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牵引机车用永磁同步电机断电-重投控制系统研究

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电工技术学报 2016年第6期31卷 100-107,117页

作者：高雅刘卫国骆光照西安工业大学电子信息工程学院西安710021 西北工业大学自动化学院西安710129

针对机车牵引用永磁同步电机过电源分相区断电-重投时电流和机械冲击大的问题,设计了一种闭环的断电-重投瞬间冲击最小寻优重投控制系统。在永磁同步电机三相瞬态数学模型的基础上,从正弦基波和带有谐波分量的PWM调制电压波形出发,分析... 详细信息

针对机车牵引用永磁同步电机过电源分相区断电-重投时电流和机械冲击大的问题,设计了一种闭环的断电-重投瞬间冲击最小寻优重投控制系统。在永磁同步电机三相瞬态数学模型的基础上,从正弦基波和带有谐波分量的PWM调制电压波形出发,分析了断电-重投瞬间冲击产生的原因。根据分析结果,对控制时重投瞬间的给定转速进行了设定,对位置进行了实时的修正和补偿,引入了模拟逆变器的概念,以减小重投瞬间机械开关引起的机械冲击。最后,设计了一个具有实时监测和修正能力、拥有最终决策权的寻优控制器。经仿真和实验对比,验证了本文对瞬态冲击产生机理分析的有效性及设计的控制系统在减小断电-重投瞬间冲击强度的积极作用。

关键词：永磁同步电动机断电-重投寻优控制电压模拟控制误差补偿

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激光切割永磁直线伺服系统的反演滑模控制

电工技术学报 2018年第3期33卷 642-651页

作者：张博齐蓉林辉西北工业大学自动化学院西安710129 西安工程大学电子信息学院西安710048

针对用于激光切割的永磁直线伺服系统,采用反演滑模控制策略对系统进行分块处理,为提高系统精度,增强系统的鲁棒性和降低抖振,分别对位置环和电流环独立设计滑模控制器。考虑运动伺服系统在低速时存在的摩擦和扰动,在位置控制器的设计中... 详细信息

针对用于激光切割的永磁直线伺服系统,采用反演滑模控制策略对系统进行分块处理,为提高系统精度,增强系统的鲁棒性和降低抖振,分别对位置环和电流环独立设计滑模控制器。考虑运动伺服系统在低速时存在的摩擦和扰动,在位置控制器的设计中,采用非线性双观测器方法对不可测Lu Gre模型的摩擦状态及参数进行估计,提出自适应指数趋近律滑模控制方法对摩擦力和扰动进行前馈补偿。电流控制器采用无抖振终端滑模控制方法设计。利用Lyapunvo函数证明了所设计的方法具有全局有限时间收敛特性并能够保证系统全局稳定。最后,在激光切割永磁直线伺服实验台上,应用三闭环PID方法和该文所提方法对位置和速度跟踪性能进行对比实验,实验结果表明,该文所提方法可有效提高激光切割直线伺服系统的控制性能。

关键词：永磁直线伺服反演滑模指数趋近律无抖振终端滑模跟踪性能

基于支持向量机的开关磁阻电机转子位置在线建模

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电机与控制学报 2014年第4期18卷 72-78页

作者：司利云林辉长安大学电子与控制工程学院陕西西安710064 西北工业大学自动化学院陕西西安710072

针对开关磁阻电机离线转子位置估计器在实际工程应用中可能存在预测精确度变差的问题,提出了一种基于近似支持向量回归机的在线转子位置预测模型。根据支持向量回归机在线建模的原理,充分考虑电机的实际运行状况,结合在线预测模型对收... 详细信息

针对开关磁阻电机离线转子位置估计器在实际工程应用中可能存在预测精确度变差的问题,提出了一种基于近似支持向量回归机的在线转子位置预测模型。根据支持向量回归机在线建模的原理,充分考虑电机的实际运行状况,结合在线预测模型对收敛速度与预测精确度的要求,提出了基于灰色关联的加权分类近似支持向量回归机模型。该模型由于只需求解线性方程组,具有计算简单快速的优点。基于灰色关联度的在线动态训练样本集的选取由于考虑了样本的时间与空间特性,使得模型具有良好的泛化性。实验结果表明:只需较小的训练样本集,便可实现电机转子位置的准确估计。

