虚拟直流电机荷电状态均衡控制

新型电力系统的惯性低,虚拟直流电机控制可以加强系统惯性和阻尼。多储能变换器应该考虑荷电状态(State of charge,SOC)均衡问题,提高系统稳定性。针对虚拟直流电机控制的多储能SOC均衡问题,利用直流电机机端电压和电枢电流的下垂特性,提出引入SOC离差及变均衡系数的变电枢电阻控制;针对下垂引起的电压偏移问题,采用虚拟直流电机转速补偿,用母线电容瞬时功率替代传统虚拟直流电机控制中电压PI控制,给定系统功率需求,减少比例积分环节个数。以两台蓄电池为例,在Simulink中进行仿真,并与参考文献的变电枢电阻函数对比可知,所提控制策略可抑制直流母线电压跌落,调节SOC均衡过程,提高其均衡速度和精度。

直线电机分段供电协同控制策略

针对多个变流器交替为长定子直线电机多个定子段分段供电存在的问题,该文提出一种电流协同控制策略来减小推力波动。首先,优化电机电路连接拓扑,将由同一变流器供电的定子段的中性点连接在一起,采用电流过零开通的切换策略,使得电流由一个定子段切换至另一个定子段的过程中,变流器的电流连续无畸变。然后,建立电机单个定子段(简称单元电机)的电压和推力方程。根据单元电机的状态方程,得出2个单元电机的电流之和、电流之差对应的状态方程及推力表达式,设计相应的电流协同控制器。通过2个单元电机的电流之和来控制系统输出推力、2个单元电机的电流之差来控制推力波动。该电流控制策略减少了动子过分段时产生的推力波动,实现推力与电流偏差导致的推力波动之间的解耦控制。仿真和实验结果验证了所提电流协同控制策略的有效性。

城轨列车多永磁同步电机有限时间协同抗干扰控制策略

为解决城轨列车中多台永磁同步电机牵引系统的转速协同跟踪问题,提出一种基于有向图的协同控制策略。为确保每个电机的转速一致,将每台电机视为单独的智能体,利用有向拓扑结构进行多个电机之间的信息传输;使用新型扰动观测器估计负载扰动,进而增强系统的抗扰动能力;使用模糊逻辑系统逼近系统模型的非线性部分,以保障控制精度。理论分析结果表明,所提出的协同控制策略具有有限时间稳定性;仿真实验结果表明,所设计的控制方案性能良好。

基于改进PID的多电机功率平衡的研究

矿用多电机复杂系统中,电机之间输出功率不平衡不仅会影响系统的整体性能,还会导致电机寿命缩短,严重时甚至造成电机损坏和系统瘫痪,故对多电机功率平衡问题的研究十分重要。以煤矿井下多电机驱动的带式输送机为例,设计了基于动态神经网络的PID控制器,建立了多电机驱动的输送机控制模型,提出基于ANNPID控制器的转矩控制方案。利用Matlab/Simulink软件进行仿真,结果证明该方案可以提高系统性能,增强系统的稳定性和可靠性。

基于改进粒子群算法的多电机智能控制研究

伺服电机作为全自动线束端子组装设备驱动、控制和机械传动的主要联系环节,其控制系统的优劣决定了整个设备的性能。结合端子组装设备的结构和工作原理,对端子组装设备中重要的伺服系统建立了控制数学模型。为了得到较优的控制器参数,对粒子群算法(PSO)搜索寻优进行了改进,通过PSO对PID控制器进行参数优化,并利用优化后的PID控制器设计多电机功率平衡控制策略。仿真验证表明:改进粒子群算法能有效实现多电机功率平衡控制,在负载发生变化的情况下,控制策略能够控制每个电机的输出实现均衡分配负载。

基于神经网络实现带式输送机的功率平衡控制

为解决传统PID控制器的主从控制系统对多电机驱动带式输送机的功率平衡控制精度不足、响应速度慢以及启动冲击大的问题,在对传统多电机功率平衡控制原理分析的基础上,本文基于MATLAB建立仿真模型对传统多电机功率平衡控制器的控制效果进行仿真分析;基于模糊控制器和神经网络算法结合设计了模糊神经网络控制器,并对其控制效果进行仿真分析。结果表明,相比于传统功率平衡控制器,该控制器具有更高的控制精度、更快的响应速度以及对系统更小的冲击等特点。

