廖艳娥[1]2004年在《具有模糊控制的直流传动系统的研究设计》文中进行了进一步梳理本文主要研究设计了具有模糊控制的全数字直流传动系统。首先进行了方案论证，对模糊控制算法和数字PID调节算法、触发脉冲的一般算法和双余算法进行了详细地研究分析，提出应用模糊控制和双余法解决下述问题，即该论文主要的新见解和所完成的工作： (1)为了克服直流电机参数时变性和非线性因素对控制性能的影响，本设计中，双闭环调速系统的外环采用模糊控制，内环采用PI控制，使系统在一定范围内对直流电机参数变化和非线性因素影响有自适应能力； (2)针对常规数字触发器算法中触发脉冲的可靠性不高，经常出现漏脉冲或是脉冲混乱的情况，本文采用双余法，该算法具有响应快，可靠性高，具有良好的适应性及抗干扰能力； (3)本设计中采用了速度快、功能强的TMS320LF2407作为系统的主控芯片，应用该芯片完成系统的软硬件设计： (4)本文对系统抗干扰的软硬件措施进行了重点研究； (5)设计了具有模糊控制的全数字直流传动系统原理样机，并进行了试验验证，对试验过程中出现的问题及时解决，最终实验结果证明设计是可行的。
左龙[2]2013年在《基于虚拟样机的车辆传动系试验台测控系统研究设计》文中研究说明汽车传动试验台是研究汽车传动系统综合性能和传动系各部件性能的专用设备，通过传动系统试验台在室内就可以对汽车传动系的各项性能进行分析研究，避免道路试验时，外界环境变化对测试的影响，提高了试验精度和试验的可重复性。为了研究传动试验台，本文在确定本传动试验台设计方案的基础上，首先利用Adams软件建立了传动试验台的虚拟样机模型。同时，分析了车辆在道路上和在传动试验台上运行时的动力学模型，建立了电涡流测功机模拟行驶阻力的数学模型。利用虚拟样机模型对该阻力模型进行了验证，验证结果表明，该阻力模型能够真实的反映车辆行驶过程中传动系受到的阻力；该虚拟样机模型可以代替试验台进行后续的测控系统研究。其次，根据电涡流测功机自身特点，分析其输出力矩控制策略，并确定采用模糊PID算法控制电涡流测功机的输出力矩。通过模糊控制来改善控制系统的响应速度和超调量，通过PID控制降低控制系统的稳态误差。设计了电涡流测功机输出力矩的模糊PID控制器，并进行了仿真。仿真结果与采用PID控制的仿真结果进行比较，比较结果表明采用模糊PID控制的控制效果要明显优于采用PID控制。通过Adams和Simulink软件联合对本传动系试验台进行了联合仿真。仿真结果与实际情况相符合。最后，对传动试验台测控系统的硬件和软件进行了设计。测控系统硬件主要采用基于PXI总线的数据采集卡和相应的传感器组成。软件的设计基于NI开发的用户自定义界面高级编程软件Lab VIEW平台，开发了传动试验台测控系统的各子模块，各子模块相互独立性。控制系统子模块通过联合MATLAB软件，设计了数字增量型PID控制器模块和模糊控制器模块，调节变频器的输入电压，控制测功机的输出扭矩和转速，以此，对模拟阻力进行控制；并根据汽车传动系性能试验要求，设计了车辆传动系性能试验子模块，建立传动系性能试验平台。本文开发的基于虚拟仪器的汽车传动系试验台测控系统控制精度高、界面友好、对话性强、工作可靠、操作方便、功能完善，能很好的对传动系统进行实时监控以及各性能参数的显示，并能自动保存和打印传动系统试验结果。
