采用潮流控制器的贯通型牵引供电系统负序治理模型及控制策略

针对树形双边贯通牵引供电系统负序导致的电力系统侧公共连接点处三相电压不平衡问题,提出在树形双边贯通牵引供电系统中加装由降压变压器、潮流控制器(PFC)和控制器组成的补偿装置进行功率转移的负序补偿方案;在建立采用PFC的贯通型牵引供电系统拓扑结构和数学模型的基础上,设计合理的约束参数和控制策略,通过控制补偿装置改变电力系统侧功率分布,从而实现负序补偿;采用MATLAB/Simulink仿真试验平台,分析补偿装置所需容量随负序补偿程度的变化规律,并计算最小化负序补偿容量,对补偿方案进行验证。结果表明:基于功率转移的负序补偿方案能够灵活调节公共连接点处负序功率和无功功率含量;可将公共连接点处三相电压不平衡度的最大值降低至4%,95%统计值降低至2%,满足了国家标准,从而验证了基于功率转移负序补偿方案的有效性。

基于激光传感器的农业机械控制器设计

针对当前农业机械控制器对农业机械器件控制能力较差,导致农业机械设备存在换挡异常与平衡性较差的问题,提出基于激光传感器的农业机械控制器设计研究。先选用拿度DPE-10-500激光测距传感器为控制器的数据测量设备,对中央控制模块展开优化。然后设定传感器测量距离与角度,使用圆拟合算法对测量数据进行修正。最后根据激光测量结果,以PID控制器为基础,构建自适应神经模糊控制器,对农业机械设备进行控制测试。测试结果表明:此控制器可按照预设要求完成机械设备的换挡,对机械臂为位置控制误差最大仅为0.58 cm,智能平衡开启状态时,其偏离最大角度仅为1.6°,偏离最大幅值仅为31 cm,极大提升了设备的调试位置精度及平衡性,进一步提升农业机械设备的应用效果。

基于一阶线性自抗扰控制器的同步磁阻电机无速度传感器控制

同步磁阻电机在实现无速度传感器控制时出现交叉耦合效应,导致dq轴电感随着电流发生非线性变化,转速环使用传统PI控制器已无法满足系统较强的抗扰性能和较高的转子位置估计精度。为了改善此问题,该文提出一阶线性自抗扰控制器的同步磁阻电机无速度传感器控制策略,利用其机械运动状态方程,将同步磁阻电机的交叉耦合效应及负载扰动变化视为扰动。首先通过扩张状态观测器对负载扰动快速观测并进行前馈补偿,以此来提高系统抗扰性;其次利用静止实验法,得到dq轴磁链与电流的非线性函数模型,将该模型运用至磁链观测器中,以减小交叉耦合效应,提高转子位置估计精度;最后在1.5 kW的同步磁阻电机对拖加载实验平台上进行实验,验证了该控制方案的有效性。

分子泵用无位置传感器无刷直流电机控制器设计

首先介绍了无刷直流电机的基本模型和特性,对无位置传感器控制方式的基本原理进行研究。随后据此设计了一种分子泵用无位置传感器无刷直流电机控制系统,该系统采用反电势过零点检测方法获取转子位置信息,以进行换相逻辑控制,改进了电机的预定位及启动方式,降低了分子泵电机结构设计的复杂度,提高了分子泵的可靠性。接着从硬件设计和软件控制策略部分详细介绍了该控制系统。最后在实验平台上进行验证。使用所设计的控制器对分子泵进行驱动实验,结果表明,分子泵能够稳定启动并进入额定工作状态,分子泵额定转速可达90 000 r/min,且转速波动可稳定在±60 r/min内。

干式变压器温度传感器及控制器现场校验装置

干式变压器温度传感器及温控器的检验一直以来缺少专门的检验设备,而且由于干变结构紧凑,温度传感器无法全部取出用于测试,因此对干变温控器的检验无法做到全面、便捷的检验。本文针对以上情况,提出了一种适用于现场测试检验的干式变压器温度传感器及控制器现场校验装置,可以实现对干变温控器进行便捷的,全面的功能与性能校验。

基于压电能量收集技术的自供电系统设计

为了降低对传统电池的依赖,同时收集和利用汽车发动机的振动能量,设计了一种二自由度压电能量收集器和基于压电能量收集技术的自供电系统。系统主要由压电能量收集器、电源管理模块和加速度传感器组成。对压电能量收集器进行了建模、仿真和测试,得到了压电能量收集器的谐振频率和输出电压,测试结果表明该压电能量收集器前两阶谐振频率分别为105.5和124.6 Hz,并且在95~128 Hz频率范围内输出电压均在2.7 V以上,频率带宽为33 Hz。测试系统的整体功能,测试结果表明电源管理模块LTC3588-1输出3.34 V的直流电压,加速度传感器ADXL335能够正常工作。实验验证了压电能量收集技术在汽车电子领域中的潜力和可行性,为汽车电子设备提供可持续的自供电解决方案。