引入扰动补偿的多电机滑模协同控制研究

目的 解决多电机协同控制时容易受到非线性和外界扰动等不定因素的影响。方法 基于多电机偏差耦合控制结构,与引入扰动补偿的混合非奇异终端滑模变结构控制相结合,并与传统PI(Proportional Integral)调节器控制效果做仿真对比。结果 本文所提控制算法通过计算机仿真软件进行验证分析,该算法能够使得电机在启动时效果较好,转速误差在受到扰动时效果优于传统PI控制约8.50%;电机转矩在受到扰动后控制效果更加理想,几乎不存在迟滞时间就能达到新的负载转矩值;在受到负载扰动时转速误差波动较小,优于传统PI控制约8.83%。结论 通过计算机仿真验证得出,引入扰动补偿后的混合非奇异终端滑模变结构控制系统的响应时间和收敛速度、控制性能和鲁棒性都要优于传统PI控制的。

带式输送机多电机智能控制及仿真验证

以某煤矿原煤运输设备为研究对象,以带式输送机多电机运作过程是否稳定作为研究基础,检查带式输送机多电机在工作时突发的启动加速度和速度曲线的假设、多电机驱动的功率平衡和带式输送机的综合维护等问题,设计多电机协调控制系统。实践应用表明,该系统能满足设计需求。

刮板输送机电动机功率平衡控制策略及仿真分析

为进一步提升刮板输送机的运输能力和可靠性,针对多电机刮板输送机功率不平衡问题,在对多电机刮板输送机技术参数研究的基础上,提出了多电机刮板输送机功率平衡控制策略和方案,并基于Simulink软件对神经网络的模糊控制策略对功率平衡控制效果进行仿真分析,为今后多电机刮板输送机的可靠、高效运行奠定基础。

多电机带式输送机驱动系统功率平衡控制及仿真分析

为进一步提升带式输送机的运输能力,解决多电机驱动带式输送机在实际应用中存在的功率不平衡问题,在对多电机驱动带式输送机基本结构和功率平衡控制系统要求分析的基础上,分别详细完成了功率平衡控制系统软硬件设计,并采用仿真分析方式验证所设计功率平衡控制器对多电机功率的均匀分配效果,得到理想结论。

双电机采煤机协同控制研究

以MG300/700-WD型双滚筒采煤机为研究对象,为了提高其工作稳定性和生产效率,在分析了不同传动机构、行星轮系、销轨、销轮参数等结构的基础上,对主、从控制,并行、交叉耦合控制进行了对比分析,最终采用交叉耦合技术,对煤矿井下两台电动机进行了协调控制。

带式输送机多机变频驱动功率平衡控制研究

针对多机驱动带式输送机在负荷变化、加减速过程中极易出现因功率不平衡而造成电动机过载甚至损坏等问题,依据转矩分配原则推导出电动机转矩分配公式;采用变频驱动的主从控制方法,主机为速度、磁链闭环的矢量控制,从机为速度级联下的转矩控制,主、从机在转矩分配给定情况下进行转矩闭环控制;建立了功率平衡控制系统模型,并给出了双电动机拖动功率平衡控制系统结构。Matlab仿真结果表明,在负荷变化、加减速过程中各电动机输出转矩可实现按比例分配,证明了功率平衡控制系统的有效性。

多机驱动带式输送机功率平衡的研究与分析

对于多机驱动的带式输送机,为防止因电动机严重偏载而导致设备损坏,必须关注多机间的功率平衡问题。文章介绍了液体黏性传动装置的结构与工作原理及其液压伺服控制系统原理,给出了一种利用液体黏性传动装置实现带式输送机功率平衡调节的电流控制法原理,即通过改变液体黏性传动装置所配用的液压伺服控制系统中各个电液比例阀中电流的大小,使液体黏性传动装置中的控制油压改变以调节各电动机的负荷大小,从而改变电动机的电流,以使多台电动机功率趋于一致或相差在允许的范围内。实际应用表明,基于电流控制法对带式输送机进行功率平衡调节不仅能满足输送带的启动及功率平衡要求,还便于安装维护,经济适用。

多机驱动大倾角带式输送机模糊控制算法

针对多电动机驱动的大倾角带式输送机重载启动与停止时物料下滑或滚动等问题,建立了多机驱动大倾角带式输送机模糊控制算法,介绍了大倾角带式输送机总体控制模型、带式输送机的速度设定算法和功率平衡模糊PID参数自整定算法。应用结果表明,该模糊控制算法能够根据煤流量的实时变化自动调节带式输送机的运行速度,速度控制误差小于2%,功率控制误差小于2.5%,能使4台驱动电动机功率趋于一致,实现了四机驱动带式输送机可靠、安全、节能运行。

采用参数预测及模糊控制的胶带多机驱动功率平衡的研究

在采用模糊控制实现多机功率平衡方法的基础上, 提出了采用电机电流预测的方法来提高控制响应速度, 并给出了参数预测和模糊控制的具体算法, 以及用单片机实现控制的硬件设计技术线路. 对比试验表明, 采用参数预测与模糊控制相结合的控制策略, 能使双电机驱动系统达到功率平衡在5%范围内, 并且响应速度得到提高.