屈衍庆[3]2013年在《多电机驱动系统协调控制研究与实现》文中研究说明多电机驱动系统的协调控制一直是运动控制研究领域的重要课题之一,它被广泛地应用于纺织、造纸、拉拔、印染、轧钢等制造与生产过程的自动化控制系统中。研究多电机驱动系统的协调控制具有非常重要的意义。本文首先对多电机驱动系统进行分析,将多电机驱动系统分为多直流电机驱动系统和多交流电机驱动系统进行研究,分析了各类系统的电机驱动单元间都存在叁种运行关系即先后运行关系、按比例运行关系和互不相关运行关系。通过对不同运行关系的多电机驱动系统的相应控制进行分析,确定了研究重点是对多直流电动机驱动系统和多交流电动机驱动系统在按一定比例运行时的协调控制策略的研究与实现。为了研究出一种性能比较好的多电机驱动系统协调控制策略,分析了非交叉耦合协调控制策略和交叉耦合协调控制策略的特点,在这两种基本协调控制策略的基础上,提出了一种综合两种协调控制策略优点、性能比较好的协调控制策略结构。并根据多电机驱动系统的非线性、强耦合和不确定性的特点,将模糊控制应用到协调控制策略的协调控制器中,对误差进行补偿,得出一种利用模糊控制进行误差补偿的多电机驱动系统协调控制策略。为了验证所提出的多电机驱动系统协调控制策略的实际性能,本文根据所提出的多电机驱动系统协调控制策略,在Matlab中建立了一个由四个交流异步电机矢量控制的简化模型而组成的多交流电机驱动系统。根据系统的仿真结果,验证所提出的协调控制策略应用在多交流电机驱动系统中时具有良好的协调性能。同时,基于DSP设计了一个由四个直流电机驱动的小车系统,将所提出的协调控制策略应用到小车上,根据小车的实际运行效果来进一步验证所提出的协调控制策略应用在多直流电机驱动系统中时也具有良好的协调性能。仿真实验和系统运行结果验证了多电机驱动系统协调控制研究的有效性。
杨文刚[4]2009年在《坦克变速箱双轴变载荷试验系统研究》文中研究说明本文针对国内某坦克生产厂变速箱变载变速试验系统的电控部分老化问题,参考了国内外变速箱试验系统设计方案,通过对交、直流电机协调控制策略的研究,设计了更为适合生产工艺的变速箱试验系统。试验系统使用一台异步电机模拟坦克发动机,两台他励直流电机作为实验系统的模拟负载。坦克变速箱属于典型的齿轮传动结构,异步电机的控制采用了矢量控制方法。考虑到异步电机的数学模型是一个高阶、非线性、强耦合的多变量模型;矢量控制的不完全解耦性;以及变速箱工作于不同的档位时,控制系统的模型会发生变化的特点,引入模糊控制技术来提高系统的稳态性能。根据不同档位的调速特点调整模糊控制器中的量化因子和比例因子,提高系统的动态性能。提出了一种将矢量控制和模糊控制相结合的交直流电机协调控制方法,并将此方法应用于变速箱变载变速试验系统设计中。本设计中,使用西门子6SE70变频器的矢量控制功能对异步电机进行控制,在315-2DP PLC中实现了模糊控制器的参数自调整功能,通过PROFIBUS工业总线交换数据,并设计了档位控制装置。试验系统的运行结果证明此方法正确可行,满足了该厂的生产要求,达到了预期效果。
魏海平[5]2014年在《电动轮自卸车交流传动系统的设计研究》文中研究指明电动轮自卸车是在露天矿山或大型土建工地做短距离运输的非公路用汽车,其载重量和功率都非常大,而且具有底盘结构简单、操作轻便灵活、可靠性高、运行经济性好等优点,在大型露天矿山开采运输中得到广泛的应用。要实现大吨位高效率运输,需采用电传动牵引方式来驱动,这就要求牵引传动系统需具有良好的牵引、制动及励磁控制特性。电动轮自卸车的电传动系统由蓄电池供电给起动电机组来起动柴油机,柴油机起动运转后带动同步牵引发电机发电,经过变流装置,转换成适合牵引电机各种运行工况的电制式。本文首先介绍了电动轮自卸车在国内外的现状及其发展趋势,介绍了电动轮自卸车总体结构,对交流传动及其控制系统进行了总体设计,并对电阻制动斩波控制环节、整车牵引特性的控制进行了设计,对相关的电气牵引和制动特性进行了设计。