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可变负载的EPS系统综合性能试验台研究

可变负载的EPS系统综合性能试验台研究

作者：王世涛东北林业大学

学位级别：硕士

电动助力转向系统(Electronic Power Steering,简称EPS)是一种借助电机输出的转矩来辅助驾驶员进行车辆转向的助力转向系统,其性能决定了车辆的安全性、操纵性和稳定性,因此使用试验台对EPS系统的性能进行检测是至关重要的。随着EPS系... 详细信息

电动助力转向系统(Electronic Power Steering,简称EPS)是一种借助电机输出的转矩来辅助驾驶员进行车辆转向的助力转向系统,其性能决定了车辆的安全性、操纵性和稳定性,因此使用试验台对EPS系统的性能进行检测是至关重要的。随着EPS系统的快速发展,各厂家对EPS系统的研发精度要求越来越高,传统的EPS试验台己不能满足市场的要求。论文研究的可变负载的EPS系统综合性能试验台不仅能够有效地避免实车试验的不安全性,而且能够降低EPS系统的试验难度及成本、缩短控制器的研发周期。论文主要针对转向轴助力式EPS系统的性能测试进行研发。明确试验台的测试项目,对EPS系统的整体结构和工作原理进行分析,建立仿真模型,并与二自由度整车模型联合仿真,建立可变负载的EPS试验台的simulink仿真模型,确定试验台的整体设计方案。设计可变负载的EPS试验台的整体台架结构,采用双伺服电机系统分别对方向盘系统和路面阻力系统进行模拟;使用采集卡对输入、输出动态扭矩传感器、电流传感器、编码器和管柱上扭矩传感器的模拟信号进行采集和处理;使用可编程逻辑控制器(PLC)连接外部按钮并输出车速和转速脉冲信号;使用CAN卡输出具有CAN协议的EPS控制器的车速和转速;根据可变负载的EPS试验台测试功能的模块需求,完成硬件设计。设计PLC控制程序,根据不同的触发按钮,实现不同的功能。使用LabVIEW对测试软件进行开发,根据使用要求设计友好的人机交互界面,在程序框图中对前面板的功能进行实现。主程序中使用生产者消费者循环的模式,并将数据采集、参数设置、转向阻力矩加载、CAN通信等程序模块进行封装,在主程序的程序框图中调用。根据可变负载的EPS试验台的检测步骤,对其功能进行调试,检测EPS系统,对检测结果进行详细的分析。通过与EPS系统的实际工作参数和标准试验台的检测结果对比,验证论文研究的可变负载的EPS试验台的可靠性与EPS系统的合格性。

关键词：电动助力转向系统试验台可变负载 LabVIEW

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可变负载的电磁热激励电源控制器研究

可变负载的电磁热激励电源控制器研究

作者：金棋龙中国计量学院

学位级别：硕士

对产品质量要求的提高使得无损检测日渐重要,基于红外热成像的无损检测方法已成为研究热点。红外热成像检测时要求激励电源加热时间较短,需更换不同材料负载,负载电感、电阻参数可能变化较大,导致负载固有谐振频率会发生变化。常规使用... 详细信息

对产品质量要求的提高使得无损检测日渐重要,基于红外热成像的无损检测方法已成为研究热点。红外热成像检测时要求激励电源加热时间较短,需更换不同材料负载,负载电感、电阻参数可能变化较大,导致负载固有谐振频率会发生变化。常规使用频率跟踪来实现激励电源的最大化功率输出,但是在高频或频率变化较大时,尤其电源启动时,有可能跟踪速度较慢甚至跟踪不上,存在跟踪范围窄,适应性差的缺点。本论文以电源控制器为主要研究对象,研究在可变负载情况下的频率跟踪效果,解决了电源启动慢,跟踪差的问题。同时简单的论述了电源控制器的应用,分析了基于感应加热和磁滞损耗两种加热形式的红外热成像缺陷检测效果。主要的研究内容有:(1)基于传统的模拟锁相环原理设计了改进型的数字锁相环结构,简要叙述了其工作原理和性能,并建立了其数学模型。对锁相功能实行了仿真验证,为后续电路设计建立了理论依据。(2)根据系统需求进行了电源控制器硬件电路的设计和制作,主要分为电源电路设计、主控电路设计、相位检测电路设计。由于A/D转化结果误差较大,设计了A/D校正算法提高精度到2%之内。针对电源启动快速、输出稳定的需求,设计了结合二分法与PI的频率跟踪算法,并且编写了整机程序。(3)搭建了整机实验平台,验证了设计的电源控制器在不同负载情况下的负载特性和频率跟踪性能,使电源启动时间控制在10ms左右,输出频率稳定度在200Hz以内。

