电气传动控制系统中的单片机技术要点及实践探析

电气传动控制系统通过将电能转换、处理和调节,为各类电力设备提供高效、可靠的电源和控制手段,极大地推动了电气传动控制系统的发展和应用。在这个快速发展的时代,了解和掌握电力电子技术的最新进展对于电气控制的从业人员来说至关重要。文章首先简要介绍电气传动控制系统的基本原理和主要组成部分,随后将重点投向电力电子技术在电气控制系统中的应用实践。结果表明,在电气控制系统中,电气传动控制系统不仅可以提供高效的能量转换和调节功能,同时还能够实现精确的电压、电流和频率控制,从而满足不同领域对电力质量和稳定性的要求。

FeCrNiCoCu纳米压痕性能的分子动力学研究

纳米压痕是研究金属特性最广泛的方法之一.因此,本文采用分子动力学方法研究了晶粒数、压痕半径和压痕速度对FeCrNiCoCu压痕性能的影响.结果表明,晶粒数从4增加到16,杨氏模量和硬度值逐渐减小,呈现反Hall-Petch现象;随着压头半径的增加,杨氏模量增大,硬度受接触面积的影响较大而减小,较大的压头半径有利于模型内部位错的产生和扩展;压入速度对杨氏模量和硬度的影响微弱,压入速度越快,位错密度越低,位错传播速度越慢.本工作以期为FeCrNiCoCu的研究提供理论指导.

履带式爬壁机器人运动学建模与磁吸附设计

针对搭载高压水射流装置的履带式爬壁机器人附壁稳定性问题,结合设计的爬壁机器人的结构特点,建立了爬壁机器人吸附在船舶壁面时的运动学模型,分析并求解了影响爬壁机器人附壁性能的各个因素,并对其磁吸附单元进行设计,分析磁吸附单元在N-S充磁和Halbach充磁方向时磁力与间隙关系。借助拉伸试验机对永磁吸附单元进行试验,验证了磁吸附单元的可靠性。并对搭建的功能性样机,开展室内水平行走、垂直爬壁和1∶1实船模型爬壁试验,验证了分析结果的正确性,为履带式爬壁机器人进一步结构优化设计和动力学分析提供了基础。

履带式船用水下观察机器人设计与吸附分析

为了解决船体壁面附着物及锈蚀检测不便等问题,对履带式船用水下观察机器人开展设计与吸附分析。基于设计指标和总体结构,建立机器人运动学模型,求解机器人在直线下滑和纵向倾覆状态下单块磁体所需的理论最小吸附力。利用Maxwell对磁体模型参数进行优化,并对履带组件上布置单块磁体、N-S正反充磁2块磁体和3块磁体分别进行仿真,确定采用N-S正反充磁布置。最后制造功能样机进行实验验证。结果表明:机器人静态不失稳主要取决于其纵向倾覆状态,陆上行走单块磁体理论吸附力要达到230 N,水下运动要达到140 N;磁体模型参数确定为背板厚度3.5 mm、磁体厚度13 mm、仿真及实验船板厚度5 mm;优化后单块磁体与金属壁面满足5 mm以内的接触间距,相邻两块N-S正反方向充磁布置,等效单块磁体与金属壁面满足6.5 mm以内的接触间距;搭建样机验证了机器人设计指标的有效性,同时利用刮泥板有效限制附着物厚度,磁体与金属壁面在接触间距内实现可靠吸附。

七功能水下液压机械臂设计

针对有缆遥控水下机器人上要求搭载的机械臂占地面积小、动作范围大的问题,对包括偏转和俯仰在内的6自由度位置变化及抓取的7功能水下液压机械臂进行设计、仿真以及实验分析,利用多目标优化模型对抓取卡爪进行设计,计算液压缸最短行程时,可实现的卡爪开合范围;建立机械臂的D-H参数模型,对机械臂的正运动进行求解,采用Matlab软件仿真分析6个活动关节的运动姿态;搭建功能样机和工程样机开展机械臂的陆上动作及水下试验验证,结果表明,机械臂的6个活动关节位置、速度以及加速度曲线都光滑平顺、无突变,无超调现象;机械臂含抓取卡爪的结构设计合理。

基于传感网技术的高校实训室安防系统设计研究

由于实训室内部环境的复杂性和不稳定性,PC端的数据传递往往会出现延迟、丢包、乱序等现象。高校实训室安防系统在运行过程中易受到PC端数据传递问题的干扰,进而引发安防监控异常,为此,提出基于传感网技术的高校实训室安防系统设计。硬件部分采用了HC-SR501红外传感器和CC2530微控制器,软件部分构建了高校实训室安防架构,利用传感网技术设计了高校实训室安防监测算法,生成了高校实训室安防无线通信中心,从而完成了高校实训室安防监控。系统测试结果表明,设计的基于传感网技术的高校实训室安防系统在不同日期下的监控功能均正常,异常行为识别准确性高,证明设计的高校实训室安防系统性能良好,可靠性较强,可有效降低高校实训室使用风险。