关键词：开关磁阻电机无位置传感器在线建模支持向量机灰色关联

垂直面欠驱动自治水下机器人定深问题的自适应输出反馈控制

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控制理论与应用 2012年第10期29卷 1371-1376页

作者：张利军齐雪赵杰梅庞永杰西北工业大学航海学院陕西西安710072 安徽科技学院理学院安徽凤阳233100 哈尔滨工程大学自动化学院黑龙江哈尔滨150001 哈尔滨工程大学水下机器人技术重点实验室黑龙江哈尔滨150001

针对垂直面欠驱动自治水下机器人(AUV)定深控制问题,本文仅使用可测量的深度和纵摇角信息,基于反步法设计自适应输出反馈控制器.为此首先设计观测器,实现不可测纵摇角速度反馈;再利用径向基神经网络对不确定水动力系数和纵荡、垂荡及纵... 详细信息

针对垂直面欠驱动自治水下机器人(AUV)定深控制问题,本文仅使用可测量的深度和纵摇角信息,基于反步法设计自适应输出反馈控制器.为此首先设计观测器,实现不可测纵摇角速度反馈;再利用径向基神经网络对不确定水动力系数和纵荡、垂荡及纵摇角速度耦合产生的非线性结构进行补偿;采用自适应策略对纵荡和垂荡速度形成的有界干扰进行抑制.本文采用AUV一阶非完整模型,不以线性化为目的,放宽了纵摇角只能在小范围内变化的限制.最后通过理论证明和仿真实验表明该方法能够实现AUV深度和姿态控制,对未建模非线性动态和有界扰动具有很强的自适应性和鲁棒性.

关键词：水下机器人径向基神经网络自适应输出反馈反步法

定向凝固NdFeB永磁合金中包晶相的取向生长研究

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稀有金属 2015年第2期39卷 111-118页

作者：吕海燕李双明钟宏傅恒志西安科技大学材料科学与工程学院陕西西安710054 西北工业大学凝固技术国家重点实验室陕西西安710072

选取NdFeB稀土永磁合金作为研究对象,采用Bridgman定向凝固工艺,将Bitter粉纹磁畴图像与X射线衍射分析方法相结合,系统研究定向凝固过程中金属间化合物包晶相Nd2Fe14B(T1相)的生长形态及取向变化规律。研究表明:定向凝固过程中包晶T1相... 详细信息

选取NdFeB稀土永磁合金作为研究对象,采用Bridgman定向凝固工艺,将Bitter粉纹磁畴图像与X射线衍射分析方法相结合,系统研究定向凝固过程中金属间化合物包晶相Nd2Fe14B(T1相)的生长形态及取向变化规律。研究表明:定向凝固过程中包晶T1相的形态及择优生长方向与合金成分及凝固速率有关。凝固速率较低时(小于10μm·s-1),包晶T1相以典型的小平面方式生长,表现出强的晶体学特性。随着凝固速率增大,T1相晶粒逐渐细化,T1相生长界面出现粗糙化趋势;Nd11.76Fe82.36B5.88合金在1μm·s-1凝固速率下,T1相的易磁化轴[001]方向几乎沿热流方向,这与T1相沿a轴[100]方向择优生长的传统解释有很大不同;Nd13.5Fe79.75B6.75合金中T1相的轴向择优取向随凝固速率的增加逐渐偏离c轴而转向a轴,其原因可能是凝固速率的增加引起T1相沿[100]和[001]方向的生长驱动力即生长速率的改变。

关键词： NdFeB包晶合金金属间化合物晶体取向定向凝固

支撑刚度对水下航行器电机-推进轴系振动特性的影响规律分析及优化

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推进技术 2024年第11期45卷 192-203页

作者：安宇晨刘静潘光西北工业大学航海学院陕西西安710072 西北工业大学水下运载技术工业和信息化部重点实验室陕西西安710072 西北工业大学深圳研究院广东深圳518063

针对水下航行器电机-推进轴系动力学响应的影响及其优化问题,建立了水下航行器电机-推进轴系的动力学模型,模型考虑了推进电机隔振器刚度参数、推进电机内部电磁激励力、滚动轴承非线性特性、推进器动态激励力以及弹性联轴器的影响,分... 详细信息

