高频电流注入单绕组无轴承磁通切换电机悬停及启动过程的无径向位移传感器控制

无轴承电机在悬停及启动过程始终需要保持稳定悬浮,准确获取转子径向位移信息是控制转子稳定悬浮的关键,传感器的使用易受环境影响,降低系统可靠性,并且增加系统成本。针对电机悬停及启动过程,提出一种基于高频电流注入的无径向位移传感器控制方法。首先,基于电机电感数学模型,建立当转矩平面注入高频旋转电流信号后,空间对称绕组中有效高频偏差电势幅值与转子径向位移的关系;接着,利用线性正弦跟踪器提取有效高频偏差电势幅值;然后,基于上述电势幅值与转子径向位移关系,构建转子径向位移观测器;最后,将观测位移与自抗扰控制策略相结合,构建高性能的无径向位移传感器控制策略。理论分析与实验结果验证所提方法的有效性。

混合径向磁轴承非对称位移传感器容错控制

针对混合径向磁轴承用的位移传感器容易发生故障可靠性不高的问题,依据冗余位移传感器检测思路,采用坐标变换矩阵技术,提出一种位移传感器的故障识别与容错控制方法。通过将位移传感器非对称安装在混合径向磁轴承的外围,根据位移传感器的故障状态选取不同的坐标变换矩阵,实现转子在水平和竖直两个自由度上的位移检测。传感器位置的非对称安装降低了由于传感器数量增加而引起的电磁干扰影响并且提高了容错能力,对冗余位移传感器最优安装位置的分析提高了传感器可检测范围,能够实现4种传感器故障状态的容错控制。通过在两对极混合径向磁轴承系统中的仿真验证,表明所述方法能够有效、快速实现位移传感器的容错控制,具有结构简单、容错能力高和适用范围广的优点。

集成式径向磁轴承用差动位移传感器的设计

介绍了差动位移传感器的工作原理,在此基础上,提出了一种集成式径向磁轴承专用传感器的结构,给出了基于AD598芯片为核心的位移信号处理电路设计方法,并试验了单自由度的静态性能以及同结构双自由度间信号耦合的静态性能分析。结果表明:文中介绍的集成式径向差动位移传感器的性能可以满足磁悬浮系统工作的要求。

自动增益控制技术在时栅位移传感器信号处理中的应用

许多传感器都存在加工制造精度不足和安装误差问题,导致通过转换元件拾取的信号时强时弱,而信号幅值的波动又引起传感器的测量误差。针对这一问题,作者在“运用电子技术去弥补机械精度的不足”的思想指导下,提出了一种电子校正的方法,将无线电信号处理中的自动增益控制技术应用到传感器信号处理中,并设计了由乘除法器AD534构成的自动增益控制(AGC)电路。最后,以作者正在研制的时栅位移传感器为例,给出了采用自动增益控制技术前后的对比实验结果。

永磁型无轴承电机无径向位移传感器运行研究

在分析悬浮绕组电感与转子径向位移线性关系的基础上,针对永磁型无轴承电机无径向位移传感器运行的需要,分析了一种基于悬浮绕组高频信号注入的转子径向位移估算自检测方法,讨论了利用高频信号注入、悬浮绕组差分电压提取及转子径向位移跟踪观测器设计等位移检测原理和实现技术,并应用这种位移检测方法建立了永磁型无轴承电机无径向位移传感器控制系统。仿真研究表明,该位移自检测方法能在永磁型无轴承电机全速范围内准确地观测出转子的径向位移,实现无径向位移传感器方式的稳定悬浮运行。

传感器径向安装检测转子轴向位移的试验

在磁悬浮轴承中,经常采用转子轴向位移轴向检测的方法,但是不能满足某些空间受限场合的应用要求。针对此问题,本试验采用在转子回转表面加工台阶,传感器径向安装在台阶处,研究了不同安装间隙、不同高度台阶、不同转子径向位移情况下对转子轴向位移测量结果的影响。试验结果表明,在传感器线性测量范围内,传感器输出电压与转子轴向位移成正比,利用径向安装传感器对转子轴向位移进行测量的方法是可行的。