关键词：可变负载感应加热磁滞损耗电源控制

面向可变负载的无线传感器网络低能耗MAC协议研究与设计

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面向可变负载的无线传感器网络低能耗MAC协议研究与设计

作者：余艳萍广东工业大学

学位级别：硕士

无线传感器网络的媒体访问控制负责传感器节点分配无线通信信道的使用方式,实现对通信资源的高效分配,对无线传感器网络各方面性能十分重要。在实际应用中,MAC协议在设计上存在两点主要的挑战:1)网络中的传感器节点具有有限能量且多被... 详细信息

无线传感器网络的媒体访问控制负责传感器节点分配无线通信信道的使用方式,实现对通信资源的高效分配,对无线传感器网络各方面性能十分重要。在实际应用中,MAC协议在设计上存在两点主要的挑战:1)网络中的传感器节点具有有限能量且多被部署在复杂环境中,当某个或多个节点能量消耗殆尽,将无法维持数据收发任务,从而对网络整体性能造成影响;2)随着网络工作的进行,某一时刻负载量可能出现增多或减少变化,如节点耗尽能量出现突然死亡造成拓扑结构变动或由外界触发了突发事件等都将对网络负载造成影响。节点组成模块中耗能最多的就是射频模块,射频模块受MAC协议控制,因此设计一个自适应可变负载且低能耗的无线传感器网络MAC协议是十分必要的。本文综合考虑能耗性、与网络中负载可变的特点,对MAC协议进行研究与改进,主要分为三个研究内容:1)对WSN中现有的MAC协议进行调研与分析,引出自适应与低能耗MAC协议设计上的相关性能需求与挑战;2)在RI-MAC协议的基础上,对该协议采用的二进制指数退避机制的缺点进行改进,本文提出一种基于自适应退避机制的BA-MAC协议,协议中采用基于BPCRB算法的退避机制,通过引入数据传输成功下的发送变化率与传输失败下的冲突变化率两个参数变来对网络无线通信信道与网络负载情况进行判定,使退避机制的自适应性得到了提高;3)针对PW-MAC协议节点的唤醒间隔固定的缺陷,本文设计出一种新的LELP-MAC协议,引入节点缓存队列区内数据包等级总和来对网络中的负载进行描述,同时在节点唤醒时间可预测的前提下,增加了基于Backcast的重传机制来实现在多个节点碰撞产生后对数据进行快速有效的重传。本文是面向负载实时变化的网络,基于自适应能力与低能耗两个基本性能对MAC协议展开研究与设计,通过大量的仿真对比实验验证了改进后的BA-MAC协议与LELP-MAC协议在性能上都有显著的提高,能在更好地自适应网络负载的同时,还有效地降低了节点的能量消耗。

关键词：无线传感器网络媒体访问控制射频模块可变负载低能耗

可变负载下嵌入式智能转接插座的远程节能控制方法

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科技通报 2018年第5期34卷 135-138,221页

作者：罗俊易亚军广州工商学院电子信息工程系

对嵌入式智能转接插座进行节能控制,不仅能够延长与其相连的电器的使用寿命,而且可节约电能。传统节能控制方法不能依据可变负载对嵌入式智能转接插座状态进行判断,大大增加了电能损耗。为此,提出一种新的可变负载下嵌入式智能转接插座... 详细信息