基于双传感器的枕式包装机速度自动调节系统

包装机速度调节系统存在进入稳态耗时长、稳态误差大和调节精度低的问题,导致产品破损率高,提出基于双传感器的枕式包装机速度自动调节系统。系统硬件采用温度传感器和位置传感器,结合可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,PLC)转换和调配各个机构的速度,实现包装机速度自动调节;系统软件采用等时间原则,确定包装盒传输到封端位置和温度的时间,从而匹配速度,根据齿轮传动原理确定速度变化量,实现枕式包装机速度自动调节。实验结果表明,设计系统进入稳态的耗时仅为20 s,包装破损率均低于7.5%,该系统减小了超调量、缩短耗时、提高控制精度,降低了不同尺寸产品包装破损率,具有较好的通用性和可靠性。

基于改进双滑模的永磁同步电机无位置传感器控制策略

针对永磁同步电机速度环传统PI控制存在动态响应差、超调量大以及传统滑模观测器观测精度低、抖振严重等问题,设计一种基于改进双滑模算法的无位置传感器控制策略。提出一种新型变指数趋近律,在此基础上结合微分积分滑模理论和新型切换函数设计滑模速度控制器代替传统PI控制器。引入扩张状态观测器补偿控制器未知扰动,实现速度环抗扰动复合滑模控制。基于Super-Twisting算法设计高阶滑模观测器并使用正交锁相环提取速度和位置信息。仿真结果表明,所设计的改进双滑模控制策略能够有效地提高系统的动态控制性能,提升观测精度,同时具有更好的抗扰动能力。

基于距离传感器的智能变焦灯控制器设计探讨

本文以LED照明灯具为研究对象,依照国际标准,结合自身多年丰富的专业知识和多年积累下来的相关工作经验,将普通手动的变焦灯加入微机电控制技术,通过红外距离传感器自动测量光源与照明对象物之间的距离,并以此为依据,自动调节灯具的焦距,实现智能变焦灯的功能,旨在提高照明效果,使对象物呈现最佳观感。普通传统的灯光有效利用低,只起到单一的光的照明作用。而我们的技术升级改造,加了变焦灯智能控制器,变得更加智能化,起到了灯具自动智能化进行焦距调节的作用,达到了照明效果的最佳化。目前的变焦技术和灯具的成本都比较高昂,耗能、体积上都比较大,不太适合在家庭中运用,商业上的运用也就更加不适合了。因此,市场上的占有率也就相对比较低。

基于振动传感器的滤棒成型机状态监测系统设计

为提高滤棒成型机维修维护水平,该监测系统采用基于IO-link总线的振动传感器对设备高速运转部件进行振动监测,并结合电机电流和设备温度的监测进行实时的分析,判定故障位置及原因,并预测各部件技术状态。经过近一年的测试,系统能实现“治病于未然”,提高维修的准确性和保养的科学性,保障设备的正常运行。

同相供电系统潮流控制器容量的优化配置

首先建立了潮流控制器(PFC)综合补偿的数学模型,给出了针对任意三相—两相接线变压器的PFC综合补偿电流的通用表达式;进而提出了以牵引变电所完全补偿和满意补偿为目标的PFC容量综合配置方法。利用3种不同的牵引负荷,分别对按照2类补偿目标设计的PFC容量综合配置方案进行分析和比较。实例分析表明,采用文中所提出的配置方法,PFC可在负荷周期内满足满意补偿的目标,显著降低了自身的工程造价,同时实现了对装置容量的充分利用。

基于飞行时间传感器的冲击波机器人姿态控制

在按摩养生服务行业及肌肉拉伤理疗领域,用机械臂代替人工,不仅解放了人力,还能更加系统、精确地控制理疗设备的姿态。冲击波理疗需要与人体表面接触且以一定的姿态工作,如法线方向,而控制机器人的姿态始终从人体面法向进行工作是一大难点。基于飞行时间传感器提出冲击波机器人姿态控制,将多个VL6180X传感器组成测距传感器阵列安装于机械臂末端,测量机器人到人体表面的距离获得人体表面位置信息,根据该信息使用最小二乘法实时构建人体表面模型,控制机器人姿态,从法线方向对人体进行理疗按摩。

永磁同步电机改进滑模无位置传感器控制

永磁同步电机运行在中低速时采用传统滑模控制存在较大误差,基于滑模控制算法在确保稳定性的情况下,将自适应滑模控制器结合高频正交信号注入法,提高电机低速运行时转子定位精度。针对永磁电机高速运行时采用传统滑模控制在负载突变时转速波动超调量大的问题,改进设计一种超螺旋滑模观测器,优化改良电机运行时的动态响应。使用李雅普诺夫稳定性判据对改进后的滑模观测器进行了稳定性分析,仿真验证,改进的滑模观测器控制策略能够提高包括零低速在内宽速度范围的转子定位精度和控制系统鲁棒性。