深入研究了交流调速的原理,在对各种类型的交流调速进行综合比较后,确定采用矢量控制策略,对其控制原理和数学模型、坐标变换等相关技术做了研究分析,最终采用了基于SVPWM的有速度传感器直接矢量控制技术,设计出了基于电流与电压模型合成的磁链观测器,并对SVPWM控制策略的调制模式及实施算法进行了分析研究,选用了基于TI公司的TMS320F2812型DSP作为处理器,对其相关电路及软件变成流程进行了设计。对同步无刷励磁发电机的励磁控制系统进行了研究设计,设计出了基于传统PID与模糊控制相结合的模糊自适应整定PID控制器,并进行了仿真建模,对比传统PID的仿真结果,证明模糊自适应整定PID控制方法用于励磁控制系统效果良好。最后建立起电动轮自卸车交直交主电路的矢量控制系统的Matlab/Simulink模型,进行了仿真实验,结果表明该矢量控制系统具有良好转矩、转速动态特性,能使电动轮自卸车矢量控制系统适应矿区恶劣崎岖路况引起的电机负载转矩、转速的突变,达到了预期的设计要求。
李光[6]2010年在《基于模糊补偿的交流与直流电机同步控制系统研究》文中进行了进一步梳理在现在许多工业生产现场我们可以经常看到多台电机同步运行的情形,最常见的有交、直流电机同步控制、多直流电机同步控制和多交流电机同步控制系统。本文研究的是交流电机和直流电机的同步控制问题。交流电机和直流电机的同步协调控制问题也是实际生产中经常遇到的问题,如某些轧钢厂双边剪机组控制系统中就有交流电机拖动的前后传送辊与剪切机组中的直流电机拖动的夹送辊的同步控制问题。本文分析了几种常用的同步控制方案和常用的同步控制算法,通过对比分析,最终选择了基于模糊补偿器的主从同步控制策略,并介绍了模糊补偿器的设计过程。通过中南大学网络监控实验室建设项目,利用广泛应用于钢铁企业的PROFIBUS-DP现场总线来搭建控制系统实验平台。重点介绍了此实验平台硬件和软件的设计,包括通过PROFIBUS-DP协议建立主、从站之间和计算机与主站之间的数据通讯、硬件连接以及调速装置的参数设计等。模糊补偿算法是利用西门子S7-300PLC的编程软件STEP7来实现的,采用WINCC组态实现系统监控。此外,本文还对系统中应用的交流电机矢量控制理论及在系统中的实现方法,以及直流电机的相关调速理论进行了研究。实验系统同步运行结果表明系统方案可行可取,运行可靠,取得了较理想的直流电机与交流电机的同步运行效果。
方一鸣[7]2003年在《冷连轧机速度系统建模仿真及鲁棒控制研究》文中进行了进一步梳理本课题来源于2000年立项的国家自然科学基金“冷连轧机设备多学科建模与动态仿真及虚拟轧机的研究”（编号为60074022）及上海宝山钢铁集团公司的“2030五机架冷连轧机建模、轧制动态过程仿真及控制优化”总课题中、燕山大学所承担的“虚拟轧机研制”实际科研课题。主要对其中的“冷连轧机速度系统建模仿真及控制优化”子课题进行理论和应用研究。冷轧带钢属于高附加值钢材品种，是汽车、机械、建筑、电工电子、食品等行业必不可少的原材料。冷连轧是一种高效、优质的冷轧生产工艺，其设备众多、控制过程复杂。所建立的2030冷连轧机轧制动态过程仿真系统软件，为2030冷连轧机工艺质量的提高和技术改造提供了理论指导和实际数据，对于新产品的开发、轧制工艺的革新和新控制算法的应用测试、乃至冷连轧机的新建均具有重大的实际价值和理论意义。本课题首先以宝钢2030五机架冷连轧机为依托，在分析速度控制系统电气原理的基础上，将外部一个速度环、内部两个电流环、带弱磁调速和速度自适应的冷连轧机双电枢电机速度控制系统，等效简化为含一个速度环和一个电流环、带弱磁调速和速度自适应的冷连轧机单电枢电机速度控制系统，建立了各机架速度控制系统仿真的机理模型，并详细计算了其参数。