基于《电子产品设计与制作》课程信息化教学策略研究

要改变传统的教学体系,充分利用先进的信息化手段,结合课程《电子产品设计与制作》的课程特色,课程目标,构建符合时代发展的信息化环境资源,利用信息化技术促进学生自主学习,提高学习热情,培养学生信息化的素养,最终实现教学效果的有效发展和提高。

新工科背景下“机械制造技术”课程信息化教学改革的探索与实践

本文对机械制造技术课程信息化教学改革进行了探索与实践,教学过程中大量的引入CAD/CAM技术,同时将创新创业项目、技能竞赛与课程教学内容相结合,以此强化学生的CAD/CAM应用技术水平,使学生重视CAD/CAM技术,促进学生了解当前前沿技术,同时掌握实践知识。

六自由度水下机械臂设计与分析

为了解决有缆水下机器人(ROV)上搭载的机械臂作业范围不大、水下作业能力有限的问题,对六自由度(6-DOF)水下机械臂进行了研究,设计了一种带有平动开合功能夹持手爪的六自由度水下机械臂,实现了主手对从手的关节驱动器(液压缸或摆动缸)进行位置控制的目的。首先,基于多目标优化规则对夹持手爪进行了计算,求解出液压缸最短行程在20 mm时即可实现手爪的120 mm平动开合范围目标;然后,建立了六自由度机械臂活动关节的D-H数学模型,对机械臂的正、逆运动学进行了求解;最后,采用Solid works软件对设计的机械臂进行了干涉检查,并利用MATLAB软件仿真分析了6个活动关节的运动轨迹,采用蒙特卡洛法求解了机械臂的工作空间范围,并进行了样机测试和水下实验。研究结果表明:机械臂的仿真模型位姿与三维模型位姿一致,机械臂的6个活动关节速度和加速度曲线都是光滑平顺的、无突变点,不存在超调现象;设计的六自由度水下机械臂夹持手爪可以按照预定指令进行120 mm开合运动,ROV上的从机械臂能够跟随主机械臂运动,加减速性能良好,各关节转角范围满足设计要求,可为下一步机械臂的结构优化奠定基础。

船舶电力推进系统无刷直流电机控制技术

由于无刷直流电机具有高效率、长寿命、低噪声、平稳转速和高输出转矩等优点,已经成为船舶电力推进系统中不可或缺的一部分。本文针对BLDCM的速度环和电流环响应效果,研究相应的硬件和软件系统,采取传统的PID算法和现代模糊控制算法,构建基于DSP的船舶直流无刷电机控制装置。实验结果表明,采用模糊PID算法进行电机控制能够实现更小的输出转矩脉动和更高的转速,同时使得该系统在船舶电力推进系统中变得更加稳定可靠,能够满足实际应用中的需求。

面向嵌入式系统的低功耗智能传感器设计研究

21世纪的WSM已经成为一种具有重要应用价值和科学研究价值的综合性技术,它将传感器、计算机和无线通信技术有机结合,具有快速配置、自组织、强大伪装能力以及无需人工介入的特点,使得它在各种领域都有着广泛的应用。尽管结点设置的相对变化可能会导致部分结点的失效,但是在当前的技术水平下,WSM仍然可以满足用户的需求,并且能够有效地提升系统性能。由于功率、传输距离、数据失真等因素的存在,嵌入式系统的低功耗智能传感器可以根据需要调整软件参数,并采用多种不同的传感器组合,从而提供更加高效的测量结果。此外,这些智能传感器组合还可以与其他类似的系统相比较。通过将智能传感器系统与其他网络相结合,可以有效完成复杂的任务,而且具有较高的效率。因此,文章旨在深入探索如何利用低功耗的智能传感器技术来提升嵌入式系统的性能,从而提高其可靠性和可用性。

大型船舶直线航迹自校正控制研究

随着科技的发展,大型船舶的操控技术也随之变得越来越先进。为保证大型船舶在操纵和停靠过程中能够安全航行,加强大型船舶的航迹研究具有十分重要的意义。一般而言,影响大型船舶直线航迹的因素有航道条件、大型船舶密度和气象条件等,因此以航迹自校正控制系统的技术为切入口,对大型船舶的操纵技术展开研究,并由此提出相关完善策略,为大型船舶在复杂海域以及风浪海域中的安全航行提供技术支持。

新工科背景下自动控制原理课程教学改革方法

新工科背景下要求培养高级国际竞争新形势下的全新人才,注重立德树人发展新方向,为新工科教育改革夯实基础。作为自动化相关专业的基础课程之一,自动控制原理课程在教学改革过程中创新推出“金课”教育理念,提升课程高阶性和挑战度,全面适应新工科背景下的工程人才培养需求。文章阐述了新工科背景下“金课”教学改革理念,分析了新工科背景下自动控制原理课程教学存在的问题,并探讨了新工科背景下自动控制原理课程教学改革方法。

