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无刷直流电机转速伺服系统反步高阶滑模控制

控制与决策 2016年第6期31卷 961-968页

作者：张庆超马瑞卿西北工业大学自动化学院西安710072

针对无刷直流电机转速伺服系统高性能非线性鲁棒控制,提出一种新型的多滑模反步高阶滑模非线性控制方法.在控制律设计的每一步都引入二阶滑模Super-Twisting算法,无需计算变量导数,消除了滑模抖振,并在第1级子系统虚拟控制律设计中提出... 详细信息

针对无刷直流电机转速伺服系统高性能非线性鲁棒控制,提出一种新型的多滑模反步高阶滑模非线性控制方法.在控制律设计的每一步都引入二阶滑模Super-Twisting算法,无需计算变量导数,消除了滑模抖振,并在第1级子系统虚拟控制律设计中提出一种改进的二阶滑模Super-Twisting算法.与传统双闭环PI控制相比,能够令系统的动静态性能更好,转矩脉动更小,鲁棒性更强;与标准Super-Twisting算法相比,进一步提高了系统对阶跃负载扰动的抑制能力.最后通过仿真分析表明了所提出方法的有效性.

关键词：无刷直流电机高阶滑模控制反步控制非线性控制鲁棒性

变频+移相控制的双有源串联谐振DC-DC变换器的小信号建模

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西北工业大学学报 2019年第4期37卷 830-837页

作者：韩伟健马瑞卿刘青西北工业大学自动化学院陕西西安710072 帕多瓦大学信息工程学院意大利帕多瓦35131

变频+移相双自由度控制技术能够实现双有源串联谐振DC-DC变换器在宽范围工况下的零电压开通,从而有效提升变换器的工作效率和可靠性。提出了变频+移相控制下双有源串联谐振DC-DC变换器的小信号连续域模型,为研究在该控制机制下变换器的... 详细信息

变频+移相双自由度控制技术能够实现双有源串联谐振DC-DC变换器在宽范围工况下的零电压开通,从而有效提升变换器的工作效率和可靠性。提出了变频+移相控制下双有源串联谐振DC-DC变换器的小信号连续域模型,为研究在该控制机制下变换器的动态特性和闭环控制器的设计提供依据。所建立的模型基于广义平均建模法,选取输出电压的直流分量和电感电流、谐振电容电压的基波分量作为状态变量,准确描述了谐振腔对变换器动态特性的影响。在此基础上设计了输出电压闭环调节器,实现了变换器在ZVS变频+移相控制下的稳定运行。理论分析通过Matlab/PLECS仿真和1台800 W原理样机进行了验证。

关键词： DC-DC变换器双有源串联谐振小信号建模变频移相

基于霍尔位置信号的无刷直流电机电磁转矩观测

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电工技术学报 2015年第10期30卷 187-195页

作者：张庆超马瑞卿张震骆光照西北工业大学自动化学院西安710172

针对无刷直流电机,在分析反电动势波形函数与霍尔位置信号关系的基础上,提出了一种新颖的电磁转矩观测方法,解决了无连续转子位置信息条件下转矩大小及符号的正负观测问题。与传统方法相比,本文所提方法只需离散的霍尔位置信号,无需连... 详细信息

针对无刷直流电机,在分析反电动势波形函数与霍尔位置信号关系的基础上,提出了一种新颖的电磁转矩观测方法,解决了无连续转子位置信息条件下转矩大小及符号的正负观测问题。与传统方法相比,本文所提方法只需离散的霍尔位置信号,无需连续的转子位置信息及反电动势波形。实验表明,在电机稳态运行、正/反转切换的过渡过程中,该方法都能够有效地计算出转矩的大小与符号的正负,可用于无刷直流电机的直接转矩控制。

关键词：无刷直流电机霍尔位置信号反电动势转矩观测

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一种永磁无刷直流电动舵机四象限控制

电工技术学报 2011年第9期26卷 73-79页

作者：谭博马瑞卿刘卫国西北工业大学自动化学院西安710072

分析了无刷直流电机(BLDCM)相电流和转矩的关系,得到了控制相电流就可以控制转矩的结论。在此基础上,提出了一种新型的无刷直流电动舵机四象限控制方法,该方法根据不同的转子位置计算反馈电流,并将反馈电流与给定电流滞环比较得到正/反... 详细信息