文中还综合运用电机电气控制系统和轧制塑性变形原理，考虑了电机负载转矩由于来料厚度、材质、张力等因素的变化而产生的动态变化，给出了电机负载转矩的简便、快速的在线计算公式。其次，利用MATRIX编制了冷连轧机速度控制系统的仿真软件，并与虚拟轧机的其它子系统和冷连轧机的设定级等相连，构成了整个冷连轧机轧制动态过程仿真系统。对冷连轧机速度控制系统和整个冷连轧机轧制动态过程联合仿真的结果及与现场实际情况的比较表明：所建立的速度控制系统模型是准确的，电机负载转矩计算公式正确可行，速度控制系统的仿真结果与现场实际情况吻合。最后，在完成冷连轧机速度系统建模和轧制过程动态仿真的同时，还对冷连轧机速度控制系统负载扰动的时变性、参数不确
廖俊侠[8]2009年在《飞机全电刹车系统性能研究与仿真分析》文中提出全电刹车系统是多电飞机重要的子系统,它以EMA(Electro-Mechanical Actuation)刹车机架取代了原来的液压活塞刹车机架,以数字式刹车控制器代替模拟式液压控制器,极大地提高了飞机的刹车效率和性能,提高了系统的安全性。论文以某型飞机起落架刹车系统为研究对象,通过对飞机全电刹车系统的工作原理、组成结构及刹车特性的细致分析,建立了飞机系统各个组成部分的数学模型,深入探讨了飞机动力学与运动学特性、起落架动态性能以及机轮跑道特性对飞机刹车系统的影响;对电作动机构和刹车力矩反馈作了深入的研究,确定了电作动机构的具体结构和设计参数,并在此基础上建立了系统整体的数学模型。针对现有刹车系统控制律的不足和全电刹车系统的特点,运用模糊智能控制设计刹车系统的控制律,采用控制系统仿真软件MATLAB/SIMULINK工具对飞机全电刹车系统进行了全系统的数字仿真,仿真结果表明:所建立的系统模型是合理的,较好地模拟了飞机刹车的动态过程,采用模糊控制能够得到较好的控制效果,同时也体现了全电刹车系统的优越性能。
南余荣[9]2007年在《多电机传动系统协调控制及其在直进式拉丝机中的应用》文中指出多电机传动系统协调控制一直是运动控制研究领域的重要课题之一,它广泛应用于拉拔、纺织、印染、造纸、轧钢等制造与生产过程的自动控制系统中。研究与开发高性能的多电机传动协调控制系统具有重要的意义。随着生产工艺要求的不断提高,现有的系统性能已不能完全适应现代化生产的要求。为了解决多电机传动系统协调控制问题,其系统结构有待进一步研究,电机传动性能有待进一步提高。本文从系统结构、电机传动性能入手,提出了一些解决问题的方法,研究成果已应用于直进式拉丝机中,取得了良好的社会和经济效益。论文主要内容如下:通过对异步电机控制系统基本结构及特点、非交叉耦合型多电机传动系统的基本类型及特点等问题的研究,结合多电机传动系统广泛采用交流电机驱动、各轴负载扰动差异较大的特点,提出了一种交叉耦合型多电机传动系统结构,实现良好的动态性能和静态性能。为了提高异步电机无速度传感器矢量控制系统的性能,从SVPWM原理出发,研究电流极性判别和死区补偿方法,根据电压矢量在静止坐标的角度和电机功率因数角度,计算出电流矢量在静止坐标的角度,从而得到各相电流的极性,并给出了一种死区补偿方法。在异步电机矢量控制系统的基础上,设计了一种自适应滑模速度观测器,该观测器由两个子观测器组成,通过这两个子观测器的相互作用,减少了对电机参数准确性的依赖。在简化矢量控制系统动态结构的基础上,求得矢量控制系统速度环的传递函数,方便了协调控制器的设计。