光电经纬仪自抗扰控制方法

为提升光电经纬仪在跟踪时的响应速度和抗干扰能力,提出一种基于观测器的自抗扰控制(active disturbance rejection control,ADRC)方法。对所有已知或未知的影响直流电机工作的干扰输入进行在线估计,并通过适当的反馈控制法来补偿这些干扰;通过选取合适的观测器和控制器带宽参数,来实现良好的抗扰控制效果。仿真结果表明:基于观测器的自抗扰控制方法能有效地提高直流电机对外部干扰和内部未知参数变化的鲁棒性,具有工程应用前景。

具有惯性支撑的直流微电网均流控制策略

直流微电网系统通常采用传统下垂控制实现负荷均匀分配,但线路阻抗影响负荷分配精度。基于变换器输出纹波频率特性的阻抗检测方法,设计了一种改进的非线性下垂控制(INDC),可实时跟踪变换器输出电流动态变化,有效改善负荷分配精度。但在负载突变时抑制母线电压波动能力不足,进一步在控制中增设虚拟直流电机(VDCM)控制,为变换器提供额外虚拟惯量和阻尼,有效抑制了直流母线电压的波动。理论分析与实验结果表明,与传统下垂控制相比,所提控制策略可以有效解决线路阻抗引起的负荷分配精度,同时在负载功率突变时,能更好地抑制直流母线电压波动。

线性光耦在BLDCM控制系统中的应用

为解决因电机电流尖峰脉冲对驱动器数字电部分造成干扰的问题,设计了基于线性光耦的电流隔离采样的无刷直流电机(BLDCM)控制系统。在逆变电路母线与地之间接入一个采样电阻器,利用采样电阻器将母线电流转变为电压,经线性光耦隔离放大电路放大作为电流环的反馈信号,再用软件修正算法补偿因传输造成的误差,从而既起到隔离作用又保证了采样精度。并在搭建的BLDCM控制系统中验证了其可行性。

单相无刷直流圆筒直线电动机及其起动推力研究

提出了一种单相无刷直流圆筒型直线电动机(SPBLDC-TLM),利用有限元方法对其电磁性能进行了分析。与三相无刷直流圆筒型直线电机对比,SPBLDC-TLM具有推力峰值大、结构简单以及成本低等优点。针对SPBLDC-TLM起动推力为零的问题,提出了斜齿和高低齿两种非对称齿结构,对比分析了两种齿结构不对称度对起动推力以及推力峰值的影响规律,为SPBLDC-TLM的起动性能优化提供了参考。结果表明,斜齿结构不对称度对起动推力影响较小,而高低齿不对称度的增大可以显著增加起动推力。采用有限元法和MATLAB软件,验证了两种非对称齿结构的有效性。

直流电机线性自抗扰调速系统控制设计

针对传统直流电机调速系统存在超调现象、静态误差、响应速度较慢且抗干扰能力较差等缺点,本文在传统自抗扰控制器的基础上提出了一种经过线性化的跟踪微分器,结合线性扩张状态观测器与线性误差反馈控制率得到了线性自抗扰控制器。由于线性化去掉了原来的非线性最优控制函数,调校参数也随之减少,使系统调试更加方便,有利于稳定性分析和实际的工程应用。最后,仿真结果对比表明,本文所提控制器对直流电机转速的控制效果更好,鲁棒性更强。

大力矩电动负载模拟器设计与建模

负载模拟器可以模拟飞行器飞行过程中舵机承受的铰链力矩,是重要的半实物仿真设备之一。提出了一种基于直流力矩电机和线性驱动器的加载方案,并通过弹簧杆调节加载系统连接刚度,降低了影响电动负载模拟器性能的噪声干扰和多余力矩,设计了力矩输出大、加载精度和频响高的电动负载模拟器。建立了电动负载模拟器系统的数学模型,并与实测结果进行了对比验证。

一种短行程直线电机的数学模型及其实验研究

阐述了一种新研制的短行程永磁直线直流电动机的结构特征和工作原理,并从其结构特征和工作原理出发,采用理论分析的方法,结合其具体应用对直线电机的基本关系式进行了推导,建立了电机的数学模型,并对影响其动态性能的参数进行了分析,给出了电机的动态模型结构图和传递函数关系式。为了获取定量的数学模型,对直线电机的有关模型参数进行了测定。同时还对直线电机的性能进行了实验研究,对实验结果进行了验证,实验实测值和模型方程计算值是吻合的。

数控机床直流直线电机结构设计及控制系统研究

为解决现有直线电机存在边端效应、推力波动大以及控制系统复杂等问题,设计出一种新的直流直线电机结构,并对该电机的数学模型和动态特性进行了较为深入的分析。针对单闭环系统受绕组电压、负载和动子质量的影响,易出现电流和速度波动等问题,设计了多环结构的控制系统,并引入前馈控制方法改善了系统动态跟踪特性。基于上述分析,利用MATLAB对系统进行了仿真研究,结果显示所设计的电机结构具有较好的可行性和可控性,且引入前馈控制的多环控制系统可有效抑制电流和速度的波动,使系统的动态跟踪特性得到显著提高。

活塞数控车床刀具伺服系统的补偿控制

椭圆活塞的数控车削对刀具伺服系统的频响和行程具有特殊的要求，介绍以自行研制的直流直线电机为驱动元件的刀具伺服系统。给出直线电机及闭环系统的传递函数，进行控制器的综合，根据活塞加工的特点．采用幅一相补偿控制。分析证明，该方法理论上可实现无差跟踪、正弦信号跟踪特性实验和实际活塞的试切结果表明，该方法应用简单，效果明显。

