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基于模型的集成化永磁同步多电机驱动系统设计
1
作者 刘涛 李雪雪 赵宝山 《物联网技术》 2026年第1期69-73,共5页
永磁同步多电机系统在智能物联网中应用广泛,传统控制系统结构繁杂,代码设计、调试过程复杂。鉴于此,文中提出了一种基于模型的多电机控制系统设计方法。基于该方法逐步构建多电机系统的数学模型、仿真模型、代码生成模型;基于代码生成... 永磁同步多电机系统在智能物联网中应用广泛,传统控制系统结构繁杂,代码设计、调试过程复杂。鉴于此,文中提出了一种基于模型的多电机控制系统设计方法。基于该方法逐步构建多电机系统的数学模型、仿真模型、代码生成模型;基于代码生成技术,将多电机模型直接生成代码并下载到控制器中;最后,设计基于模型的上位机系统,实现控制系统在线调试。所提方法无需程序设计,大幅简化了控制系统的设计与调试难度,降低了编程缺陷发生率。另外,所提方法结合高性能微控制器与宽禁带半导体技术,实现了多电机驱动系统的集中控制和整体编程,降低了开发复杂度。所提方法在机器人、自动导向车、无人机领域具有较好的应用前景。 展开更多
关键词 永磁同步电机 多电机系统 集成化 代码生成技术 宽禁带半导体技术 智能物联网
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滚珠丝杠副故障振动信号分析及智能诊断方法综述 被引量：3
2
作者 马会杰 黄志强 +2 位作者 邓四二 李开元 鞠飞 《计算机测量与控制》 2025年第1期1-8,28,共9页
滚珠丝杠副作为一种旋转运动与直线运动相互转化的高精度部件,被广泛应用在机床、汽车、航空航天等机械设备中,其健康状态对设备的性能和质量具有重大影响;针对滚珠丝杠副振动信号的特点,系统综述了滚珠丝杠副故障振动信号处理及智能诊... 滚珠丝杠副作为一种旋转运动与直线运动相互转化的高精度部件,被广泛应用在机床、汽车、航空航天等机械设备中,其健康状态对设备的性能和质量具有重大影响;针对滚珠丝杠副振动信号的特点,系统综述了滚珠丝杠副故障振动信号处理及智能诊断方法;介绍了滚珠丝杠副振动信号的特征分析方法,包括时域分析和基展开方法;讨论了滚珠丝杠副智能故障分类方法,包括支持向量机、反向传播神经网络和卷积神经网络等;对当前滚珠丝杠副振动信号处理方法及故障诊断的研究现状进行了总结,并对未来潜在的发展方向进行了展望。 展开更多
关键词 滚珠丝杠副 信号分析 故障诊断 人工智能 模式识别
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基于改进滑模观测器的永磁同步电机控制研究 被引量：1
3
作者 石澳浦 张宏 +2 位作者 李凯璇 谢霄 介智登 《电工技术》 2025年第3期29-32,共4页
在矢量控制的永磁同步电机中,通常需要利用位置传感器来反馈转子的转速和位置信息。然而,安装位置传感器会带来机械结构增大和密封性下降等问题。为了解决这些问题,滑模观测器被引入永磁同步电机的无位置传感器控制中,但会导致观测信息... 在矢量控制的永磁同步电机中,通常需要利用位置传感器来反馈转子的转速和位置信息。然而,安装位置传感器会带来机械结构增大和密封性下降等问题。为了解决这些问题,滑模观测器被引入永磁同步电机的无位置传感器控制中,但会导致观测信息出现抖动现象。为此,设计了一种改进的滑模观测器,通过改写传统滑模观测器的控制方程,结合设计的自适应速率,取代低通滤波器,从而提高反电动势的估计精度。此外,使用双曲正切函数替代符号函数,以减轻滑模观测器的抖动问题,并用锁相环技术代替反正切函数,以减少估计误差和相位延迟。最后,在MATLAB/Simulink中搭建了基于静止坐标系的系统仿真模型,验证了控制系统的可行性。仿真结果表明,该控制系统使转子转速误差降低了33%,转子位置误差降低了50%。 展开更多
关键词 永磁同步电机 改进滑模型观测器 锁相环 双曲正切函数
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一种改进型超前角弱磁控制算法 被引量：23