一种空间场景控制器下的集中控制系统

目前国内智能独立办公空间内的控制监测设备和运算处理都各自独立,甚至不在同一个地方,控制系统对网络的依存度很高,而且每年需要相应的运维支撑。对于小场景小范围施工来说,设计后期的运维成本较高,而且出现问题时不便于维护。提出借助空间场景控制器,在一个独立空间搭建一套小型系统,从而实现对机电设备的独立控制,并对系统的基本架构,软、硬件设计,工作流程等进行阐述,说明其相对现有技术的优势。

基于物联网的电梯供电系统安全监控与预警研究

在电梯运行中,由于传统的监控方法依赖于周期性检查和人工分析,往往无法实时捕捉到电梯供电系统的微小变化,从而无法预防潜在的故障和事故。本文提出了一种基于传感器网络的实时数据监控和分析系统,通过在电梯供电部位部署多种传感器,实时收集电流、电压、温度等关键指标,再利用物联网技术将数据实时传输至中央处理单元,运用数据分析算法对收集到的数据进行实时处理和分析,实现对异常状态的快速识别和预警。实验结果表面,该系统显著提高了故障检测的准确性和响应速度,有效降低了由电梯供电系统故障引发的安全风险。

AT供电系统同相供电PR控制器设计

提出AT供电系统的基于PR控制器的同相供电设计方案。该方案采用Scott变压器以降低变压器和背靠背H型变流器的容量,选择了自适应EPLL以提高锁相环的响应速度,基于PR控制器设计了H型变流器的控制系统。充分考虑了由开关频率引起的H型变流器的时间延迟,并基于Naslin多项式设计了PR控制器参数。仿真结果证明,所提方案能达到无功和负序补偿要求,抗负荷扰动的能力较强,谐波补偿能力非常小,适合于运行交-直-交动车组的牵引供电系统。

铁路牵引供电系统的智能监测与维护技术研究

铁路牵引供电系统,齿轮驱动列车的安全高效。接下来展开的研究,在铁路牵引供电系统的智能监测与维护,提供全面监控,预警可能出现的故障。利用传感器网络,物联网技术两翼并用,构建起了供电系统的实时监控平台,抓取其运行数据。放眼数据,套用机器学习算法,研发故障诊断模型,引导维护工作,预知异常,提升效率。实体实验验证,这样的尝试成果,故障检测效率获得20%的提升,维护时间也得以压缩。这一行研究迈出的步伐,对铁路牵引供电系统的安全运行,思考新的可能之路,将应用价值实打实地展现出来。

宽范围氧传感器控制器设计及在柴油机EGR系统中的应用

设计了宽范围氧传感器控制器,并对其输出电压与混合气过量空气系数λ的关系进行了测试。其具有灵敏度高、重复性好、测量范围宽、响应时间短等优点,将作为关键部件之一在内燃机控制系统中得到广泛应用。以宽范围氧传感器为关键部件,研制了以进排气中氧含量为控制目标的新型柴油机EGR系统,控制思路正确、逻辑简单,台架试验表明,NOx含量降低45%,取得了较好的效果。

基于自抗扰控制器的永磁同步电机无位置传感器矢量控制系统

利用自抗扰控制器(ADRC)理论,提出一种新颖的永磁同步电动机(PMSM)无位置传感器矢量控制系统。控制系统的速度环采用ADRC速度调节器,将负载看作速度环的扰动量,由ADRC观测出并加以补偿,实现了“大误差,小增益；小误差,大增益”的非线性控制,提高了系统的动静态性能和抗扰动能力；采用ADRC速度观测器,将转速和d轴电流对转矩电流环的耦合作用看作转矩电流环的扰动量,由ADRC将其观测出来,从而估计出电机实际转速。仿真和实验表明在0～1500r/min的调速范围内,转速估计准确,系统对负载的变化具有很强的鲁棒性,系统具有良好的动静态性能。

基于MAX1873锂电充电控制器的双电源供电系统设计

目前大多数据采集系统采用220V交流电源供电,而在实时性要求高的场合则采用交流电源作为主电源并且蓄电池作为备用电源的双电源系统进行供电,以防止由于交流电源的突然断开而造成数据采集系统的数据丢失。针对220V交流电源供电系统以及交直流双电源供电系统中存在的问题和缺陷,介绍了多节锂电充电控制器MAX1873的特点和充电控制方法,以及利用MAX1873构成的锂电市电双电源供电系统的详细设计方法和设计调试中应注意的问题。