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。

船用中高速机低碳零碳技术发展现状及展望

介绍国内外船舶排放法规,指出作为传统船舶动力的中高速柴油机须进行技术优化以逐步实现碳减排,满足排放法规以及能源政策的要求。分别以天然气和甲醇为例介绍低碳燃料在船用中高速机中的应用,以氢气和氨气为例介绍零碳燃料在船用中高速机中的应用。在此基础上预测未来船用中高速机用燃料的发展。

基于高频信号注入的永磁同步电机无传感器控制技术综述

无传感器控制技术有利于改善永磁同步电机驱动系统的可靠性,降低系统成本,已经成为交流电机传动领域的一项热门及前沿技术。高频注入法利用电机的凸极特性估计转子位置,不依赖电机反电动势模型,非常适合永磁同步电机零速及低速运行。针对高频电压信号注入法进行调研和整理归纳,并将这些方法总结为传统的高频正弦波注入法、改进的高频正弦波注入法和高频非正弦波注入法三类。首先,分别介绍每类方法中的典型实施方案,并指出各个方案的优缺点;其次,针对三类方法的异同点进行分析比较;最后,对基于高频信号注入的永磁同步电机无传感器控制技术的发展趋势进行展望。

基于脉振高频注入法的永磁同步电机初始位置检测优化算法研究

对脉振高频注入表贴式永磁同步电机(Surface Mounted Permanent Magnet Synchronous Machines,SPMSM)无传感器控制系统初始位置检测,传统的高频脉振电压信号注入法是把脉振高频电压信号注入估计的转子参考坐标系中,检测永磁同步电机定子侧的高频电流响应,在此基础上,针对滤波器提取位置信息中会使信号延迟、电流环带宽减小等情况,根据电机的数学模型,在高频电流信号的处理过程中减少滤波器的使用,简化了系统结构,减少了转子和转速的估测时间,可以得到估计的比较准确的转子位置和转速,实现电机无速度传感器在零低速范围内的转子位置估计。最后用Matlab/Simulink平台对优化后的电机系统进行了仿真分析,实验结果证明与传统的方法相比优化后的永磁同步电机无传感器控制系统的精度和稳定性得到提高。

基于高频信号注入的永磁同步电机转子位置估计

为提升永磁同步电机无传感器控制技术在零/低速范围运行时的动态性能,提出一种改进的转子位置估计方法.首先,在α-β坐标系下建立永磁同步电机高频激励模型;其次,为提高转子位置估计性能,对基于外差法的转子位置估计方法进行分析,并提出基于补偿矩阵的转子位置估计方法;最后,在MATLAB/Simulink仿真环境下对比分析外差法与补偿矩阵两种方法的转子位置估计精度.仿真结果表明,所提出的方法不仅能获得较快的转子位置跟踪速度,而且能够保证较高的转子位置估计精度.

失速限制型风轮叶片流场的数值模拟

采用双时间步方法在旋转坐标系下求解非定常方程,构造了零偏航条件下风轮叶片流场的数值模拟方法,采用该方法对失速限制型风轮叶片NREL Phase-Ⅵ进行了模拟,其中网格采用重叠网格进行模拟,控制方程为可压缩N-S方程,同时加入了低速预处理技术,模拟的风速范围从13m/s到25m/s,这时候风轮叶片发生失速以限制扭矩输出。本文采用数值方法对风轮叶片在发生失速以后的主要流场特点进行了分析,从风轮扭矩、载荷分布等方面对数值计算结果进行了对比验证。

感应电机低速控制方法

基于模型参考自适应(MRAS)的无速度传感器的转子磁场定向控制广泛应用于感应电机驱动系统,速度辨识系统在零频或极低速时会不稳定。文中分析了辨识在零频或极低速时导致不稳定的原因,通过在传统转子电流和磁通观测器添加激励信号,设计新的自适应观测器,采用Lyapunov方法证明了系统在零频或极低速运行时的稳定性和收敛性。仿真显示了该方案优于传统的MARS方法,提高了低速时转速的渐进跟踪能力,使控制系统具有良好的动静态性能,易于实现。