对嵌入式智能转接插座进行节能控制,不仅能够延长与其相连的电器的使用寿命,而且可节约电能。传统节能控制方法不能依据可变负载对嵌入式智能转接插座状态进行判断,大大增加了电能损耗。为此,提出一种新的可变负载下嵌入式智能转接插座的远程节能控制方法。给出远程节能控制系统和嵌入式智能转接插座结构。通过电流检测方法对待机电器的运行状况进行测定,并对电流信号进行调理。给出采样策略选择和采样值处理过程,通过最优开启时间与单位时间的关系,对和智能转接插座相连的电器施行分类。以单位时间内消耗电能最小为目的构建目标函数,按照给出的限制条件计算电器最佳开启时间。实验结果表明,所提方法可对各电器的电压波形产生抑制效果,节能控制效果好。

关键词：可变负载嵌入式智能转接插座远程节能控制

高压开关电机操动机构可变负载测试系统的设计

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高压开关电机操动机构可变负载测试系统的设计

作者：贺安东沈阳工业大学

学位级别：硕士

为了检测电机操动机构在不同负载特性下的转矩、转速、行程、三相绕组电流等动态特性,提高操动机构的可靠性,满足国家智能化电网规划建设的需要,本文以设计的可变负载为研究对象,仿真分析了可变负载的运动特性,研制了可变负载装置,设计... 详细信息

为了检测电机操动机构在不同负载特性下的转矩、转速、行程、三相绕组电流等动态特性,提高操动机构的可靠性,满足国家智能化电网规划建设的需要,本文以设计的可变负载为研究对象,仿真分析了可变负载的运动特性,研制了可变负载装置,设计了高压开关电机操动机构性能检测系统。主要研究工作如下：(1)根据驱动电机带不同高压开关在分合闸过程中转角变化范围、负载力矩特性等,设计可变行程及负载反力的电机操动机构测试机械平台。选取机械平台中的运动部分,采用虚拟样机技术建立可变负载的运动及动力学模型。仿真分析机械平台的运动特性、系统中各部件的结构、运动变化规律及部件间的制约关系,给出机械平台在转动过程中负载力矩特性等,确定可变负载机械平台的设计指标,负载转矩可以达到900N-m;负载的行程也可在0-180°内变化,每次调整位置变化最小精度约为10°。(2)研制可变行程及负载反力的电机操动机构机械平台,开展机械平台与驱动电机联机验证实验,将所得到的数据进行分析处理,得到负载反力特性与仿真的结果做比较,验证机械平台运行的可靠性和有效性。根据电机操动机构动作过程的要求,搭建以机械平台为核心的测试系统,选取要采集的电流、电压、转矩、转速参数,采样频率5kHZ,设计选取合适的传感器和外围电路,实现在操作过程中对电机性能的实时检测。(3)通过组态软件开发高压开关电机操动机构性能测试系统上位机程序。上、下位机之间数据通讯通过串口实现,通讯协议为标准的Modbus协议,实现数据在上、下位机可靠传输。根据软件工程和测控系统实际模型提出以被测电机机构对象为核心的程序框架,基于模块化思想,划分测控平台软件系统功能模块,设计简洁、实用的人机交互界面,实现软件系统要能够满足电机机构性能检测任务要求。(4)开展测试系统与电机操动机构联机实验,检测电机操动机构的转速、转矩、行程、电机三相绕组电流等动态特性,又开展了电机饱和特性实验,评估电机饱和特性,电容电压增大到350V时,电机趋于磁饱和,此时,电机输出的最大转矩约为1030N·m。为电机操动机构的设计与研发提供参考。

关键词：可变负载电机操动机构电机性能检测上位机

高PF全电压可变负载BCM单级APFC反激变换器环路设计

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广东工业大学学报 2016年第3期33卷 26-31页

作者：林杰辉潘永雄苏成悦孙安全广东工业大学物理与光电工程学院广东广州510006

为解决临界模式(Boundary Conduction Mode,BCM)单级有源功率因数校正(Active Power Factor Correction,APFC)反激变换器在全电压输入和可变负载条件下功率因数(Power Factor,PF)值不稳定甚至严重下降的问题,本文在分析电压型BCM单级APF... 详细信息

为解决临界模式(Boundary Conduction Mode,BCM)单级有源功率因数校正(Active Power Factor Correction,APFC)反激变换器在全电压输入和可变负载条件下功率因数(Power Factor,PF)值不稳定甚至严重下降的问题,本文在分析电压型BCM单级APFC反激变换器的环路基础上,提出可稳定PF值的反馈补偿网络,并通过一台30 W的电压型BCM单级APFC恒压输出反激变换器实验样机进行验证.实验结果验证了本文设计的反馈补偿网络的有效性.