单霍尔故障下无轴承永磁薄片电机径向位移容错检测

由于人工无轴承心脏泵要求微型化,所以心脏泵系统不能采用大体积的电涡流传感器来采集径向位移信息。基于霍尔测径向位移的无轴承永磁薄片电机采用霍尔同时辨识转角和径向位移,大幅降低系统体积。霍尔输出信号直接影响无轴承电机悬浮性能,当单个霍尔传感器故障时,由于缺失一相磁链导致电机失浮。为了提高基于霍尔测径向位移的无轴承永磁薄片电机容错能力,该文针对单霍尔传感器故障时角度和径向位移信息会重新耦合,难以高精度分离的问题,提出基于谐波补偿的霍尔磁链重构算法。首先,采用磁链重构思想,利用剩余非故障霍尔重构解算径向位移的一相磁链;然后,对上述重构磁链中不偏心3次谐波进行补偿,并构建霍尔矫正表求解径向位移;最后,搭建实验平台,通过仿真和实验验证了所提算法的准确性。

无轴承异步电机无径向位置传感器控制

针对无轴承异步电机(BIM)运行中转子位置辨识问题,提出一种基于改进反电动势法的无位置传感器控制方法.该方法在反电动势法(BEMF)的基础上,通过加入低通滤波器减小径向悬浮力绕组磁链的观测误差,同时对低通滤波器引起的相位和幅值偏差进行补偿,获得改进后的径向悬浮力绕组磁链观测模型,根据磁链-位移方程最终获取转子径向偏移,实现转子径向位移自检测.应用这种位置检测方法,建立了无轴承异步电机无位置传感器矢量控制系统,并进行仿真研究.仿真结果表明:该控制系统不仅能有效检测出转子径向位置,且具有优良的转速和转矩特性.进一步的实验结果同样表明:该方法能具有良好的位置在线自检测能力,实现了无轴承异步电机无位置传感器方式下的稳定悬浮运行.

磁栅位移传感器在步进电机控制系统中的应用

介绍了磁栅位移传感器的结构及其工作原理,详述了磁栅传感器在塑壳式断路器智能测控系统中的应用,由步进电机、磁栅位移传感器、西门子PLC组成的控制系统实现了对步进电机的闭环控制,提高了步进电机的控制精度,降低了控制系统的成本,在现场中取得了良好的控制效果。

一种基于电磁轴承的控制力矩陀螺用非接触位移传感器设计

提出一种对高速转子轴心位移非接触测量的差动电感式传感器结构 ,分析了传统电桥检测电路的不足 ,设计了一种基于“比率脉宽”调制解调信号检测电路对测量误差进行补偿 ,在此基础上对所研制的传感器的静态、动态性能进行了测试。在控制力矩陀螺上进行初步试验 ,试验结果表明

基于MRAS的无轴承同步磁阻电机无位移传感器控制

无轴承同步磁阻电机的悬浮运行需要实时检测转子径向位移,通常在电机内部安装机械位移传感器,该方法存在安装调试复杂、电机体积增大、系统可靠性降低、成本增加等问题。针对上述问题,将模型参考自适应转子位移估计方法应用到电机无位移传感器控制中。基于无轴承同步磁阻电机转矩绕组和悬浮绕组电流状态方程,建立了电机电流参考模型和可调模型,选取合适的自适应律对两个模型的输出误差进行调节,辨识出电机转子径向位移。研究结果表明,模型参考自适应法能有效跟踪电机转子位移变化,估算精度较高,系统动、静态性能良好。

无轴承同步磁阻电机高频信号注入法无位移传感器控制

为降低无轴承同步磁阻电机系统总成本,缩短电机轴向长度,需去除电机的转子位移传感器。本文提出了一种基于高频信号注入法的电机转子位移估算方法,通过在电机转矩绕组注入脉动高频电压信号,从悬浮绕组提取高频感应电流来估计转子位移,从而设计转子位移估算器,建立了电机的无位移传感器控制系统。仿真结果表明高频信号注入法能有效估计转子位移,可实现转矩扰动时全速范围内电机的稳定悬浮运行。