本文采用PI协调控制器,给出了基于非凸优化的PI控制器设计的有效方法,在灵敏度和设定值响应的超调受限的情况下,控制器的设计方法对抗负载干扰进行优化。控制器的设计紧扣工业控制的叁个实质性问题,利用了非凸函数的优化。从而进一步提高了多电机传动系统协调控制的鲁棒性、快速性、协调性和跟踪精度等性能。根据矢量控制系统的组成及功能,设计了基于DSP的控制系统硬件与软件;根据多电机协调控制系统的组成及功能,设计了基于AVR单片机的控制系统硬件与软件。在实现矢量控制系统和协调控制系统软硬件的基础上,组成了多电机协调控制实验系统,通过在实验系统中进行起动特性、动态跟踪实验和调节特性实验,证明所提出控制模式的正确性与有效性。根据多台异步电动机驱动的直进式拉丝机协调控制系统的工艺特点和应用场合,提出了一种道次任意切除的处理方法,并对多电机协调控制系统的设计技术进行了深入研究,设计了直进式拉丝机控制系统结构、基于PI的协调控制方法。还提出了基于控制器输出的迭代学习方法来辨识速比系数,从而达到了动态快速跟踪性能。此外,还对收卷部分的恒张力控制、排线部分的伺服系统重复控制的实现做了必要说明。通过系统仿真、实验验证和对直进式拉丝机控制系统的性能测试,证明本文所提出的控制系统结构、控制方法的正确性与有效性。最后,对论文进行了总结,并对进一步的研究进行了展望。
臧发业[10]2016年在《非恒压网络二次调节系统新型能量转换储存关键技术的研究》文中指出二次调节静液传动系统具有能量回收和重新利用的功能,在工程实践中有着广阔的应用前景。二次调节系统在恒压网络工作时,压力基本恒定,蓄能器的压力变化范围较小,能量的回收、转换储存和重新利用受到了限制。所以,研究人员提出了两个解决方法：一是让二次调节系统在非恒压网络中工作,从而增大了液压系统的工作压力范围；另一个是在液压系统中采用液压变压器对工作压力进行无级调节。本文针对恒压网络中压力变化小,限制了能量的回收和再利用等问题,在恒压网络二次调节静液传动系统基础上,提出了非恒压网络二次调节静液传动系统,研究了非恒压网络二次调节静液传动系统的理论基础与关键技术。主要对叶片式二次元件与液压变压器的结构、参数、性能,新型蓄释能装置的结构方案与主要技术参数,二次调节静液传动系统的智能控制策略,及非恒压网络中二次调节静液传动系统的性能进行研究。论文的主要内容包括：分析了非恒压网络二次调节静液传动系统与恒压网络二次调节静液传动系统的异同,基于流量耦联的非恒压网络二次调节静液传动系统适用于单个负载或并联相同工况的多个负载工况,而基于压力耦联的恒压网络二次调节静液传动系统则更适合于并联多个不同工况负载。研究了非恒压网络二次调节静液传动系统的节能原理和节能特点。本文对单、双作用叶片式二次元件与液压变压器的结构、参数、性能等问题进行了研究,探讨了其变量控制方法和变量机构方案,并设计了单、双作用叶片式二次元件与液压变压器的几种变量装置,研制了单、双作用叶片式二次元件,并对其转速转矩特性和流量特性进行了仿真研究。本文针对非恒压网络中静液传动系统能量回收与再利用受负载变化影响大的缺点,提出一种新型能量蓄存与释放的控制方法并进行相关理论研究,研究了蓄能控制系统的结构方案,设计了新型蓄释能装置,该装置由两个及两个以上的蓄能回路构成,每个蓄能回路都是可控的。分析了蓄释能装置的储能总容积、最高与最低压力,及各蓄能控制回路的压力分配等。本文针对叶片式二次元件与液压变压器不同负载工况下,可控性受外界干扰影响较大及二次调节静液传动系统的时滞、时变、非线性等不确定因素,根据实时控制的要求,设计了两种控制器：一种是基于Hamiltonian泛函法的H∞控制器,用于公交客车并联式二次调节混合动力传动系统与挖掘机挖斗二次调节举升装置性能的仿真研究；另一种是充分利用模糊控制算法、神经网络算法和专家控制算法的优点,设计了一种复合智能控制算法,用于混合动力传动系统性能的试验研究。