针对水下航行器电机-推进轴系动力学响应的影响及其优化问题,建立了水下航行器电机-推进轴系的动力学模型,模型考虑了推进电机隔振器刚度参数、推进电机内部电磁激励力、滚动轴承非线性特性、推进器动态激励力以及弹性联轴器的影响,分析了隔振器刚度特性对电机-推进轴系动力学响应特性的影响规律,提出了推进电机隔振器刚度参数优化流程,以推进电机振动响应为指标,建立了隔振器刚度优化目标函数,实现了隔振器刚度参数优化设计。结果表明,隔振器刚度参数优化能减少电机不平衡磁拉力引发的低频振动,使推进电机定子及转子振幅降低25.6%~65.7%。

关键词：水下航行器推进轴系电机隔振器支撑刚度刚度优化

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基于无刷直流电机的舵机试验器研制

电机与控制应用 2006年第1期33卷 41-46页

作者：马瑞卿刘卫国韩英桃西北工业大学自动化学院西安710072

针对飞机舵机电驱动控制系统正由稀土永磁无刷直流电机逐步取代传统的有刷直流电机的发展趋势,介绍了双余稀土永磁无刷直流电机舵机系统试验器的硬件组成、软件设计及工作原理,并对脉宽调制调速控制方式、功率驱动及电流截止负反馈电路... 详细信息

针对飞机舵机电驱动控制系统正由稀土永磁无刷直流电机逐步取代传统的有刷直流电机的发展趋势,介绍了双余稀土永磁无刷直流电机舵机系统试验器的硬件组成、软件设计及工作原理,并对脉宽调制调速控制方式、功率驱动及电流截止负反馈电路等进行了详细的分析研究。系统测试结果表明,该试验器能够满足舵机地面测试的功能及技术指标要求,其研究技术还可用于其他驱动场合。

关键词：试验器舵机双余度无刷直流电机

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基于ARM的直流电机位置伺服系统设计

测控技术 2012年第3期31卷 123-127页

作者：韩斌胥效文西北工业大学自动化学院陕西西安710129

针对图像跟踪中对转台响应快、定位精度高的要求,设计了以ARM和轴角转换芯片组成的位置伺服控制系统。系统使用轴角转换芯片采集旋转变压器反馈的位置信息,通过IR2130驱动MOSFET功率管构成的H桥电机驱动电路,采用带有速度前馈加速度前馈... 详细信息

针对图像跟踪中对转台响应快、定位精度高的要求,设计了以ARM和轴角转换芯片组成的位置伺服控制系统。系统使用轴角转换芯片采集旋转变压器反馈的位置信息,通过IR2130驱动MOSFET功率管构成的H桥电机驱动电路,采用带有速度前馈加速度前馈的PID调节算法实现了直流电机位置伺服控制。试验结果表明该控制系统能够满足图像跟踪中对转台快速性和准确性的要求。

关键词：位置伺服轴角转换 IR2130 速度前馈加速度前馈

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飞机分布式配电系统总线监控器的设计

计算机测量与控制 2009年第6期17卷 1113-1115页

作者：张晓斌李璨郑先成西北工业大学自动化学院陕西西安710072

对基于MIL-STD-1553B多路传输数据总线先进飞机的分布式配电系统的结构和功能进行了分析,重点论述了总线监控器的功能及应用软件的设计及实现;配电系统的消息数量多而且传输频率高,因此如何实现实时监控消息是软件设计的关键;采用Window... 详细信息

对基于MIL-STD-1553B多路传输数据总线先进飞机的分布式配电系统的结构和功能进行了分析,重点论述了总线监控器的功能及应用软件的设计及实现;配电系统的消息数量多而且传输频率高,因此如何实现实时监控消息是软件设计的关键;采用Windows消息驱动机制和多线程概念,并结合实时内存数据库技术,很好地解决了实时问题;总线通信试验表明,系统运行可靠,达到了功能要求,具有很好的监控效果,可用于分布式配电系统中。

关键词：总线监控 MIL—STD-1553B总线分布式配电