基于磁动势平衡分析的多相感应电机容错控制

变频器供电的多相感应电机系统中,由电力电子器件损坏造成的绕组开路是一种常见故障,而多相电机系统可以利用其冗余性高等特点,采用容错控制使多相感应电机在出现绕组开路故障时继续平稳运行。本文通过对五相感应电机缺相前后磁动势的对比分析,得到转矩脉动最小时剩余各相绕组中电流必须满足的条件,在此基础上,建立电机缺相后的模型方程,提出基于磁动势平衡分析的容错控制方法。对所提方法分别进行仿真和实验验证。实验结果表明,由于该方法充分考虑了基波和3次谐波之间相耦合带来的影响,可以大大减小缺相后的转矩脉动。

力平衡型多输入齿轮马达的转矩特性分析与试验

针对传统齿轮马达径向力不平衡、只能输出一种转矩和转矩脉动较高的问题,提出了力平衡型多输入齿轮马达。该马达在一个壳体内有内、外两种马达,可通过不同的连接方式实现4种定转矩和定转速的输出。通过对马达的输出转矩进行理论计算和试验,分析了马达在4种工作方式下的瞬时转矩及转矩脉动,结果表明,单个马达工作时的转矩脉动与啮合齿轮的齿数有关。多个马达同时工作时的转矩脉动与齿轮啮合点的位置及脉动周期有关,当3个内马达共同工作,内、外马达共同工作,内、外马达差动工作时,在内、外马达脉动周期相同的前提下,可调节啮合点的位置,分别使3个小齿轮的轮齿啮合位置相差1/3,内、外马达轮齿啮合位置相差1/2,内、外马达轮齿啮合位置相同,通过瞬时转矩的叠加,使输出合转矩的脉动最小。试验结果表明,在调节齿轮啮合点的位置后,相同工作方式下的转矩脉动程度明显减少,该研究为多输入马达的进一步研究提供了参考。

多机驱动带式输送机功率平衡模糊控制方法

针对以调速型液力偶合器作为驱动装置的带式输送机多机驱动系统采用传统方法控制各驱动电动机之间的功率平衡,存在系统运行过程中动态特性较差、功率平衡调节精度较低等问题,提出一种多机驱动带式输送机功率平衡模糊控制方法:对液力偶合器涡轮转速实行闭环控制,保证在工作机负载发生变化时带式输送机具有恒定不变的带速;转速调节器采用模糊控制器代替传统的PID控制器,以提高功率平衡的调节精度。Matlab仿真结果表明,采用模糊控制方法可有效改善系统动态性能,提高功率平衡调节精度。

电动车用多盘式永磁同步电机协同优化与容错控制方法

为提高电动汽车续航里程、运行特性和安全可靠性,提出一种电动车用多盘式永磁同步电机协同优化与容错控制方法。首先,建立多盘式永磁同步电机数学模型,提出基于效率MAP图的多盘式永磁同步电机效率优化控制策略,并对多盘式永磁同步电机的容错控制方法进行分析。其次,在效率优化的基础上,提出一种转矩协同控制策略,利用模糊控制进行转矩波动优化。最后,针对所提出的控制策略进行仿真分析和整车测试,结果表明模块化多盘永磁同步电机协同优化驱动系统具有较宽的高效率区间,拓宽了系统效率平台,增加了续航里程,改善了系统运动特性。多盘电机冗余容错功能提高了安全可靠性,具有重要的理论研究意义和应用价值。

有机械联系的多电机传动系统的负荷均衡控制和扭振抑制

存在两类有机械联系的多电机传动负荷均衡控制系统,经转矩环系统和经转速环系统,主要差别在于对由弹性和间隙引起的扭振抑制能力不同,研究了扭振产生机理,抑制方法,在什么情况下宜选用哪类系统,帮助系统设计者正确选用。还介绍了一种抑制扭振的有效措施——转速差补偿,两类系统都适用。分析结果已在工业产品中得到应用。