电气传动——信息、能源和运动的接口

电气传动是信息、能源和运动的接口。长期以来大家都接触它,但对它是不是高新技术存在疑虑。文章试图从接口角度出发谈个人对该领域的认识,望能促进人们的理解。文中讨论电气传动下列几个问题:什么是电气传动;在国民经济中的作用;与其它学科的关系及发展方向;在我国的现状及攻关方向建议。

带负荷运行的电气传动系统额定值规定

等同采用IEC 61800 6:2003的《GB/T 12668.6调速电气传动系统第6部分:带负荷运行和对应额定电流形式测量导则》正在国家标准报批。本标准为带负荷运行的调速电气传动系统额定值的规定提供可供选择的方法。简要介绍几种负载工作制类型的电流额定值的规定,为大家执行时提供参考。

第2版国际标准调速电气传动系统电磁兼容性介绍

等同采用IEC61800-3:1996的《GB/T12668.32003调速电气传动系统第3部分:产品的电磁兼容性标准及其特定的试验方法》已颁布执行几年,本国际标准的第2版IEC61800-3:2004(以下简称第2版)对IEC61800-3:1996第1版(以下简称第1版)进行了一次技术修订。简要介绍了电磁兼容性内容的主要区别,为大家执行时提供参考。

传动系统速度实际值信号的陷波滤波器及其仿真研究

分析传动系统中谐振发生的原因,指出解决方法。给出一种陷波滤波器的结构,推导出其传递函数,并对相应的结构作了仿真试验。仿真结果表明,陷波滤波器对滤除信号中的某个指定频率的分量非常有效,但陷波滤波器的引入对传动系统也有一定的负面影响。最后介绍现场实际使用情况及效果。

基于Modbus、Modbus Plus的交流传动网络的研究

简要介绍了Schneider公司的Modbus和ModbusPlus总线,并提出了基于Modbus和ModbusPlus的交流传动控制网络.重点讨论了此控制网络的系统配置和梯形图设计,这种控制网络控制方便,传输精度高.

印刷机模拟操作软件研究

针对印刷模拟操作软件的基础部分进行了研究,主要包括印刷故障分析及调整等。选取单张纸胶印机为例,从纸病分析、纸路故障到墨路故障以及其他故障着手,进行了分类总结,在此基础上,利用Access软件建立了印刷故障数据库,并利用VB软件进行了人机交互平台的开发。

双馈电动机直接转矩控制技术的研究

直接转矩控制技术已广泛应用于笼型感应电动机的调速控制 ,并获得了良好的控制效果。本文对双馈感应电动机直接转矩控制进行了理论分析 ,推导出了有关控制方程并给出了具体的实施方案。在此基础上进行了仿真研究 ,仿真结果验证了理论分析是正确的 ,提出的方案是可行的。

传送带PLC控制系统设计

传送带广泛应用于运输、电力、冶金、建材等行业,是工业生产中常见的控制设备之一。可编程序控制器(简称PLC)具有控制简单方便,适应能力强等特点,是工业控制领域的主流设备。采用西门子S7-200 PLC的触发器及比较指令进行四级传送带顺序控制,实现了四级传送带的逆序启动、顺序停止及故障处理等功能,与传统的定时器指令控制方案相比,设计思路清晰新颖,设计程序简单,且易于扩展至多级传动带的顺序控制。

同步加速器二极磁铁电源的研究

提出了一种基于晶闸管相控整流器和IGBT脉宽调制 (PWM )变换器技术的同步加速器二极磁铁电源的设计方案 ,分析了其工作原理。试验结果表明 。

混洗蛙跳算法的改进研究

针对基本混洗蛙跳算法(Shuffled Frog Leaping Algorithm,SFLA)收敛速度慢、优化精度低且易于陷入局部最优的问题,对其进行多项改进。采用随机分组策略,平衡各子群的寻优能力,保持种群多样性;打破最差蛙只向最优蛙学习的模式,引入Minkowski距离,使最差蛙借助更多同伴信息选择进化方向,增强种群适应性;针对最优蛙进化机会少,引入精英策略和变异思想更新其位置,避免陷入局部极小,加快收敛速度,最后选取合适的目标函数,将改进前后混洗蛙跳算法(Improved Shuffled Frog Leaping Algorithm,ISFLA)用于冷轧液压伺服位置自动控制(Automatic Position Control,APC)系统的PID参数整定,并将整定结果进行西门子PLC实验验证,结果表明改进后算法的有效性和高效性。

棒材生产线成品飞剪优化剪切的研究

分析了对高速成品飞剪定长倍尺剪切的影响因素及对成品棒材尾段的控制,并对成品飞剪系统的有关参数进行了实测和理论分析,提出了优化倍尺剪切的控制方案,针对剪切的3个阶段:第一刀优化剪切、定尺优化剪切和尾钢优化剪切采用不同的优化方案,达到最好的优化效果。通过实际应用和理论校验,证明了该方案的正确性和可行性。