基于自适应零速修正机制的低速无人车定位方法

针对缺失全球导航卫星系统(GNSS)信号条件下的低速无人车定位问题,在多状态约束卡尔曼滤波(MSCKF)框架下,提出了一种基于自适应零速修正机制的低速无人车定位方法(AZUPT-MSCKF)。传统MSCKF算法利用惯性测量单元(IMU)传播车辆运动信息,并利用相机测量实现对运动信息的校正。然而,当无人车处于静止状态时,相机测量更新停止。受到IMU累积误差的影响,无人车的定位性能将迅速下降。对此,本文提出的AZUPT-MSCKF方法通过新增的自适应零速修正机制校正IMU的信息传播,使得无人车定位方法能较好地适应静态场景。实验结果表明,相比于传统MSCKF算法及VINS-Mono算法(关闭回环检测),AZUPT-MSCKF方法具有更高的定位精度和更强的鲁棒性。

卡尔曼滤波用于低速下PMSM检测转子位置

将卡尔曼滤波理论和高频信号注入法结合起来,利用高频信号注入法检测电机凸极效应跟踪转子位置,设计卡尔曼位置观测器,消除系统噪声和测量噪声的影响,来准确观测低速及零速情况下无位置传感器永磁同步电机的转子位置。通过仿真验证表明,在有系统噪声和测量噪声的情况下,基于卡尔曼位置观测器的脉动高频信号注入法能够有效去除干扰噪声,精确地跟踪转子位置。

火电机组灵活性运行技术综述与展望

为有效解决大气污染问题,国家大力推进能源结构清洁化改革,风力发电、太阳能发电装机容量迅速增长,加之传统煤电产能过剩,导致电网调峰困难,这对现役火电机组的灵活性以及深度调峰能力提出了更高要求。本文以我国新能源发展趋势以及弃风、弃光程度为切入点,综述了提升火电机组灵活性运行的现状,针对火电机组现存调峰能力不足、负荷响应速度迟缓、长期偏离设计工况运行等问题进行了分析,并介绍了应对技术以及应用情况,在此基础上对火电机组灵活性运行下一步的工作方向进行了预测。

机轮低转速高精度测量系统研究与设计

对机轮起动初和制动末两阶段转速测量方案进行了改进 ,采用光电编码器作为转速传感器 ,选用MS - 5 1系列CPU作为信号处理及算法控制器 ,设计了硬件电子电路和软件程序 。

永磁同步电机静止及低速下无传感器控制研究

研究了一种基于高频注入法的永磁同步电机无传感器控制技术,以实现内埋式永磁同步电机在静止及低速下转子位置的估算。结合电机数学模型阐述了脉振注入法的原理。利用电机的饱和凸极性,分析了电机在静止时的高频响应特性,并提出了一种通过提取高频电流直流分量来判断电机转子极性的方法。为了解决响应电流存在相位偏移的问题,将d轴高频电流作为输入量,通过锁相环得到响应电流的相位偏移值,并做出相应的补偿。实验结果表明,采用的方法跟踪性能良好,适用于电机的静止以及低速运行阶段。

液压调速软制动器非制动工况低发热特性的研究

以对非制动工况发热特性的进一步优化为前提,对原液压调速软制动器液压回路进行改进。基于Fluent软件,对改进前后的液压调速软制动器液压回路在非制动工况下的低发热特性进行研究比较,结合发热量的理论计算,证实了在非制动工况下液压调速软制动器新增的插装式电磁换向阀所在回路为近似零阻尼回路,该回路具有降低系统运行发热的优点。

一种改进型高频注入无位置控制算法实现

本文提出了一种新型的高频注入模式算法,解决在传统无位置速度传感器反电动势估算方案中低速重载启动或高压重载启动问题。具体方法是从D轴或Q轴初始位置注入5 kHz的高频方波进行转速闭环启动,无需滤波器,定子电流经Clark变换后,经归一化处理后由龙贝格观测器直接估算出转速及位置,1.5 s后取消注入高频方波信号,切入反电势观测器算法输出。在MATLAB/Simulink环境下搭建了基于S函数的高源码仿真模型,从仿真结果可以看出,在低速或零速时,高频注入法比传统反电动势更能有效地追踪真实转子角度。此算法电机不依赖电机模型,适应性好,鲁棒性高,算法可行性好,提出的基于Matlab-S函数高频注入无速度传感器矢量控制算法,对在家电及车载空调等领域应用永磁同步电机的企业具有一定实践指导意义。

