基于负载能量耦合的桥式起重机定位消摆控制

针对桥式起重机运输过程中,台车牵引吊绳引起负载惯性摆动的问题,提出了基于负载能量耦合的桥式起重机定位消摆控制方法。该方法以二维桥式起重机数学模型为基础,分析桥式起重机系统能量,构造基于负载位移与摆角的耦合函数,借助Lyapunov方法,获取控制律;并对该闭环系统在平衡点处的稳定性进行分析,兼顾桥式起重机的准确定位与消摆功能。通过仿真结果分析,该方法能够有效抑制负载摆动,实现台车准确定位;与传统系统能量的控制和负载广义调节控制相比,具有更佳的控制效果。

基于平滑过渡轨迹的桥式起重机定位防摆

针对桥式起重机传统加速度运输轨迹中,台车加速度变化引起负载惯性摆动的问题,提出了基于加速度平滑切换的桥式起重机轨迹规划方法,用于实现台车定位与负载消摆。上述方法以三段式加速度为基础并引入加速度平滑过度环节,优化系统的各项性能指标,采用相平面分析法获得桥式起重机的运动学方程,由此方程设计控制系统,减少加速度变化对台车的直接冲击,避免打滑与抖动,兼顾台车精准定位与负载消摆的要求。通过仿真对比分析,上述方法能够使台车准确到达指定位置并消除负载摆动,同时有效减小加速度变化对台车的冲击。

基于在线轨迹规划的桥式起重机定位消摆控制

针对桥式起重机运输过程中,台车牵引吊绳引起负载惯性摆动的问题,提出了基于在线轨迹规划的桥式起重机定位消摆控制方法。该方法以平滑的定位轨迹为基础,利用台车运动与负载摆动间的动态耦合关系,引入不影响定位的消摆环节,构建定位消摆轨迹,无须离线迭代优化,实现桥式起重机在线规划轨迹,兼顾台车的准确定位与负载消摆的要求。通过仿真对比分析,该方法能够有效的抑制负载摆角,实现台车的准确定位,降低参数整定频率与难度,提高响应速度。

无线通信技术在起重机智能超载限制器中的应用

论文针对双小车起重机共用一个超载限制器布线困难的特点,设计了无线数据采集的超载限制器。以STM32F103增强型ARM为核心,采用APC220无线数传模块,解决了传感器信号通信问题;并通过APC220无线模块把数据发送给大屏幕进行显示。

黑匣子技术在起重机智能超载限制器中的应用

对起重机超载限制器的黑匣子进行硬件电路搭建和软件程序设计,并设计了U盘存储格式。该装置已被用到实际工程中,且取得了非常好的效果。

基于LCL滤波的三相PWM整流器新型DPC策略

建立LCL滤波的三相脉宽调制(PWM)整流器的数学模型,对于直接功率控制(DPC)的开关频率不固定以及LCL滤波器引入的谐振问题,构造功率外环电流内环的双环控制结构;提出一种新型DPC策略,在功率环构造虚拟电压源等效为功率阻尼,同时功率环的输出作为电流环的输入指令值,电流环采用无差拍控制以保证电流跟踪精度,并采用空间矢量PWM(SVPWM)产生PWM信号驱动整流器功率开关,实现固定开关频率。仿真结果表明,该控制策略在抑制谐振的同时,实现整流器单位功率因数运行,系统具有较好的动静态性能。

基于能量流动双PWM协调控制

基于双PWM结构,根据系统能量流动分析系统在能量平衡状态和能量不平衡状态下系统各部分间的能量关系,并建立双PWM结构能量数学模型;针对系统输出能量与消耗能量不平衡时造成的直流母线电压波动以及输出功率不匹配的问题,建立关于直流母线电压以及网侧电流d轴分量的约束条件,保证系统能量能够平滑变化;采用约束条件对整流器电压外环以及功率内环进行修正,用以实现整流侧输出能量与逆变侧消耗能量的快速平衡,达到双PWM结构间协调控制的目的;根据仿真结果表明,系统在电机功率突变时,能够实现能量的快速平衡,并且能够减少直流母线电压波动,减少网侧谐波分量和直流侧电容。

感应电机全阶状态观测器及其无源性转速控制

为了实现感应电机的高动态调速性能,针对电机的非线性本质,提出了一种基于全阶状态观测器及其转速自适应估算的感应电机无源性转速控制方案。在基于感应电机无源性与稳定性分析的基础上,设计了渐近稳定转矩跟踪无源性控制器。针对无源控制律所需转子电流难以观测的问题,提出了一种旋转坐标系下以转子电流和转子磁链为状态变量的全阶状态观测器,并应用该观测器对转速进行估算,实现了感应电机无速度传感器的无源性转速控制。仿真结果表明该控制方法易于实现,采用全阶观测器观测转子电流值和估算转速值更为准确,显著提高了感应电机的动静态性能。

基于空间矢量及定子电阻压降补偿的异步电机交流预励磁起动研究

为了提高异步电机的起动性能,解决电机起动时出现较大尖峰电流、转矩响应较慢等问题,分析了上述问题出现的主要原因,进而提出一种基于空间矢量及定子电阻压降补偿的异步电机交流预励磁起动方法。该方法的本质是对磁链的控制,在空间矢量理论的基础上,对电机的动态方程进行深刻分析,揭示了起动电流过大的主要原因是由于磁链的不稳定,进而采用交流预励磁方法分别对励磁和转矩控制,使电机内部磁场在电机起动前平稳建立,而后控制电机的起动,并在整个动态过程中利用定子电阻压降补偿来抑制低频时磁链的波动。仿真结果表明,本方法能够使圆形旋转磁链逐步稳定的建立,实现了控制系统的良好解耦效果,能有效地减小起动尖峰电流,并且维持磁链幅值的稳定,更有利于电机的平稳起动。