基于径向基函数神经网络算法的高频转阀阀芯稳定性

针对伺服电机驱动高频转阀时受液动力矩变化影响造成高频输出精度下降的问题,以液压马达作为动力源,提出一种基于径向基函数神经网络算法的转阀阀芯转速控制策略。首先,搭建高频转阀阀芯转速控制系统的数学模型;其次根据数学模型在MATLAB/Simulink平台搭建仿真模型,对不同算法作用下阀芯转速控制特性进行仿真分析;最后建立高频转阀转速控制系统实验台,对不同算法作用下阀芯转速控制特性进行实验研究和理论验证。结果表明:与常规PID控制方法相比,基于径向基函数神经网络的高频转阀转速控制策略转速控制系统阶跃响应所需调整时间最少为0.16 s,超调量小;三角波与正弦波转速跟踪误差均值下降最大值分别为46.51%、53.69%;6 MPa、10 MPa下,转速稳态误差均值分别下降34.92%、38.26%。径向基函数神经网络算法有效提高了高频转阀阀芯转速控制精度。

永磁同步电机变频调速系统动态解耦控制方法

常规的永磁同步电机变频调速系统解耦控制,主要采用系统反馈信号完成解耦控制,忽略了反馈信号的预测误差,导致解耦控制结果负荷响应幅值不够稳定.因此,提出永磁同步电机变频调速系统动态解耦控制方法.建立系统数学模型,在该模型中分离系统模式系数获取控制信号,对该信号进行优化处理,基于输出期望值计算预测误差,加权修正预测值,形成动态控制信号,分离有功-无功信号实现动态解耦控制.实验结果表明:所提方法应用后得出的动态解耦控制结果,表现出的负荷响应幅值较为稳定,满足了永磁同步电机变频调速系统的实际解耦控制需求.

基于转子极性判断优化的脉振高频电压注入法

在永磁同步电机零速和低速运行时,采用脉振高频注入法能够准确估计转子位置信息。针对脉振高频注入法无法实现转子极性判断,而传统极性判断方法存在响应时间长、采样和实施过程复杂以及极性误判等问题。文中提出了一种基于正负电压脉冲注入的电机转子极性判断方法。该方法给电机注入正负电压脉冲,并根据对应脉冲的响应电流峰值判断转子极性。脉振高频注入法将转子位置估计值和极性判断结果相结合,可得到准确的转子初始位置。文中通过Simulink仿真验证算法的有效性。仿真结果表明,所提转子极性判断方法能够简化采样方式和算法复杂性,降低判断转子极性的响应时间,使脉振高频注入法能够准确和快速地估计转子初始位置。

基于频域分析的PMSM双闭环PI控制器整定方法

以永磁同步电机(PMSM)双闭环调速系统为对象,在对其数学模型进行合理简化的基础上,综合考虑了逆变器开关周期、电流和速度滤波等环节的影响,给出了一种在频域进行PI控制器参数设计的整定方法。通过建立双环的数学模型,得到关于开环频域特征量的解析式,根据电流环在中低频段的特性以及转速环中阻尼系数难以精确测定的问题,分析推导了电流环和转速环PI参数简化设计的方法。利用工程经验将闭环时域指标转化开环频域特征量,并结合各类约束条件合理界定其取值范围,由此得到的PI控制器可以兼顾快速性和稳态跟踪能力。仿真和实物实验验证了整定方法的可行性,该方法确立了双环控制器参数与其对应的开环截止频率和相位裕度的解析式,并明确了开环频域特征量与闭环时域指标的关系,具有较强的工程参考和应用价值。

基于PLC模糊控制潜艇电机调速实验系统的设计

为满足军队院校专业背景课程教学实践需求,锻炼提高学员的动手实践能力,设计了一种基于PLC的电机调速实验系统。为了提高潜艇净化风机、盘车马达及电动应急操舵等系统中交流电动机的动态性能,采用基于PLC模糊自适应PID控制变频调速方法,将速度检测传感器反馈的转速实际值和给定值相比较,将转速偏差及其变化率作为模糊控制器输入,通过建立模糊规则、模糊推理及反模糊化运算得出控制量,再由PLC将控制量通过USS协议传输至变频器驱动电动机实现转速的闭环控制。同时,利用MATLAB/Simulink进行系统仿真。结果表明,系统的动态性能得到改善,转速超调减小。该实验系统可以应用于PLC系统及电机控制相关算法的验证实验。