4
作者 于家斌 秦晓飞 +1 位作者 郑军 王云宽 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第3期101-106,共6页
针对表贴式永磁同步电机弱磁控制中随负载增大易产生的速度响应动态过程电流震荡,速度稳态误差和稳态时速度波动变大的问题,本文在分析传统超前角弱磁控制算法原理的基础上,将动态和稳态性能变差的原因分别归结于SVPWM逆变器电压输出能... 针对表贴式永磁同步电机弱磁控制中随负载增大易产生的速度响应动态过程电流震荡,速度稳态误差和稳态时速度波动变大的问题,本文在分析传统超前角弱磁控制算法原理的基础上,将动态和稳态性能变差的原因分别归结于SVPWM逆变器电压输出能力不足和弱磁阶段的电压闭环控制,提出一种改进型超前角弱磁控制算法。此方法采用一种运算量小的SVPWM过调制算法,同时使用q轴电流误差闭环代替电压闭环的弱磁控制策略。实验结果表明,改进型超前角弱磁控制算法可以有效地减小动态过程的电流震荡,避免加载时的稳态速度下降,且稳态速度波动小,从而提高了表贴式永磁同步电机弱磁阶段的带载能力。 展开更多
关键词 表贴式永磁同步电机 超前角弱磁控制 电压闭环 SVPWM过调制 q轴电流误差
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交流伺服系统振动鲁棒M/T测速算法 被引量：22
5
作者 秦晓飞 王云宽 +1 位作者 郑军 于家斌 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第5期97-103,共7页
针对使用增量式正交脉冲编码器进行测速的交流伺服系统中M/T测速算法易受电机转子机械振动干扰的问题,提出一种基于假脉冲剔除的M/T测速算法。分析M/T测速算法的实现机理,将机械振动条件下导致速度测量误差的主要原因归结为引起位置量... 针对使用增量式正交脉冲编码器进行测速的交流伺服系统中M/T测速算法易受电机转子机械振动干扰的问题,提出一种基于假脉冲剔除的M/T测速算法。分析M/T测速算法的实现机理,将机械振动条件下导致速度测量误差的主要原因归结为引起位置量化误差的假脉冲信号。分别采用数字滤波器和方向信号鉴别器对高频和低频假脉冲信号进行抑制,并给出改进后的M/T测速算法实现方案。仿真和实验结果表明:基于数字滤波器和方向信号鉴别器的假脉冲剔除法能够消除机械振动引起的位置量化误差。改进后的M/T测速算法对机械振动具有鲁棒性,且能够在电机整个运行速度范围内给出准确的速度测量值,从而提高了交流伺服系统的速度控制性能。 展开更多
关键词 交流伺服系统 机械振动 M/T测速算法 数字滤波器 假脉冲剔除
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复自相关技术在声学多普勒流速剖面仪中的应用及其定点DSP实现 被引量：13
6
作者 朱昊 刘文耀 +2 位作者 王晓东 郝永杰 梁捷 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期451-457,共7页
声学多普勒流速剖面仪(ADCP)[1]技术是目前观测海流剖面的最有效方法,其基本原理是测定声波入射到海水中微颗粒后向散射造成的多普勒频移。文章详细剖析了复自相关技术进行流速测量的方法,给出了评判参数C-SNR,论证了C-SNR与信噪比(SNR... 声学多普勒流速剖面仪(ADCP)[1]技术是目前观测海流剖面的最有效方法,其基本原理是测定声波入射到海水中微颗粒后向散射造成的多普勒频移。文章详细剖析了复自相关技术进行流速测量的方法,给出了评判参数C-SNR,论证了C-SNR与信噪比(SNR)之间的必然关系,作为取舍数据的评判标准。海量实验数据证明,当C-SNR对应的值大于0.43时,频偏属于测频范围-21τ,21τ内时,对应的数据是鲁棒的。详细地的介绍在定点DSP-TMS320VC5410中实现该算法的过程,并和传统最小二乘算法(LMS)[2]在DSP中的运行时间进行了比较,结果表明复自相关算法在提高计算精度的过程中能够保持更高的运算速度,随样本比例增加,耗时比约为2.1∶1. 展开更多