关键词：环路设计全电压可变负载 BCM APFC 反激

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连续可变负载中低速悬浮实验台设计

新型工业化 2021年第6期11卷 93-94页

作者：黄超生中国铁建重工集团股份有限公司湖南长沙410100

为实现中低速磁浮实验台连续可调节地进行垂向加载和横向加载,设计了连续可变负载中低速悬浮实验台,实现了负载大小可调节。结果表明该方案能显著降低占地面积,简化加载过程,实现量化载荷控制。

关键词：中低速磁悬浮可变负载杠杆原理实验台

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异步电动机可变负载降压节电器研究与设计

微处理机 2016年第1期37卷 72-75页

作者：张博段明浩尹德扬莫华清张成远张金波河海大学能源与电气学院南京211100 河海大学物联网工程学院常州213022

为了实现异步电动机在轻载或空载运行时,通过降低其工作电压达到节能经济运行的目的,从异步电动机的T型简化模型着手,对异步电动机的能耗进行了详细分析。采用控制晶闸管导通角的相控调压方式,引入功率因数角自整定PID控制算法,再结合... 详细信息

为了实现异步电动机在轻载或空载运行时,通过降低其工作电压达到节能经济运行的目的,从异步电动机的T型简化模型着手,对异步电动机的能耗进行了详细分析。采用控制晶闸管导通角的相控调压方式,引入功率因数角自整定PID控制算法,再结合电动机电流反馈,设计了一种异步电动机可跟踪负载的节电控制器。该控制器集自动跟踪负载,轻载节能和断相、过载、三相不平衡、逆相等多种保护功能于一体,且在电动机启动过程中可实现软启动功能,使启动电流小,机械冲击小,实现了一个控制器完成多种控制功能的目的。经在132KW1600T摩擦压力机上使用,节电率高达39%,节能效果明显。

关键词：异步电动机可变负载降压节电晶闸管导通角相控调压软启动

DC网挂带可变负载的斩波器的传导EMI特性研究

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DC网挂带可变负载的斩波器的传导EMI特性研究

作者：孙林波华中科技大学

学位级别：硕士

直流电网特别是舰船直流电网的电磁兼容性,已经成为军事上举足重轻的关键指标。舰船上的直流电网,经常要挂接电力电子变换器以及一些直流负载,这就要求各个电力电子变换器对直流电网的EMC(electromagnetic compatibility)性能良好,才可... 详细信息

直流电网特别是舰船直流电网的电磁兼容性,已经成为军事上举足重轻的关键指标。舰船上的直流电网,经常要挂接电力电子变换器以及一些直流负载,这就要求各个电力电子变换器对直流电网的EMC(electromagnetic compatibility)性能良好,才可能保证整个直流电网系统具有良好的电磁兼容性,从而在军事设备上处于有利地位。因此,舰船直流电网的EMC要求非常严格。本文研究直流电网挂接斩波器产生的EMI(electromagnetic interference),正是基于这一要求进行的,所以具有重要的理论意义和实用价值。本文针对直流电网挂接带可变负载的斩波器系统,做了如下研究工作: (1)建立了系统EMI频域等效模型,在频域中进行干扰源分析计算和干扰路径分析,利用Matlab7.0计算得到LISN(line impedance stabilize network)上共模干扰电流波形,并与实验测量进行比较,验证了其建模的可行性和正确性;(2)在此EMI模型基础上,针对实际应用,在频率为050kHZ,150kMHZ,1MHZ0MHZ频段内,分别对挂接带可变负载产生的共模传导EMI进行了实验和分析,结合实验波形和系统EMI频域模型,得出了直流电网中挂接的斩波器会因负载电感、电阻增加使其对电网侧产生的共模干扰电流减小的特性。以上通过对直流电网挂接带可变负载的斩波器引起的EMI特性的理论和实验的定量分析,为研究DC电网系统级的传导干扰提供了一定参考价值。

关键词：传导干扰直流电网斩波器可变负载