600 MW超临界机组凝结水泵节能改造实践

探讨了凝结水泵变频调速技术的原理,并进行了变频改造试验分析和节能经济性分析。经过凝结水泵变频改造后,机组在低负荷时可节约电率51%,在高负荷时可节约电率13%~35%,节电效果显著,为企业节省了成本。

基于改进NSGA-Ⅲ算法的抽油机井群控变频启动技术

为提升抽油机井群控变频启动运行的安全性,增加抽油机井的抽油量,研究基于改进NSGA-Ⅲ算法的抽油机井群控变频启动技术,降低变频启动的电压偏差,通过分析抽油机井群控变频启动条件,明确降低抽油机井群控变频电机与供电管网的电压偏差可以降低变频启动时的冲击电流,提升变频启动运行的安全性。以最小电压偏差与最大抽油量为目标函数,建立抽油机井群控变频电机启动转速确定模型;在NSGA-Ⅲ算法引入参考点选择策略,得到改进的NSGA-Ⅲ算法;用改进NSGA-Ⅲ算法求解转速确定模型,得到最小电压偏差与最大抽油量对应的变频电机启动转速;根据合闸时刻变频电机的相角差,得到变频电机合闸指令,并按照确定的转速启动抽油机井群控变频电机。实验证明:该技术可有效求解抽油机井群控变频电机转速确定模型,且反转世代距离较小、超体积较大,即该技术的收敛性与分布性较优;该技术可有效启动抽油机井群控变频电机,平均抽油量15.8 t/d,最大电压偏差260 V(DC)。

永磁同步电机无传感器转子位置估算方法

永磁同步电机无传感算法为电机驱动系统的降本增效提高了支撑,得到了学术界与工业界的广泛研究。文章对现有的无传感估计算法进行了回顾与讨论,将电机运行于零速、低速、中高速以及全速域等4种不同工况下的转子位置估计方法进行阐述与对比,分析不同工况下转子位置估计方法的优缺点,同时对近年来新出现的智能控制位置估计算法进行分析,并对无位置控制算法未来的技术发展趋势进行展望。

基于WinCC组态和PLC控制的交流电机变频调速系统设计

对轨枕综合生产线电力拖动系统进行升级改造,设计并实现交流电机的变频调速系统,解决交流电机调速性能差和控制方式复杂的问题,使其工作效率达到最优,最终达到节约能源、降低消耗的目的。具体来说,变频控制系统以西门子变频器MM440作为执行机构,通过旋转编码器和可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,PLC)实现转速的闭环控制。同时,采用STEP 7软件的功能模块FB41实现转速的比例-积分-微分(Proportional Integral Derivative,PID)控制,并进行PID参数整定,使系统具有很高的稳态精度和较好的动态性能。此外,通过WinCC组态使系统具有远程监控功能。

高速开关阀控液压马达系统性能对比研究

采用一款高响应电液伺服阀并使其处于阀口开、关两种极限工况下工作的高速开关控制方式,构建一种阀控液压马达系统,实现对液压马达输出转速及扭矩的控制,以探究液压马达高速开关控制方法的基本特性。完成该高速开关阀控液压马达系统的设计及AMESim仿真模型的搭建。利用PWM信号控制高响应电液伺服阀实现对液压马达的高速开关控制,并通过仿真获得转速等参数随占空比和频率的变化规律。开发基于高响应电液伺服阀的高速开关阀控液压马达系统实验样机,进行实验与仿真结果的对比研究。结果表明:实验与仿真结果较为一致,液压马达转速随着占空比的增大而增大,随着外负载的增大逐渐降低;而仿真结果中负载的增加会轻微加快液压马达转速的稳定时间的结论,在实验中无法得到印证。

基于MCGS与光电编码器的定位及调速控制

为了实现一种能够满足对传送带或流水线的精确定位及调速功能,以PLC为核心,以MCGS触摸屏为控制与显示手段,利用光电编码器计数脉冲,实现精确定位。采用频率多段速变化并经控制变频器执行实现了电动机调速。首先开展了硬件选型和接线设计,其次根据设计思路合理设置变频器参数,最后利用软件对PLC进行了编程,利用MCGS触摸屏进行了组态并开展人机界面设计和仿真运行,实现了准确控制。所设计的控制系统操作方便、分拣精确、界面直观,能够在传送带或流水线中准确定位并开展变频器的调速控制,改变传送带或流水线的速度,缩短生产过程,提高效率。对自动化生产系统的开发具有一定的借鉴意义。

电机拖动中变频调速技术的实际应用分析

为了改善电力系统的运行可靠性和安全性,基于电机拖动过程对变频调速技术的具体应用展开探讨,以期合理运用变频调速技术降低电力生产过程中的能源消耗,继而在保障用电安全性的同时维护社会经济的良好发展。