关键词 信息处理技术 声学多普勒流速剖面仪 多普勒频移 复自相关算法 信噪比 最小二乘
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电梯制动器性能检测方法的研究 被引量：50
7
作者 谢小鹏 牛高产 +2 位作者 浦汉军 张怀继 曾梓峰 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第22期2667-2671,共5页
研究了电梯行业的安全标准和电梯制动器型式试验细则,总结出了电梯制动器的试验工况,并建立了试验工况下制动器的动力学模型。针对在电梯整机上进行电梯制动器的型式试验存在的缺陷,基于对试验工况下制动器动力学模型的分析,提出了实施... 研究了电梯行业的安全标准和电梯制动器型式试验细则,总结出了电梯制动器的试验工况,并建立了试验工况下制动器的动力学模型。针对在电梯整机上进行电梯制动器的型式试验存在的缺陷,基于对试验工况下制动器动力学模型的分析,提出了实施电梯制动器性能检测的新方法,并设计了性能检测试验样机。建立了试验样机中电机转矩加载的数学模型,基于能量补偿的方法建立了电机的加载算法,从而保证了电梯制动器在试验样机上和在电梯整机系统上的制动规律相一致。 展开更多
关键词 电梯制动器 性能检测 动力学模型 试验样机
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用于污水处理的计算机监控与数据采集系统 被引量：7
8
作者 忻培强 万由令 +2 位作者 江有为 陈健波 李龙海 《江苏大学学报（自然科学版）》 EI CAS 2003年第4期26-29,共4页
在现代污水处理技术中,实现基于模型的控制,以及基于网络的实时数据采集和监控是一项关键技术 应用于环境工程的污水处理计算机监控与数据采集系统,服务器端可以通过网络将控制模型下载至下位机,从而实现污水处理单元的在线监测和对实... 在现代污水处理技术中,实现基于模型的控制,以及基于网络的实时数据采集和监控是一项关键技术 应用于环境工程的污水处理计算机监控与数据采集系统,服务器端可以通过网络将控制模型下载至下位机,从而实现污水处理单元的在线监测和对实验室硬件的监控 采用水处理建模仿真技术和控制技术相结合,开发符合我国国情的智能控制系统软件 运行情况证明,该系统的实现策略具有很强的灵活性和可扩展性。 展开更多
关键词 污水处理 计算机控制 数据采集 仿真 网络
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基于滑模变结构控制的三相PWM整流器 被引量：22
9
作者 唐勇奇 赵葵银 汪超 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2006年第5期39-41,共3页
在建立三相PWM整流器数学模型的基础上,针对目前三相PWM整流器动态性能较差的特点,设计了电压、电流双闭环控制系统。在内环电流的控制中,采用解耦方法对dq轴电流分别控制,为电流控制器设计了一种滑模变结构控制(SMVSC)方法。仿真实验表... 在建立三相PWM整流器数学模型的基础上,针对目前三相PWM整流器动态性能较差的特点,设计了电压、电流双闭环控制系统。在内环电流的控制中,采用解耦方法对dq轴电流分别控制,为电流控制器设计了一种滑模变结构控制(SMVSC)方法。仿真实验表明:该控制方法设计简单,提高了PWM整流器的动态性能,而且较好地实现了电流的解耦控制,且使系统鲁棒性增强。 展开更多
关键词 三相PWM整流器 滑模变结构控制 解耦控制
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视觉和惯导信息融合小型无人机位姿估计研究 被引量：12
10
作者 王继红 吴伯彪 +1 位作者 张亚超 赵明冬 《中国测试》 CAS 北大核心 2021年第11期134-140,152,共8页