基于FlexTest加载控制系统的外接式位移传感器实时控制加载技术

近两年随着结构静力试验中对试验件加载要求的提高,尤其是对某些特殊考核部位和对运动过程中试件的加载,在考虑到其加载变形和自身运动的情况下单纯的用力控和位控作动筒达不到加载要求,为了解决该类问题,提出基于FlexTest加载控制系统的外接式位移传感器实时控制加载技术。通过模拟试验的验证,能够满足结构静力试验的要求,并在结构静力试验中成功运用,为以后类似的试验提供参考及借鉴。

涡流位移传感器在外伸梁自动焊接控制中的应用

通过对涡流式位移传感器的特性研究,采用以传感器输出特性曲线在一定区间内的拟合直线作为控制特性曲线、设定规定门限区和一定反向调节量的控制方法,得到了在保证一定的跟踪精度条件下的焊枪稳定。在此基础上设计并研制了具有高度和横向跟踪的两侧对称斜角自动焊设备,较好地满足了生产需求。

磁致位移传感器在板材成型控制系统中的应用

介绍了磁致伸缩线性位移传感器的原理及使用方法,给出了该传感器在板材成型控制系统中的应用实例,并对系统的静态特性及系统控制精度进行了分析与评价。对测试系统进行标定,其相关系数为0.9999,回程误差为0.2880V,满量程电压为7.0154V,滞后优于4%FS,分辨力达0.002%FS,灵敏度达65.3mV/mm,控制信号的滞后误差最大为0.33mm。

采用三余度控制的磁悬浮轴承径向位移传感器组件及其控制方法

本发明公开了一种采用三余度控制的磁悬浮轴承径向位移传感器组件及其控制方法,环形支架的圆周壁上开有四组安装孔单元,每组安装孔单元包括三个并列设置的径向圆孔,位移传感器插入径向圆孔内,且每个位移,传感器的监测端面与环形支架的内环面相切。

基于RBF神经网络的PMLSM无速度传感器控制

提出了一种基于径向基函数(RBF)神经网络的永磁直线同步电机(PMLSM)无速度传感器控制方法。该方法构造了一种RBF神经网络速度观测器,利用RBF神经网络逼近定子电流和速度之间的非线性关系,从而实现对电机速度的精确观测。通过Lyapunov理论设计了学习率的取值方法,以保证神经网络算法收敛性。仿真和实验结果表明,该方法具有良好的动静态特性、鲁棒性强、适用速度范围广。

针对位移传感器故障的容错式电液控制系统

针对位移传感器故障的容错式电液位置控制系统，用位移传感器测量液压缸的位置，用压力传感器测量液压缸容腔的压力。当位移传感器出现故障时，对系统控制律进行重构，改位置反馈为压力反馈。

磁阻式位移传感器在流体控制阀系统中的应用

针对流体控制阀系统高精度和低成本的直线位移测试需求,设计了一种基于磁阻原理的非接触式直线位移传感器,通过Ansoft软件建立三维仿真模型,对磁钢提供的偏置磁场的饱和区域进行仿真计算,验证了方案的可行性并确定了合适的磁钢几何参数以及安装位置。并将设计的传感器应用于流体控制阀系统中上进行静态和动态试验,试验结果表明,传感器在4 mm升程范围内的线性度为0.61%,并具有较好的精度和重复性,能够满足系统对直线位移的感测性能与要求。

磁致伸缩位移传感器在轧机HGC领域的应用研究

介绍了湛江钢铁4 200 mm厚板厂轧机的HGC(液压辊缝控制)的控制原理,说明磁栅检测技术在HGC控制运用的现状,指出存在的问题并分析原因。结合该传感器在厚板轧机的运用经验,提出了一种新型的磁致伸缩位移传感器,在实践中取得了良好的应用效果,进一步阐述该技术在现场运用的优势和前景。