新型电磁驱动AMD控制系统的建模与性能试验

提出了一种新型的结构振动控制系统--电磁驱动AMD控制系统的概念,试制开发了小型电磁驱动AMD控制系统,研究了系统的理论建模并进行了性能试验。从经典物理学电磁场理论、电路克希霍夫定律和量纲对比分析三个角度出发,建立了电磁驱动AMD控制系统的力-电关系模型,给出了以系统相对速度和控制电压为输入量、系统主动控制力为输出量的系统力-电关系模型。对系统进行了大量开环控制模式下的性能试验,试验结果表明,电磁驱动AMD控制系统在结构振动控制所关心的频率范围内,力-电关系是近似线性的。通过试验结果与理论模型预测结果的比较,验证了系统的力-电关系模型的准确性。

非最小相位法向电磁应力驱动快速刀具伺服系统轨迹跟踪控制

基于快速刀具伺服(FTS)的金刚石车削是复杂光学表面超精密制造的一种高效手段。为进一步提高具有非最小相位特征的电磁法应力驱动FTS的控制性能,将系统逆动力学补偿嵌入主控制回路中以改善被控对象动力学特征。对改善后的被控系统以比例微分积分(PID)和前馈补偿作为主控制器,并以基于内模原理的并联谐振控制器实现周期性轨迹的超高精度跟踪。考虑系统非最小相位特征,结合因子分解和镜像极点配置方法获得了系统稳定逆动力学模型。实验测试结果表明:该文所设计的控制方法,获得了1070 Hz(-3 dB)闭环带宽;100 Hz正弦轨迹实际跟踪误差小于±0.375%,并可对5 nm台阶轨迹进行稳定闭环跟踪,证明所设计的FTS控制系统可有效实现nm精度切削。

电磁驱动AMD系统控制结构地震响应的振动台试验

本文在此前一系列有关新型电磁驱动AMD控制系统力学建模、性能试验和控制策略研究的基础上,进行了结构地震响应控制的小型振动台试验研究。首先,针对配置了电磁驱动AMD控制系统的Quanser标准两层剪切型框架结构模型,建立了无控计算模型,通过正弦扫频试验验证了模型参数,从而为结构振动主动控制试验研究提供了准确的被控对象模型;其次,设计了电磁驱动AMD控制系统基于极点配置控制算法的试验控制策略和状态观测器,通过数值分析验证了状态观测器估计结果的准确性;最后,在完成以上各项准备工作的基础上,分别对结构输入了典型Benchm ark标准地震动,进行振动台试验,试验结果表明电磁驱动AMD控制系统对结构的地震响应具有显著的控制效果,验证了该新型系统应用于结构振动控制的有效性和可行性。

结构振动的电磁驱动AMD系统控制策略与试验

提出了结构振动的新型电磁驱动AMD控制系统,基于极点配置控制算法的控制策略,进行了结构模型地震响应控制的小型振动台试验,验证了所提控制策略的有效性。首先,研究了振动台试验对象结构无控建模的相关问题,分析比较了AMD系统摩擦等效处理为线性粘滞阻尼的影响,以系统无控三自由度模型为例,结合正弦扫频试验进行了参数验证。其次,提出了基于极点配置控制算法的电磁驱动AMD系统控制策略,给出了理想的极点配置控制区域。最后,以El Centro地震波输入为例,试验比较了极点配置参数对结构振动控制效果的影响,结果表明恰当的控制策略及其参数是成功实现应用电磁驱动AMD系统控制结构振动的前提和基础。

地震激励下斜拉桥电磁驱动AMD主动控制系统的系统参数优化

提出一种基于遗传算法的斜拉桥结构振动控制系统的系统参数优化设计方法,针对桥梁控制中的电磁驱动主动质量阻尼器系统的系统参数设计问题,利用遗传算法强大的非线性寻优能力,找出了使桥梁结构在地震荷载作用下作动器作功最小的AMD控制装置的系统参数最优组合规律。