分析了无刷直流电机(BLDCM)相电流和转矩的关系,得到了控制相电流就可以控制转矩的结论。在此基础上,提出了一种新型的无刷直流电动舵机四象限控制方法,该方法根据不同的转子位置计算反馈电流,并将反馈电流与给定电流滞环比较得到正/反转信号,通过该信号调节相电流以达到控制转矩的目的。本文还分析了BLDCM的换相转矩脉动,得到电机低速运行时,令2α=αt就可以保持非换相电流不变、消除换相转矩脉动的结论;在此基础上,指出了该四象限控制方法通过对相电流的控制能够减小电机低速换相转矩脉动。仿真和实验验证了该四象限方法能够实时、有效地控制相电流,减小电机低速运行时非换相电流的脉动,同时也能够满足系统的动态性能指标。

关键词：转矩控制四象限 BLDCM 正/反转控制滞环

高压直流航空燃油泵电机堵转故障检测与应急控制技术研究

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电机与控制应用 2022年第11期49卷 55-62页

作者：刘航宇马瑞卿南京航天航空大学长空学院江苏南京211106 西北工业大学自动化学院西安710072

针对航空燃油泵用无刷直流电机(BLDCM)发生堵转故障现象,从故障原因、故障检测技术、故障严重程度、故障可控性及故障影响范围出发进行深入的研究,旨在提出并验证一种工程上可用的BLDCM故障检测方法与故障应急控制机制。针对BLDCM发生... 详细信息

针对航空燃油泵用无刷直流电机(BLDCM)发生堵转故障现象,从故障原因、故障检测技术、故障严重程度、故障可控性及故障影响范围出发进行深入的研究,旨在提出并验证一种工程上可用的BLDCM故障检测方法与故障应急控制机制。针对BLDCM发生堵转时与堵转后的运行工况,设计了一套基于BLDCM转速和母线电流的故障检测与应急控制机制;完成了对BLDCM堵转故障检测及应急控制机制仿真。借助已有的燃油泵用BLDCM试验台,完成BLDCM堵转故障条件下的故障检测与应急控制机制验证。在传统的堵转故障停机保护基础上,针对BLDCM运行过程中堵转故障发生的几率和消失的先后,设计了一种降低PWM占空比延时重启的堵转故障应急控制机制,提高了堵转故障后系统的生存能力,降低了虚警率。结果具有技术成熟度和工程应用价值。

关键词：无刷直流电机堵转故障应急控制航空燃油泵

一种鲁棒无抖颤滑模控制的Buck-Boost变换器

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西北工业大学学报 2014年第2期32卷 285-289页

作者：皇甫宜耿吴宇马瑞卿西北工业大学陕西西安710072 重庆大学重庆沙坪坝400044

利用风、光、氢等新能源发电过程中,经常遇到能量输入和功率输出的随机性,这对电源变换器鲁棒性设计提出了更高要求。针对传统滑模控制变换器由于自身控制律的离散型存在不可避免的抖颤问题,基于一种Super-Twisting控制算法设计无抖颤... 详细信息

利用风、光、氢等新能源发电过程中,经常遇到能量输入和功率输出的随机性,这对电源变换器鲁棒性设计提出了更高要求。针对传统滑模控制变换器由于自身控制律的离散型存在不可避免的抖颤问题,基于一种Super-Twisting控制算法设计无抖颤滑模变换器,其核心思想是将离散控制律转移至更高阶的滑模面,从本质上消除抖颤的影响。以电源变换器Buck-Boost为例,针对新能源发电中存在的间歇性扰动问题,与典型PI控制效果进行对比试验。仿真结果表明:1)动态滑模控制变换器在输入、输出大扰动下具有很强的鲁棒性;2)在频响跟踪方面具有快速收敛性,其变换器频响可以达到20 Hz以上,远优于传统PI控制。

关键词： Super—Twisting滑模鲁棒性 Buck—Boost变换器无抖颤

一种带耦合电感和充电泵的单级式高增益光伏微逆变器拓扑

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西北工业大学学报 2016年第1期34卷 67-72页

作者：赵犇马瑞卿皇甫宜耿 Alexander Abramovitz 西北工业大学自动化学院陕西西安710072 Department of Electrical and Electronic Engineering Ariel Universityariel44837

传统的双级式微逆变器通常由一级具有最大功率点跟踪功能的高增益DC-DC变换器和一级全桥逆变器串级组成。单级式微逆变器可以在一级功率拓扑中实现上述功能,因而具有结构简单、器件少的优势。然而,单级式拓扑在高增益升压、功率解耦方... 详细信息