无传感器永磁同步电机全速范围控制技术综述

当前永磁同步电机控制系统在向高效率、低成本的方向发展。针对常规机械式位置或速度传感器存在的体积大、成本高、安装不便以及特殊应用场合下可靠性低等问题,无传感器控制技术被广泛应用在电气传动领域。实现无传感器控制的关键在于对电机转子位置或速度进行检测。文中对永磁同步电机无传感器控制技术在零低速、中高速及全速范围内的各种方法进行了分类和总结,介绍了各种方法的原理和特点,并对其优缺点进行了对比分析。最后,文中对永磁同步电机无传感器控制方法的研究重点和发展趋势进行了展望。

关于高架点源在静风条件下的污染预测探讨

本文在分析风速观测的基础上，提出了用微风模式代替静风模式预测高架点源废气排放在静风条件下的污染预测．

非零速启停的低功耗步进电机控制器研究

为了优化步进电机开环控制性能,对非零速启停的加减速曲线算法及其低功耗硬件逻辑实现进行了研究。针对零速启停的加减速曲线存在控制性能难以充分发挥的问题,提出了一种非零速启停的步进电机线性加减速曲线算法,将加减速过程划分为4种转动模式,可构建任意的线性速度剖面。首先理论推导了4种加减速转动模式的控制脉冲周期;其次结合流水线设计思想优化加减速曲线算法的硬件逻辑模型,在FPGA中设计了步进电机控制器IP核,并采用门控时钟等低功耗IC设计技术实现了IP核的低功耗;最后,搭建了实验平台进行验证。实验结果表明,IP核可以实现4种转动模式的非零速启停控制,实现了高实时、高精度驱动,提升了20%的控制性能,电路面积优化约30%,功耗降低53%,验证了方案的可行性与有效性。

车载组合导航数据处理方法研究

在运用组合导航技术进行车辆定位导航过程中,由于环境、导航设备等因素的干扰,导航数据中会包含有较大误差的野值数据,使得导航结果与实际车辆的行驶轨迹发生较大偏差,从而给人们的日常生活带来不便。一方面,错误的导航信息会给用户增加不必要的麻烦,影响智能交通系统的发展;另一方面也影响组合导航技术的应用和推广。为此,本文提出了对车辆低速和车辆停止时的定位数据进行剔除,利用粗差剔除和多项式拟合等方法对定位数据进行分析处理,提高导航定位的准确性。跑车试验证明该方法可以有效地提高定位精度,满足车载导航的需求。

带交叉流浓相换热器预分解窑的气体力学分析

与传统NSP窑系统相比,交叉流浓相换热器窑有着较好的热交换效果,出C1筒温度可低于250℃,可以合去增湿塔,简化工艺,是一种较好的预分解系统。从气体力学分析,交叉流浓相换热器窑气体量分配、阻力平衡较传统NSP窑复杂,但是只要把握了关键的几个气体动力源、等压点、零压点,是完全可以正常运行的。无论交叉流浓相换热器,还是传统NSP窑,必须注重低限风速的意义,防止或减少积料、塌料现象的发生;分解炉与回转窑的风量分配是提高该类窑型综合效能的关键。

基于45 nm SOI CMOS工艺的10 bit、125 MS/s过零检测Pipeline-SAR ADC设计

基于45nm SOI CMOS工艺,设计了一款两级流水线级联型逐次逼近ADC(Pipeline-SAR ADC).摒弃了传统流水线结构中大功耗级间运算放大器,采用过零比较器和受控电流源完成级间余量放大功能,极大地减小了ADC的功耗.分析了子ADC中比较器失调对ADC精度的影响,提出了一种具有失调校准的动态比较器,满足了高精度、高速度的要求.此外,在设计逐次逼近结构时,采用共模切换、上极板采样和全定制控制逻辑等技术进一步降低了系统功耗.仿真结果显示,ADC在125 MS/s、奈圭斯特输入频率下,实现了60.46dB的信噪失真比和77.33dB的无杂散动态范围,有效位数为9.75bit,系统总功耗只有1mW.ADC的FoM值仅为9.29fJ/step,较其他工作有很大的提升.