比值控制系统电磁阀故障诊断与容错控制

目的:提出一种基于数据驱动的比值控制系统电磁阀故障诊断与容错控制方法。方法:将正常信号波动变化率作为故障检测的依据,利用比值系统故障传播的滞后特性建立故障定位算法。利用故障发生前后信号的差值及比值建立故障估计算法。利用故障调节区间内的响应超调量建立故障分离算法。根据故障诊断结果重构控制信号实现容错控制。结果:该方法故障检测准确率、定位准确率和分离准确率分别为96%,98.6%和96%,故障估计误差小于0.06%,容错补偿误差小于0.5%、结论:该方法可应用于一般比值系统电磁阀的故障诊断和容错控制,对于微弱故障能实现精准诊断和逆补偿,具有实时性强、运算量少及诊断精度高等优点。

大跨桥梁结构电磁驱动AMD系统输入电压的在线控制研究

通过物理学电磁理论分析建立大跨桥梁结构电磁驱动AMD振动控制系统的力电计算模型,根据大跨桥梁结构抗震设计特点,提出了基于遗传-BP神经网络的大跨桥梁结构电磁驱动AMD系统输入电压的在线实时控制方法,由传感器采集到的结构状态信号和外界地震激励信号瞬时做出系统输入电压选择,解决传统振动控制计算量繁重、运行慢导致时滞等问题,从而实现地震激励下桥梁结构在线较为精确的振动控制。

电磁驱动微小型机器人控制系统的研究

介绍了一种新研制的电磁驱动微小型机器人的原理和控制系统，阐述了如何通过计算机来控制微机器人的运动参数，对数据进行采集分析，并较好地实现了人机通信。该系统主控制器是一台内插ＰＣ－６３１５模入模出接口卡的计算机，用来产生驱动机器人的波形信号，并同时对运动参数进行采集分析处理，实时改变驱动信号以达到最优控制。

反应堆控制棒新型电磁驱动机构原理实验监控系统

为解决反应堆控制棒新型电磁驱动机构工程样机设计中遇到的一些问题,对该机构的原理样机进行了性能实验。该原理样机实验监控系统采用光栅尺测量控制棒的实际位移,可编程控制器(PLC)控制实验台,计算机采集实验数据,计算机与PLC之间通过RS232串口进行通信。实验表明:该实验监控系统性能可靠,精度高,保证了实验的顺利完成。

发动机电磁气门驱动开环控制系统设计与试验

对电磁气门驱动的控制系统有3方面要求:使励磁线圈中电流快速变化、实现气门软着陆和减少能耗。从电磁气门驱动工作原理出发,针对对控制系统的要求,为用于探索性试验研究的电磁气门驱动装置研制了开环控制系统,并通过电磁气门开环系统的驱动试验检验了该控制系统的可行性。

电动公交大客车用新型电机驱动控制系统特性分析

针对一种适合于电动公交大客车上使用的新型直流牵引电机,研制了电动公交大客车的驱动控制系统,从理论上建立了新型电机在控制系统下的感应电动势、电磁转矩和转速的数学模型,并用试验数据验证了该数学模型的正确性。由于这种新型的电机具有大的起动转矩,所以可以提供较大的加速度;建立了新型电机的加速度控制系统,并使用根轨迹法来分析这种新型电机加速度的微分负反馈控制系统;仿真结果表明,这种新型电机的驱动控制系统具有非常好的响应特性和调节特性;装车实验结果表明, 该驱动控制系统的抗干扰能力强、调节特性快速、平稳,能很好地满足电动公交大客车的动力特性要求。

小型空压机直接驱动型气动位置控制系统

提出了一种新型的气动位置控制系统,它主要由小型空压机、ON/OFF电磁阀和气缸组成。通过直接驱动小型空压机和ON/OFF电磁阀来实现气缸的位置和速度控制。叙述了该小型空压机的结构组成、工作原理及特点。通过试验验证了该气动位置控制系统的有效性。