基于灰色预测的MFAC在铝热连轧张力控制中的仿真研究

针对重庆某铝加工厂双机架铝带热连轧机机架间张力波动问题,分析了影响张力波动的原因。为提高张力系统的控制精度,对传统PID控制器进行了算法改进,采用无模型自适应算法进行控制器设计,并加入灰色预测模型,通过超前预测来补偿系统延时及参数时变,形成新的控制律作用在被控对象上。仿真结果显示,基于灰色预测的无模型自适应控制在跟踪性、适应性、克服大时滞能力方面与传统的PID控制相比有很大的优越性。

一种大功率公共直流母线功率变换器的设计与应用

在多电机交流调速传动系统中,公共直流母线技术被广泛使用。而公共直流母线应用的核心是功率变换器的合理设计。如何提供稳定的直流电压源,同时又能把逆变器产生的再生能源回馈到电网是我们要解决的关键问题。从器件选型、散热方案和晶闸管的驱动3个方面,详细介绍了直流母线的功率变换器的实现,并且通过实验和现场应用论证了设计方案的可行性以及设备整机的可靠性。

基于FPGA的三电平逆变器死区补偿方法研究

为防止逆变器桥臂直通,造成器件损坏,必须在同一桥臂互补的触发信号中加入死区。三电平逆变器中,存在两个死区状态,从+1到0过渡时,加入的死区状态为D1,从0到-1过渡时,加入的死区状态为D2。文章分析了三电平逆变器中电流流向不同时,两个死区状态对输出的影响,并提出了补偿方案。结合三电平逆变器SPWM控制方案,通过实验验证了理论分析的正确性和实际可行性。

基于DSP-FPGA的通用数字控制器硬件设计

为了使通用数字控制器的硬件电路与软件程序标准化和模块化,提高数字控制器的实时性、稳定性、抗干扰性,介绍了一种基于DSP+FPGA系统架构的通用数字控制器硬件设计,对控制器及主CPU板的设计方案、主CPU板上的电源管理电路、数字信号处理器DSP及其外围设计、现场可编程门阵列FPGA的配置电路、总线驱动电路作了详细说明。实际应用验证了该数字控制器硬件设计的正确性和可靠性。

基于PLC的热轧卷取控制系统设计

针对热轧钢卷卷形在实际生产过程中复杂的控制要求,简要分析了卷取机的结构以及影响卷形的因素,详述了卷取张力的计算分析方法、控制过程算法等,给出了张力调节系统框图。阐述了卷取机控制系统的硬件系统设计,介绍了系统中PLC的功能,并对设备的初始状态设置与卷取控制过程进行了叙述,实践中卷形得到了良好的控制。

矢量控制系统的解耦与调节器设计

介绍矢量控制的资料很多,但多着眼于工作原理,对系统中调节器设计方法的介绍很少,原因是构成系统的3个部分都存在耦合,不能直接使用人们熟悉的工程设计方法。讨论了这3处耦合是什么,介绍了它们各自的解耦方法及按常用的"最佳整定法"设计调节器PI参数的公式。

驱动弹性负载的调速传动

弹性负载会导致调速系统弹性振荡,抑制扭振是调速传动的重要课题之一。介绍了3类弹性负载弹性振荡的发生原因及其抑制方法。这3类弹性负载是:多质量传动系统、有弹性机械联系的多电机传动系统和弹性张力系统。为抑制扭振:多质量传动系统用陷波滤波器,有机械联系之多电机传动系统用SLBS负载均衡系统,弹性张力系统借助于在力转矩给定中引入转速增量信号。

加速器用大功率高精度电源控制策略研究

提出基于电流滞环控制直流有源滤波(DAF)与相控整流(THC)相结合的加速器电源方案,基于补偿谐波电流的电流滞环控制(HCCS)方法提高了DAF环节的响应速度,有效克服了系统参数变化的影响。针对电流滞环控制开关频率不定的问题,采用变滞环宽度控制,使得开关频率基本恒定,简化了滤波环节参数设计。为提高系统动态响应和稳态精度,系统采用反馈控制和前馈控制相结合的复合控制方式。实验结果表明该方案合理可行。

风力发电机组的电气控制

综述了风力发电机组的电气控制。在简述风力涡轮机特性的基础上,介绍恒速发电和变速发电的特点和应用场合,重点是基于同步发电机的“直接在线”发电和基于绕线异步机的双馈发电系统,以及桨叶倾角控制系统。最后介绍一种新型锥形转子风力发电机组的设想。