高温超导磁悬浮车发射用驱动系统研究

高温超导磁悬浮以其独特的自稳定优势被认为是未来超高速地面交通以及电磁发射理想的悬浮方式之一。通过对各类直线电机的比较,提出了以动磁式无刷直流直线电机作为高温超导磁悬浮车/发射驱动系统的执行元件,利用有限元分析软件,通过对磁钢阵列、电机极距、磁钢厚度等研究,给出了磁钢的排放结构以及驱动电机的优化参数,随后研究不同电机极数以及初级线圈占空比下电机的推力波动情况,给出能满足系统推力要求的电机参数。对电机推力与气隙的变化关系以及驱动电机对系统悬浮性能的影响研究表明,电机适合于大气隙运行并对系统的悬浮性能影响较低。

新型潜油式直线抽油机电机选型问题的研究

从传统电机入手,比较了同步、异步及直流电机的特点,再从这3个方面比较了3种直线电机的特点,对各种电机进行了综合分析,为改善潜油抽油机性能、提高系统效率、更好地节能等方面提供了重要的理论依据。结果表明,永磁直线直流电机的圆筒外形及推力大、短行程、可不换向等特点适合作为潜油式抽油机的动力系统,在这方面具有良好的应用前景。

滑模变结构控制在直流直线电机中的应用研究

针对直流直线电机定位问题,推导了直流直线电机的数学模型,建立了直流直线电机定位控制系统,并将滑模变结构控制应用于直流直线电机的控制中,在此基础上对其进行仿真并加以分析.从MATLAB仿真曲线上,可以很清楚地看到使用滑动模态的控制器具有响应速度快的优点.

基于TMS320LF2407的直流直线电机控制系统设计

介绍了一种利用DSP微处理器对电火花加工机床中驱动工具电极运动的直流直线电机进行控制的系统。充分利用TMS320LF2407控制器外设接口丰富及运算速度快的特点,以PC机作为上位机、DSP作为下位机,以光栅尺作为位置和速度传感器,通过PWM控制策略实现对直流直线电机的位置和速度控制。重点介绍了硬件和软件设计方法。

袋装食盐生产线装箱机头直线电机运动控制研究

主要对袋装食盐生产线装箱机头运动控制系统进行研究,以PC机和控制器ACR9000作为系统的控制中心,对整个系统进行运动控制.同时采用永磁无刷直线直流电动机与Compax3驱动器构成完整的数控系统.采用永磁无刷直线直流电动机模拟装箱机机头的运动,从而了解该运动方式的特点和工作状态.永磁无刷直线直流电动机具有速度大,振动、噪声小,运动位置可以准确定位的优点.通过控制器ACR9000采集运动参数,利用PID进行调节,满足装箱要求,并在效率、精度、动态性能方面都有较大的改进.

直线无刷直流电动机调速系统的仿真

基于MATLAB语言的动态仿真集成环境SIMULINK ,对直线直流无刷电动机调速系统进行了仿真 ,得出直线电动机的起动过程和突加负载时的速度。

用Excel电子表格计算力矩电机-电流特性线性度

对现行标准GJB971A-99《永磁式直流力矩电动机通用规范》和GB/T 10401-2008《永磁式直流力矩电动机通用技术条件》中,如何依据所测得数据计算转矩-电流线性度并未做详细规定,在实际电机测试中,如何应用Excel电子表格方便、准确、快速地得到转矩-电流线性度。

磁极偏移减小永磁直线无刷直流电动机磁阻力

为了减小由永磁体和初级齿相互作用引起的永磁直线无刷直流电动机的磁阻力,提出了一种磁极偏移的优化方法。运用傅立叶级数和数值分析相结合的方法对磁阻力进行了分析,研究了优化磁极相对位置降低磁阻力的原理和方法,推导出了永磁体偏移量的规则。建立了电机的磁阻力有限元分析模型,并进行了仿真分析。结果表明,采用磁极偏移的方法可以很好地降低磁阻力,电机电磁推力降低很少,且电机极数越多优化效果越明显,采用有限元法验证了该结论。

基于Matlab无刷直流电机系统仿真建模的新方法

在分析无刷直流电机(BLDC)数学模型的基础上,提出了无刷直流电机系统仿真建模的新方法。在Matlab/Simulink中,建立独立的功能模块,如BLDC本体模块、电流滞环控制模块、速度控制模块等,再进行功能模块的有机整合,搭建无刷直流电机系统的仿真模型。为保证仿真快速性和有效性,模型采用分段线性法生成梯形波反电动势,系统采用双闭环控制:速度环采用PI控制,电流环采用滞环电流控制。仿真结果证明了该方法的有效性,同时也适用于验证其他控制算法的合理性,为实际电机控制系统的设计和调试提供了新的思路。

基于LQR技术的直流电动机转速控制设计

以直流电动机为控制对象,采用输出反馈线性二次型调节器LQR(Linear Quadratic Regu lator)技术完成了直流电动机的转速控制设计.利用获得的控制系统进行数字仿真,并与常规反馈校正和PID控制设计效果进行了比较.结果表明,LQR控制系统更好地实现了转速指令的精确跟踪,且具有良好的抗干扰能力,适合直流电动机转速控制要求.

一种新型线阵LED图文显示装置的研制

基于视觉暂留原理,提出一种新的线阵LED图文显示装置;将16个LED灯固定在一个木板上,均匀排列在一条直线上,驱动直流电机带动木板旋转,当转速提高到一定的值时,16个LED灯可形成一个稳定的圆平面,通过程序控制面板上16个LED灯的亮灭时间,可在圆平面上显示出不同的文字或图形;在设计中给出了硬件电路设计和软件流程,并根据视觉暂留原理给出了显示算法;实验结果证明:该方法可稳定的显示不同的字符和文字,且无明显的漂移。