九相直线电磁抽油机控制系统

由于传统的抽油机系统可控性能差、效率较低 ,文中研究了代替传统旋转电机用的直线无刷电机 ,对其电机本体和电机驱动进行分析 ,研制了具体的模型和驱动系统。

电机驱动系统的电磁干扰抑制方法研究

电机驱动系统中大功率开关器件在关断过程产生严重的电磁干扰问题,对其抑制方法的研究成为热点。分析IGBT控制原理及电压波形,利用Saber软件建立电机驱动系统模型,在传导干扰测试频率范围内,考虑无源器件的寄生参数,仿真传统门极控制、动态电压上升控制以及有源门极控制的直流侧和交流侧共模/差模干扰,通过对比得到有源门极控制下对系统干扰的抑制效果更好,有效降低系统的共模/差模干扰。基于有源门极控制方法,在改变IGBT开关频率的情况下分析干扰波形,对电力电子装置传导电磁干扰的抑制分析具有重要意义。

电磁流变智能半主动控制系统的发展与应用

针对电磁流变智能半主动控制系统具有性能稳定、反应迅速、能耗小、控制效果良好等特点，及其在结构控制方面的应用前景，介绍电磁流变智能半主动控制系统及其有关的电磁流变液、控制器及技制算法、驱动器、传感器、电磁流变阻尼器等部分的功能、应用和发展状况，指出其在结构振动控制中进一步应用所亟待解决的问题．

基于指纹识别技术的电磁锁控制系统的研究

研究了一种基于指纹识别技术的电磁锁控制系统.首先介绍了系统的基本组成,然后着重讨论了上下位机的通信协议、下位机的组成及电磁锁的功率驱动电路,最后简要介绍了该系统的软件设计.实践表明,该系统具有结构简单、操作方便、可靠性强等特点.

异步电动机驱动系统的直接矢量控制分析

为提高异步电动机驱动系统的控制精度,确定了转子磁场定向的直接矢量控制方法。以某三相四级鼠笼式异步电动机驱动系统为研究对象,建立了矢量控制模块的速度、磁链、电流等控制数学模型,并完成封装,连接成整体的系统控制模型。随后,选择变步离散算法进行系统仿真,获得了转速、电磁转矩以及磁链的变化规律。从仿真结果可知,直接矢量控制方式作用下,转速和磁链幅值的超调量较小,稳定性高,满足控制要求。

高速喷气织机控制系统设计与实现

针对国内喷气织机在幅宽和入纬率等性能上的不足,设计开发了一套基于ARM+FPGA的高速喷气织机控制系统,使用FMC(可变存储控制器)并行总线完成两者间数据的传输。根据喷气织机控制系统的功能,利用模块化思想,将整个硬件控制系统分为主控子系统、引纬控制子系统、离合与制动子系统、输入与输出子系统、人机交互子系统和电源子系统,并分别对各子系统进行了设计和制作。根据喷气织机引纬运动时序织造工艺,设计了以引纬控制寄存器和内部存储模块为核心的FPGA内部硬件电路。基于FreeRTOS实时操作系统,利用Mealy型有限状态机模型,结合主轴时序控制策略,完成了高速织造软件框架设计。最后,在搭建的硬件控制系统模拟试验平台上,对该系统进行测试。结果表明,该控制系统具有稳定性强、运行速度快、抗干扰能力强的特点,能够满足喷气织机公称筘幅540 cm的高速生产需求。

基于电磁微马达的移动微机器人驱动控制

介绍一种基于MEMS技术制作的电磁微马达驱动的毫米级移动微机器人及其控制方案。该微型机器人体积为 9.5mm× 9.5mm× 9.5mm ,共有 3个微马达 ,两个用于轮子驱动 ,另外一个通过 3∶1的减速装置来控制微机器人全方位转动。微马达的直径只有 5mm ,是由微细加工工艺制作的。文中设计了一种新颖的控制电路 ,其核心使用微控制器 (MCU)AT90S85 15 ,通过键盘可以实现微机器人前进、后退、左转、右转和加速、减速 6种动作 。

两种自控式电动机驱动系统的电子控制

介绍两种自控式电动机驱动系统(永磁无刷直流电动机系统和开关磁阻电动机系统)的共性、速度闭环微机控制系统的实现及逆变器控制方法等。该系统在一种新研制的医疗器械上试运行表明,电机效率高、调速范围宽而平稳、噪声小,效果令人满意。