基于智能制造的造纸机传动系统变频调速控制研究

进入21世纪以来,科技飞速发展,经济水平不断得到提高,人们对纸张的差异化需求越来越突出,不仅包括纸张的质量,更重要的是纸张的功能性。在造纸企业的生产中,智能化的造纸设备对企业的发展影响巨大。在智能化的造纸设备中,传动系统处于核心的位置,通过变频的方式实现传动系统的有序运转,有利于节约能源,同时保证仪器的平稳运行。为此,对造纸及传动系统进行深入研究,分析了造纸机在变频调速方面面临的挑战与机遇,为加速造纸机的升级以及造纸行业的进一步发展,促进纸张的智能化生产提供了借鉴。

基于附加阻尼的水轮机调速系统优化控制研究

针对水轮机调速系统引发电力系统发生超低频振荡的问题,提出一种调速侧附加阻尼控制策略。首先,基于阻尼转矩法,分析得出水轮机调速系统产生的负阻尼是造成电力系统发生超低频振荡的主要原因;其次,推导调速系统的阻尼转矩系数表达式,证明该系数与水锤效应时间常数及调速器PID参数密切相关;然后,依托附加阻尼控制策略,在系统调速侧引入正阻尼补偿,并采用灰狼优化算法整定调速器PID参数,以进一步改善系统阻尼特性;最后,在Matlab/Simulink仿真平台搭建单机、四机两区域系统进行仿真验证,结果表明所提控制策略能够明显改善调速系统的阻尼特性,有效抑制超低频振荡。

应用于PMSM调速系统的改进超螺旋滑模控制

针对永磁同步电机(PMSM)易受外界扰动和参数不确定性的影响,此处设计了一种改进超螺旋滑模控制策略。该方法采用一种准滑动模态中的连续函数来替代符号函数,以克服传统滑模控制存在的抖振问题,并将比例控制和积分控制引入超螺旋滑模控制来提高控制系统对负载和参数变化的鲁棒性,采用Lyapunov函数对控制系统进行稳定性分析。实验结果表明,所设计的改进滑模控制器能有效抑制控制系统的抖振,实现控制系统的快速跟随和无超调工作,增强了系统的鲁棒性。

变频调速技术在自动控制系统优化中的应用

阐述变频调速技术在机械自动化控制中的应用,包括深度指示器、等速段超速、减速段超速的应用,以及匀速电机超速的保护。针对系统稳定性、调速精度、可靠性方面的问题,提出优化措施。

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.

基于互联与阻尼分配无源控制(IDA-PBC)的汽轮机调速系统控制器设计方法

为了保证新型电力系统下机组及系统的稳定性,提出一种针对汽轮机调速系统的互联与阻尼分配无源控制器设计方法。首先,以哈密顿系统理论为基础,对系统能量的动态过程进行描述,分析了哈密顿系统结构对系统能量的影响。然后,采用变量梯度法构建包含调速系统的系统能量函数,以注入能量的导数最小为约束条件确定了系统的阻尼矩阵,克服了互联与阻尼分配无源控制器设计过程中确定系统阻尼矩阵困难的问题,完成了汽轮发电机调速系统互联与阻尼分配无源控制器的设计。最后,在MATLAB/Simulink中搭建单机无穷大系统的模型,验证了本文设计控制器的有效性。

基于IGBT时序控制的磁阻发射无级调速实现

为了实现磁阻发射无级调速威力可控,构建了IGBT时序控制无反拉力作用的二级磁阻发射电路,研究了电枢在线圈内弹道的速度-时间曲线,采用最小二乘原理对速度-时间曲线进行了分级多项式拟合;基于电枢终点效应及电枢飞行阻力系数,构建了弹丸飞行方程组及电枢出口速度的数值推导求解方法;当电枢目标出口速度小于第一级线圈所能达到的最大速度时,第二级线圈不工作,通过第一级速度时间拟合函数求得IGBT的通断时序来实现电枢目标出口速度;当电枢目标出口速度高于第一级线圈最高速度时,第一级IGBT按最大速度设置通断时序,通过第二级速度时间拟合函数求得IGBT的通断时序来实现电枢目标出口速度;最后通过实验对测试结果与理论值进行比较与分析,得出了通过选择正确的IGBT通断时序可以实现磁阻发射无级调速的结论。