全速度域永磁同步电主轴无传感器控制策略

为解决目前无传感器控制在永磁同步电主轴上的局限性,设计了一种脉振高频电压注入法和模型参考自适应法(MRAS)相结合的复合观测器。在低速段采用脉振高频电压注入法,中高速段采用模型参考自适应法,并在过渡区间内设计出新的切换方法以此来满足低速段向中高速段的平滑过渡,从而实现永磁同步电主轴全速度范围无传感器控制。系统在10 N阶跃负载的冲击下,转子位置误差仅为0.004 rad/s,调整时间仅为0.2 s。仿真实验结果表明,所设计的复合观测器在全速度范围内追踪精度高,动态响应速度快,鲁棒性强,从而提高了永磁同步电主轴的动态性能及稳定性。

矿用电机车变频调速系统研究

为了扩宽矿用电机车的调速范围,优化调速性能,实现企业节能减排的发展目标,将先进的变频调速技术用于电机车调速系统。该系统由主电路、控制电路等部分组成,介绍了部分电路的设计思路。变频调速系统的应用提高了电机车的调速性能,节省了企业支出。

浅谈变频调速技术在电气自动化中的应用

工业制造中,电气自动化一直处于建设和发展的前沿。变频调速技术的应用,给生产方式带来了创新。经济社会的快速发展为研究、先进技术和各种自动化系统的创新应用提供了强有力的支持。简述变频调速技术发展现状,分析其在电气自动化中的相关应用。

基于S7-200 Smart PLC和变频器实现电机多段速控制应用研究

介绍基于S7-200SmartPLC和变频器实现电机多段速控制系统,应用于小车左右变速往复运动场合。通过研究其控制要求,可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,PLC)的输入/输出(Input/Output,I/O)分配,PLC控制系统电气原理图硬件电路设计与绘制、变频器多段速参数设置、PLC用户程序编写、电气线路的安装与调试,实现以典型生产项目任务驱动方式,培养高级电工有关PLC和变频器控制的综合技能。

矿用隔爆兼本安型永磁同步变频调速一体机的设计及维护

针对煤矿井下带式输送机重载状态下难以启动、运输效率低、维护成本高等问题,设计集隔爆兼本安型永磁同步变频调速功能于一体的电动机,重点对其结构的组成、控制系统的设计以及运行维护等方面进行分析,并最终通过仿真模拟对其可靠性进行验证。结果表明,设计的永磁同步变频调速电动机能够实现平稳运行,达到了预期的效果,同时也减少了后期的维护成本。

煤矿电机应急调速系统的设计与运行

应急调速系统在煤矿电机设备中的设计与运行,可以显著改善电机变频器维修损耗时间较长的现状。利用电源频率与电机转速之间的正比规律进行电机变频调速设计,并在某矿皮带系统输送过程中进行调试运行。结果表明,皮带输送系统的启动、制动过程更为平稳,与传统电阻变频技术相比造成的能耗损失也更低。

感应交流电机变频调速器自动化稳态控制技术

针对变频调速器控制电路中参数动态变化特性较强、电机稳定特性难以捕捉及固有互感关系较差问题,提出一种基于变频调速器的自动化稳态控制技术。根据电机内定子及转子的感应矩阵,建立电机内部电力参数的动态变化数学模型,计算二者间互感关系变动时对电路稳态的影响,推导互感矩阵。以变频控制器作为自动化控制应用载体,根据电路的实时数据,调节变频参数,用于反馈不稳定性信号,并采用变频控制器自动输出控制数值,建立无功补偿函数,根据功率、电压及电流值的减少量,进行定量补偿,完成感应交流电机变频调速器自动化稳态控制。实验数据表明,所提方法应用下,电压和电流分布较为规律,功率输出结果较为稳定、均衡,对电路稳定改善效果较佳。

基于模糊PID算法的直流电动机变频调速智能控制

为改善直流电动机的变频调速控制效果,基于模糊比例-积分-微分(Proportiona-Integral-Differential,PID)算法设计直流电动机变频调速智能控制方法。利用M/T法测试直流电动机的脉冲转速;基于模糊PID控制器,设计电动机调速控制规则;通过对直流电动机变频速度的智能校正,实现直流电动机变频调速智能控制。测试结果证明:该方法可以实现直流电动机智能调速精准控制,同时也能缩短直流电动机变频调速的响应时间,改善变频调速的智能控制效果。