传统的双级式微逆变器通常由一级具有最大功率点跟踪功能的高增益DC-DC变换器和一级全桥逆变器串级组成。单级式微逆变器可以在一级功率拓扑中实现上述功能,因而具有结构简单、器件少的优势。然而,单级式拓扑在高增益升压、功率解耦方面给设计工作带来了挑战。提出一种带耦合电感和充电泵的单级式高增益微逆变器拓扑,引入耦合电感和充电泵实现高电压增益;利用Boost变换器与全桥逆变器共用开关管实现单级式拓扑;同时保留了高压直流母线,从而可以减小解耦电容容值。仿真和实验结果验证了该拓扑具有较高的电压增益、较小的解耦电容、高质量的正弦输出、以及较高的变换效率。

关键词：单级式高增益微逆变器耦合电感充电泵功率解耦

血清胆红素与腹膜假黏液瘤发病风险的关联性分析

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中华肿瘤防治杂志 2022年第14期29卷 1046-1051页

作者：王兵张洁马瑞卿徐旭王胜锋航天中心医院检验科北京100049 航天中心医院黏液瘤科北京100049 北京大学公共卫生学院流行病与卫生统计学系北京100191

目的探讨血清胆红素水平与腹膜假黏液瘤(PMP)的发病关系。方法采用病例-对照研究,以2014-06-30-2020-12-31在航天中心医院黏液瘤科初诊的124例PMP患者为病例组,同期体检资料完整的317名正常人为对照组,从实验室信息系统(LIS)和医院信... 详细信息

目的探讨血清胆红素水平与腹膜假黏液瘤(PMP)的发病关系。方法采用病例-对照研究,以2014-06-30-2020-12-31在航天中心医院黏液瘤科初诊的124例PMP患者为病例组,同期体检资料完整的317名正常人为对照组,从实验室信息系统(LIS)和医院信息系统(HIS)获取2组人群的血清总胆红素(TBIL)、直接胆红素(DBIL)和间接胆红素(IBIL)水平,以及性别、年龄、吸烟史、饮酒史、血红蛋白浓度、原发部位和组织病理学资料。采用二分类logistic回归模型探讨血清胆红素水平与PMP发病风险的关联。结果病例组和对照组TBIL水平分别为(10.19±4.04)和(15.07±4.07)μmol/L(χ^(2)=16.255,P<0.001),DBIL水平分别为(1.97±0.96)和(2.67±0.82)μmol/L(χ^(2)=10.432,P=0.001),IBIL水平分别为(8.28±3.22)和(12.40±3.37)μmol/L(χ^(2)=16.460,P<0.001),差异均有统计学意义。趋势检验发现,PMP发病风险随胆红素浓度增加而降低,但过高浓度的TBIL和IBIL对机体的保护性减弱,各自浓度分别维持在13.11~16.29和10.90~13.19μmol/L时,PMP发病风险最低,分别是对照组的0.08(95%CI:0.03~0.26)和0.06倍(95%CI:0.02~0.20)。结论血清中TBIL、DBIL和IBIL可能是PMP的保护性因素,PMP的发病风险随着胆红素浓度的升高而降低,但是过高浓度的TBIL和DBIL对机体的保护性减弱。

关键词：胆红素腹膜假黏液瘤保护因素病例对照研究

维普期刊数据库评论

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基于物联网技术的智能袜机控制系统设计

工业控制计算机 2023年第4期36卷 24-26页

作者：张旭东陈鑫朱耀麟马瑞卿西安工程大学电子信息学院陕西西安710048 西北工业大学自动化学院陕西西安710129

针对目前纺织行业中电脑一体智能袜机自动化水平及生产效率普遍不高等问题,提出一种基于物联网技术的新型控制系统,该系统具有高可靠、高效率、节省人力等优点。首先,根据物联网技术的架构建立了系统的总体框架;其次,详细地介绍了系统... 详细信息

针对目前纺织行业中电脑一体智能袜机自动化水平及生产效率普遍不高等问题,提出一种基于物联网技术的新型控制系统,该系统具有高可靠、高效率、节省人力等优点。首先,根据物联网技术的架构建立了系统的总体框架;其次,详细地介绍了系统硬件的设计过程以及系统软件部分功能;最后,通过LabVIEW软件对所提系统进行模拟仿真。实验结果表明该系统能够有效地提高智能袜机的生产效率及控制精度,并能显著度地增强系统运行的稳定性及自动化程度。

关键词：物联网智能袜机控制系统