基于负载自适应预测的采煤机调速系统协同控制研究

采煤机是综采工作面重要的机械设备,其机组运行的精准性是智能化开采的前提。为解决刮板输送机和采煤机在井下协同工作时,由于采煤机不正常运行,导致刮板输送机负载不稳定,从而极有可能出现的过载运行等问题,利用对刮板输送机的负载预测,提出在采煤机和刮板输送机之间协调控制的基本思路,并设计出一套采煤机调速控制系统。通过对该调速控制系统的工业性试验,验证了该系统调速结果的准确性,设计工作取得显著成效。

煤矿基建风机智能控制调速系统研究

为了进一步提升通风机在煤矿开采中的应用效果,介绍一种煤矿基建风机智能控制调速系统设计方案。该系统主要由两大模块构成,一个是硬件模块,包括采集层、控制层及界面层相关硬件,另一个为软件模块,包括控制流程及风量调节算法,在软硬件模块相互配合下,共同实现风机智能调速的目的。通过应用分析可以发现,应用该系统后,风机可以安全、稳定地运行,1年内未出现停运的情况,且相对于原风机来说,1年内能耗量减少了20%左右,可大规模推广到现代煤矿领域。

电力拖动系统中三相异步电动机的调速控制

该研究分析电力拖动系统中,三相异步电动机的调速控制策略及性能优化方法。鉴于三相异步电动机在工业自动化中的广泛应用及其调速性能对系统效率与稳定性的重要影响,该研究首先探讨变频调速、改变极对数等调速技术,并分析其他调速技术的可行性。随后,从提高电动机效率、降低噪声和振动、增强稳定性和可靠性3个方面提出性能优化措施。通过实验验证不同调速策略与控制方法的实际效果,并对负载适应性、调速性能及控制系统性能进行深入分析。研究结果表明,合理的调速控制策略与性能优化方法能显著提升三相异步电动机的综合性能。期待通过该研究为电力拖动系统的优化设计与运行提供一些参考依据。

煤矿永磁外转子矿井提升机变频调速控制系统设计

为了增强提升机变频调速系统对运行速度控制的稳定性,提高控制精度,缩短响应时间,设计一种基于自适应PID的煤矿永磁外转子矿井提升机变频调速控制系统。系统硬件包含可编程逻辑控制器和变频器,给提升机提供最大制动力矩,实时掌握变频速率;通过STEP7 V5.5软件编译系统程序,使用上位机展现变频调速信息,在调速控制功能内引入自适应PID算法,按照电机与流体力学原理明确变频调速规律,通过增强控制参数性能进行自适应修正,实现高精度变频调速控制目标。应用结果表明,该系统整体控制性能和运行性能较好,有效降低了提升机变频调速控制延时,变频调速控制精度较高、能耗较低且抖动较小。

刮板输送机调速控制系统研究与应用

在传统刮板输送机工作中,由于缺少精确的理论计算,造成了较大的资源浪费。基于对刮板输送机调速控制系统的设计,建立仿真模型,通过实际应用,表明设计的调速控制系统的各项功能都取得了较好效果,与改造前相比减少了约10%的故障率,减少了约32.51%的电能消耗。

风机液力调速控制系统研究

工业风机广泛应用于各种工业领域,在工业生产中各个系统以及组件中承担着关键任务。由于工业风机实际运行过程往往会受到多方面因素的影响,因此,工业风机的工作性能对生产过程的顺利进行至关重要。本文分析了风机液力调速控制系统的基本结构,围绕工业风机能力顺利运行的基本要求,提出了液力调速的控制算法,并分析不同控制算法的适用场景与优劣势,在此基础上分析了风机液力调速控制系统的优化策略,从而提升风机液力调速控制系统的优化与工作效率。

变频调速在锅炉控制系统中的应用与故障研究

随着工业化进程的加快,锅炉作为一种重要的驱动设备,在生产和生活中发挥举足轻重的作用。传统锅炉运行过程中,引风机、鼓风机需要耗费大量的电能,相关设备的维修费则增加了生产的成本。变频调速在锅炉控制系统中的应用,不仅能够提高锅炉的运行效率,还能降低运行过程中能源损耗。文章主要对锅炉控制系统采用变频调速技术进行研究,对可能出现的故障原因进行分析,并提出相应的解决措施。