根据静液传动系统智能协调控制的要求,复合智能控制是通过设置控制系统最大误差和最小误差的阈值及其变化率的阈值,并与反馈控制信号的误差及其变化量进行比较,发出不同的指令信号,对二次调节静液传动系统进行实时控制。基于Hamiltonian泛函法的构建了二次调节静液传动系统的Hamiltonian形式,设计了基于Hamiltonian泛函法的二次调节静液传动系统的H∞控制器。通过Hamiltonian泛函法,系统的动态特性明显得到了改善,具有较强的抗干扰能力和良好的鲁棒性,系统无超调,响应速度快,静态误差小。本文将上述研究的关键技术应用到公交客车中,设计开发了公交客车并联式二次调节混合动力传动系统,研究了混合动力传动系统的控制策略、系统主要元件及参数匹配；建立了传动系统各元件的数学建模及系统的开环模型、闭环模型；对公交客车并联式二次调节混合动力性能进行了转速控制、扭矩控制、功率控制的性能仿真分析。探索了公交客车制动能量回收、转换储存和再利用规律。扭矩控制惯性能回收效率最大,制动时间最短；转速控制惯性能回收效率次之,制动时间次之；功率控制惯性能回收效率最小,制动时间最长。还将上述研究的关键技术应用到挖掘机中,设计了挖掘机挖斗二次调节液压举升装置的结构,分析了其工作过程,探讨了其节能机理,建立了液压举升装置举升和下降过程的数学模型,并对二次调节液压举升装置的工作性能进行了研究。基于二次调节静液传动系统的性能实验平台上,对公交客车并联式二次调节混合动力传动系统的转速控制、扭矩控制、功率控制性能进行了模拟实验,实验结果与仿真结果吻合较好。还在长江牌CJ6920G4C10H客车底盘的基础上,研制了并联式二次调节静液传动系统的混合动力公交客车的样车,并进行了实车实验,测试了不同工况下的油耗和节油率。通过本文的研究揭示了非恒压网络中二次调节静液传动系统的节能特性,探索了能量回收、转换储存与再利用规律,初步建立起非恒压网络二次调节静液传动系统的基础理论体系,为开发自主知识产权的叶片式二次元件、液压变压器及其产业化,和二次调节静液传动技术在工程上的广泛应用具有重大的推动作用。
参考文献：
[1]. 具有模糊控制的直流传动系统的研究设计[D]. 廖艳娥. 西北工业大学. 2004
[2]. 基于虚拟样机的车辆传动系试验台测控系统研究设计[D]. 左龙. 湖南大学. 2013
[3]. 多电机驱动系统协调控制研究与实现[D]. 屈衍庆. 东北大学. 2013
[4]. 坦克变速箱双轴变载荷试验系统研究[D]. 杨文刚. 太原科技大学. 2009
[5]. 电动轮自卸车交流传动系统的设计研究[D]. 魏海平. 西南交通大学. 2014
[6]. 基于模糊补偿的交流与直流电机同步控制系统研究[D]. 李光. 中南大学. 2010
[7]. 冷连轧机速度系统建模仿真及鲁棒控制研究[D]. 方一鸣. 燕山大学. 2003
[8]. 飞机全电刹车系统性能研究与仿真分析[D]. 廖俊侠. 南京航空航天大学. 2009
[9]. 多电机传动系统协调控制及其在直进式拉丝机中的应用[D]. 南余荣. 浙江工业大学. 2007
[10]. 非恒压网络二次调节系统新型能量转换储存关键技术的研究[D]. 臧发业. 山东大学. 2016
标签：电力工业论文; 模糊控制论文; 直流电机论文; 仿真软件论文; 电机控制器论文; 同步电机论文; 网络模型论文; 动态模型论文; 矢量控制论文;