基于大数据和云平台的“物联网+养老”模式构建与应用研究

本文旨在探讨基于大数据和云平台的“物联网+养老”模式的构建与应用。首先,对物联网技术的基本原理和应用领域,以及养老模式的发展现状和面临的挑战进行了概述。其次,详细探讨了大数据分析技术与云平台构建和管理在养老模式中的应用。最后,着重讨论了基于大数据和云平台的“物联网+养老”模式的构建方法。

五相磁通切换永磁电机滑模控制

针对传统五相磁通切换永磁电机控制方法的不足,提出一种新颖的小波滑模控制算法,在分析五相磁通切换永磁的工作原理和数学模型基础上,以五相电机转子速度和负载转矩为观测对象,以速度误差为基本变量,设计具有积分和小波运算功能的滑模面,利用小波多尺度因子和指数趋近律调节滑模切换过程,减少滑模抖振,给出了q轴电流的控制律,同时为抑制五相磁通切换永磁电机定位力矩的不利影响,设计注入补偿电流方法,减少了转速和转矩脉振。仿真和实验结果表明所提出的滑模控制方法可以提高五相电机系统的稳定性和动态性能,提高对负载转矩变化的鲁棒性。

基于最小二乘支持向量机的五相容错永磁电机匝间短路故障诊断

随着电机驱动系统的应用领域越来越广泛,对电机的安全性能提出越来越高的要求,多相电机比三相电机具有更好的可靠性和容错性,其故障诊断技术成为研究的热点.针对五相容错永磁电机的匝间短路故障进行研究,分析支持向量机(SVM)与最小二乘支持向量机(LS-SVM)在该电机匝间短路故障诊断中的应用机理,构造多故障诊断分类器,建立基于LS-SVM的多故障诊断模型,采用粒子群优化算法进行参数寻优,测试结果表明:LS-SVM方法在快速性和精度上均有所提高,证明此方法用于五相容错永磁电机匝间短路故障诊断的可行性.

《悉尼协议》范式下德技并修型人才培养路径研究

高职院校以培养高素质复合型技术技能人才为目标,培养过程中既要强调职业技能训练,也要重视职业素质教育。从《悉尼协议》三大理念出发,以装备制造产业链人才需求培养为例,结合德技并修型人才培养的内涵要求,规划人才培养的实施路径:设计五育并举立体式德技并修型人才培养体系;确立人才培养目标和毕业要求,细化能力指标体系;创设课程体系和“课程地图”;设计德育、职业素养与专业技能的融合教育,优化支撑体系;基于大数据构建人才质量保障体系,对毕业要求进行达成度评价,实现闭环式人才培养体系。

永磁同步电机参数自学习滑模控制研究

在传统滑模控制中,通常根据实测电流和观测器的电流估计值之差设计滑模面,但这往往会造成趋近滑模面较慢和相位滞后问题。以电流和磁链作为RBF神经网络滑模观测器的输入,把转子角速度作为未知量,采用RBF神经网络最小参数自学习算法,使神经网络滑模控制器的输出作为系统位置控制输入信号,通过参数的估计代替网络权值的调整,减少了计算量,采用指数型趋近律有效降低滑模控制的抖振现象。通过与传统滑模仿真试验相比,比较结果表明该方法可以提高系统的响应速度,实现转子位置的准确估算,降低抖振,改善系统的动态性能。

基于等效滑模的开绕组永磁直线电机控制研究

开绕组结构能给直线电机系统提供更多的电平,可以提高电机绕组端电压和功率,是提升直线电机推力性能的有效方法。文中以初级永磁型直线(Primary Permanent Magnet Linear,PPML)电机为研究对象,分析了PPML电机的数学模型,设计了PPML电机的双逆变器开绕组拓扑结构;针对传统PI控制的不足和滑模控制中存在的抖振,提出以电机的速度和位移为控制量,把电机系统分解为等效控制和切换控制,设计了等效控制器和切换控制律,增加补偿控制量改进等效滑模控制,抑制滑模抖振,仿真和实验结果证明,与传统方法相比,该方法能减小电流波动和推力脉振,提高了PPML电机的控制性能。

乡村振兴背景下特色农产品产业融合发展问题研究

近年来,在江苏省全面落实乡村振兴战略的过程中,特色农产品产业融合发展成为重要的基础保障,以特色农产品产业为基础分析产业融合发展问题并探索最佳的融合发展策略成为必然的发展趋势。为此,相关部门应予以充分的重视,在产业融合发展的同时打造特色化的集群,增强品牌发展的影响力,形成科技方面与人才方面的支持,推进乡村振兴战略的实施。