PLC与变频器在桥式起重机变频调速控制系统中的应用

在当代制造业流程里,各类起重设备普遍用于货品转移和垂直作业。伴随自动化控制技术进步,变频调速装置逐步演变为桥式起重设备核心部件。本篇文章讨论了编程控制器与变频调速装置在桥式起重设备调速系统应用状况,经过探究车载式起重设备的运作机制和操作规程,细致阐述了编程装置与变频装置整合技术、操作手册和对设备性能作用。研究揭示,整合编程控制器与频率调控设备的调节系统展现出显著增强桥式起重机运行效率、精准度与保障,故此在繁杂作业环境应用构成了稳固支撑。

矿用带式输送机自适应调速控制系统设计与实现

结合实际情况设计了矿用带式输送机自适应调速控制系统,系统利用核子皮带秤和GSG-5型速度传感器分别对煤流量和带速进行检测。系统可对两者之间的匹配性进行分析,进而对带速进行自适应调整控制,达到节能降耗的效果。控制器使用西门子S7-300。软件方面基于模块化思想设计,可实现设备软启动、速度自适应控制和电机功率平衡。将系统应用于带输送机中并进行试验,发现该系统的成功应用可以节约30.19%的电能和43.23%的电费,为企业创造了良好的经济效益。

一种关于无刷直流电机的调速控制系统

针对无刷直流电机的控制问题,设计了一种新型电机控制系统。无刷直流电机保留了传统电动机调速好等优点,其中的电子换向器也从根本上解决了机械电刷带来的所有弊病。研究了无刷直流电机的工作原理,同时采用PWM控制方式对电机的运转进行控制并精准调节。所设计的系统大大提高了电机运行调节的精准度和可控度,也为其后使用新型PID技术控制(比例、积分、微分控制)奠定了基础。

“自动控制系统”课程中基于Simulink仿真的教学研究

“自动控制系统”课程是自动化、电气工程等工科专业一门重要的高年级专业课,具有知识面宽、综合性高和实践性强的特点。“自动控制系统”课程以Simulink为仿真工具的教学研究,引入运动控制技术的前沿知识和应用案例,搭建Simulink仿真模型,通过课下分组、课下学习、课上汇报的方式将课堂主动权归还给学生,引导学生自主学习,以此来提高课堂学习效率,弥补传统教育模式存在的不足。通过分析仿真案例将方法具体化、实操化。旨在推进现代信息技术与教育教学的深度融合,以激发学生学习的积极性和主动性,加强学生将理论知识应用到工程实践的能力。

基于IGBT斩波控制的内反馈串级调速系统的研究

晶闸管串级调速系统是一种廉价、简易的调速系统,但是传统串调系统存在着诸如功率因数低、谐波污染严重等弊端。在分析其原理及结构的基础上,讨论了影响其功率因数的主要因素。斩波内馈串级调速系统采用绝缘栅双极性晶体管(IGBT)作为调速系统的直流斩波器,提高了系统的功率因数且降低了谐波成分,减少了对电网的谐波污染,使得该调速系统在大功率风机、泵类负载的节能调速方面具有广阔的应用前景。

高频链互联MMC电机调速系统高低频共模电压完全抑制策略

该文提出一种基于波动功率解耦的模块化多电平换流器(ripple-power decoupling based modular multilevel converter,RPD-MMC)电机调速系统,通过半桥与变压器结构的高频链将子模块(submodule,SM)隔离后进行横向互联,实现三相波动功率在SM电容中的解耦,进而消除共模电压(common-mode voltage,CMV)低频波动分量;并提出一种脉冲优化控制CPS-SPWM(pulse optimization control CPS-SPWM,POC-CPS-SPWM)策略,控制任一时刻MMC三相的上、下桥臂导通SM个数保持一致,消除CMV高频波动分量,最终实现对CMV的完全消除。该文从CMV的机理与特性分析出发,分别对低频与高频抑制的方案提出、原理分析与效果实现进行探讨,最后通过仿真与实验,验证CMV机理分析与两种策略消除CMV的可行性与有效性。