电过程中,则由飞轮电池维持直流母线电压的稳定。分别给出电流环、电压环和转速环控制器参数设计。利用Matlab/Simulink软件建立飞轮电池储能仿真系统并在样机上进行实验验证,仿真和实验结果均已验证所提控制方法的有效性。

力反馈数据手套系统及主从控制研究

针对目前可穿戴力反馈数据手套(主手)结构复杂、操作负担重、反馈力波动明显的问题,设计了带有扇形外骨架的力反馈数据手套。采用变阻抗力-位置型双通道控制结构,在力反馈模式下从手采用力平衡控制。经过实验对比,新的力反馈数据手套和控制结构既保证了数据手套和人手运动一致性,又能满足数据手套对人手提供稳定力反馈的要求。

变速恒频双馈风力发电机组的空载并网技术

为了实现大容量风电机组的无冲击软并网,基于电网电压定向矢量控制原理,针对变速恒频双馈风力发电机组的运行特点,通过选取合适的切换函数,抑制外部扰动引起的电网电压波动,提出一种基于转子电流参考值的双积分变结构控制策略。该控制方法动态响应快,对电网电压波动及电机参数变化具有较强的鲁棒性,并可避免基于定子磁链定向矢量控制方法中定子磁链检测不准确给电网造成的冲击。仿真结果表明,该方法是有效的。

基于模糊滑模方法的双舵控制导弹制导控制一体化

针对单舵控制导弹舵角在大攻角下易饱和的问题,提出一种适用于双舵控制导弹的制导控制一体化模糊滑模方法.分析具有鸭舵/尾舵结构导弹动力学特性,建立制导控制一体化模型,利用双滑模变结构控制方法,分别选取零控脱靶量和控制相关量作为滑动模态,前者保证脱靶量趋于零,后者提供阻尼响应,将制导律嵌入在控制器的设计之中.为了克服滑模抖振问题,利用指数趋近率方法设计控制器,并将模糊环节加入控制器中.最后,对拦截蛇形机动目标的过程进行仿真,仿真结果验证了所提出方法的有效性.

四轮驱动电动汽车电机转矩脉动抑制的研究与应用

分析四轮驱动电动汽车采用无刷直流电机时产生转矩脉动的原因,设计双滑模变结构控制系统来抑制转矩脉动。在设计双滑模变结构控制系统时,选择电流误差为滑模面,使系统按照该滑模面运动。滑模观测器检测换相过程中产生的电流并反馈给滑模变结构控制系统,来提高系统的稳定性。通过仿真结果表明,双滑模变结构控制系统对无刷直流电机的转矩脉动抑制效果更好,系统抗干扰能力更强。因此采用双滑模变结构控制系统的无刷直流电机具有更好的转矩脉动抑制效果。

打叶复烤成品片烟装箱含水率控制策略设计及应用

为解决打叶复烤生产线中片烟装箱含水率不稳定等问题,通过仿真分析了现有装箱含水率控制策略的性能,基于复烤机出口含水率与装箱含水率之间的串行关系设计一种串行预估补偿控制策略。该控制策略采用双闭环控制结构,内环采用预测PI控制器对复烤机出口含水率进行控制,外环采用预估补偿控制器对装箱含水率中的长时滞环节进行控制。以同一批次同一等级的配方模块烟叶为材料,对串级控制和串行补偿控制两种策略进行对比测试,结果表明:串级控制下装箱含水率波动范围为11.79%~12.60%,均值为12.33%,偏离设定值12.20%较大;串行补偿控制下装箱含水率为12.10%~12.29%,波动幅度降低,均值为12.19%,基本跟随设定值12.20%,且在模型失配和存在大干扰时该策略抗干扰能力强,鲁棒性能好。该技术可为准确稳定控制复烤机装箱含水率提供支持。