基于CoOS和CAN总线的多级联电机控制系统

设计了一种基于CooCox CoOS微操作系统和CAN总线的高实时性,高精度的多电机控制系统.以恩智浦公司LPC11C14芯片为处理器,通过移植CoOS操作系统,实现多任务运行,有效的解决了多电机协调工作的问题;利用CAN总线转发命令,解决了多个控制器级联控制的问题,扩大了控制范围.采用VS2008的MFC设计上位机控制软件,实现了整个控制系统的可视化.应用结果表明,该系统运行稳定可靠,实时性好,具有一定的实用和推广价值.

基于线性二次型的多级联输水渠道最优控制

灌溉输配水是水联网链路的重要环节,其自动控制水平直接影响着水联网效率和风险控制能力,对实现水资源高效管理与利用有重要意义。通过变化输水渠道线性积分时滞控制模型,建立了多级联渠道离散时间状态空间方程,基于线性二次型理论设计最优状态反馈控制器,利用MATLAB求解和SOBEK模拟进行了验证。在甘肃省昌马南灌区多级联渠道运行过程优化控制的模拟结果显示,线性二次型算法能够使控制点水位较快恢复并稳定在设定值,控制过程动作与水位波动次数少、幅度小,效果远优于常规分布式PI反馈控制。线性二次型算法能够应对多级联渠道时滞、耦合特性和一般未知取水扰动,实现可靠供水服务和有效运行控制。目前算法仅采用反馈控制,尚无法应对过大未知取水扰动,还有进一步改进空间。

基于磁场定向的PMSM电机级联PI控制器设计

介绍了PMSM同步电机磁场定向控制FOC(Field Oriented Control)的基本原理,建立了PMSM同步电机磁场定向多级联PI控制数学模型。为加强控制模型的抗干扰能力,系统在速度控制环、电流控制环和角度控制环前端分别引入带零点消除PI调节模块。同时为加强控制系统的稳定性和控制精度,通过单独控制电机电流的磁通(d轴)和转矩(q轴)分量控制实现磁场定向控制、磁极位置估算和速度跟踪。利用NXP公司强大的MCAT在线调试、仿真功能,对其电流、速度和磁极位置估算进行测试与仿真,验证磁场定向多级联PI控制数学模型的正确性。测试、仿真结果表明,该数学模型较好地反映了PMSM同步电机运行特性,在0V到电机额定电压全电压范围内,PMSM电机速度响应、跟踪,电流特性,磁极估算等,均有较好的控制效果,验证了控制模型的有效性。

新型开关电感型准Z源逆变器

为提高煤矿井下应急供电系统的可靠性,提出并设计了一种新型开关电感型准Z源逆变器电路拓扑作为应急电源系统主电路。分析了其拓扑结构和工作原理,利用伏秒平衡原理推导了电路各部分的电压关系,这种新型拓扑具有升压能力强、电容器电压应力小的优点。并在此拓扑的基础上提出了一种多级联开关电感型准Z源逆变器,升压能力进一步得到提高。最后,在基于简单升压控制下利用MATLAB/Simulink软件进行仿真,仿真结果表明了理论分析的正确性和可靠性。