针对无人机在卫星信号失锁时仅利用纯惯导无法精确获取位姿信息的问题,提出通过扩展卡尔曼滤波对单目视觉和惯导进行信息融合的算法,并设计一个包含单目视觉、IMU及超声波传感器的组合系统。首先,利用超声波传感器通过最小二乘法完成尺... 针对无人机在卫星信号失锁时仅利用纯惯导无法精确获取位姿信息的问题,提出通过扩展卡尔曼滤波对单目视觉和惯导进行信息融合的算法,并设计一个包含单目视觉、IMU及超声波传感器的组合系统。首先,利用超声波传感器通过最小二乘法完成尺度估计值的获取;其次建立IMU的系统方程进行惯导信息的解算,并完成误差状态方程的求解;最后,通过扩展卡尔曼滤波实现单目视觉与惯导的信息融合。利用该算法对无人机在200 m动态飞行的信息进行解算,实验结果表明,位置误差的均方根在0.995 m以下,水平姿态角的均方根误差在1.915°以下,偏航角的均方根误差达到了2.235°。不但提高了位姿的估计精度,而且解决了纯视觉输出频率低的问题,满足了无人机对高动态特性的需求,可解决无人机在卫星信号失锁时无法精确定位的问题。 展开更多
关键词 单目视觉 惯性导航 位姿估计 尺度估计 扩展卡尔曼滤波
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汽车机械惯量电模拟技术 被引量：12
11
作者 莫志勇 张为公 吉同舟 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第1期123-126,共4页
为了在汽车测试中模拟汽车惯量,研究了机械惯量电模拟的方法。分析总结了传统飞轮组模拟方法的局限性。分析和给出在不同测试目的和测试结构下,汽车等效惯量的不同计算方法。分析了测试系统的运动方程,从中导出了在电模拟时需要补偿的转... 为了在汽车测试中模拟汽车惯量,研究了机械惯量电模拟的方法。分析总结了传统飞轮组模拟方法的局限性。分析和给出在不同测试目的和测试结构下,汽车等效惯量的不同计算方法。分析了测试系统的运动方程,从中导出了在电模拟时需要补偿的转矩,分别讨论了加减速过程和惯量不匹配这两种情况下补偿转矩的性质。研究了异步电动机的4象限运行机械特性,针对具体实现时所使用的变频拖动系统的特点,结合工程条件,求解异步电动机变频变压时的机械特性方程,给出了频率控制方程。仿真结果表明,控制方法是可行的。 展开更多
关键词 汽车惯量 惯量模拟 转矩补偿 机械特性 变频调速
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模糊PID控制交流伺服系统的研究 被引量：11
12
作者 杨霞 李强 郭庆鼎 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 2005年第1期31-33,共3页
介绍了模糊PID控制器的构成与工作以及模糊PID控制器的交流伺服系统.交流伺服技术是研制开发各种先进机电一体化产品的关键性技术,由模糊PID组成的控制器无需知道系统的精确模型,采用模糊控制和PID控制的复合控制,使交流伺服系统具备了... 介绍了模糊PID控制器的构成与工作以及模糊PID控制器的交流伺服系统.交流伺服技术是研制开发各种先进机电一体化产品的关键性技术,由模糊PID组成的控制器无需知道系统的精确模型,采用模糊控制和PID控制的复合控制,使交流伺服系统具备了更强的鲁棒性和更为优良的动、静态性能.利用了变频器的多种控制功能,用编码器精确测速,控制算法采用了参数自整定PIDD算法,实现了精确的变频调速闭环控制.仿真结果表明,该交流伺服系统具有优良的性能和实际应用推广价值. 展开更多
关键词 控制器 模糊控制 交流伺服系统 控制策略 现代控制
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基于PLC的矿井提升机模拟实验装置的研究与设计 被引量：7
13
作者 杨柳 阎有运 +2 位作者 邓君 常国雷 苏豪飞 《郑州大学学报（工学版）》 CAS 北大核心 2012年第3期40-43,共4页
根据我国现代煤矿和矿务局的发展需求,研究、设计与制作了一套以PLC为核心的矿井提升机控制系统模拟实验装置.该模拟实验装置采用工业上最常用的PLC作为主控制器,用电机作模拟负载,在实验的条件下,可通过此实验装置来模拟交流或直流矿... 根据我国现代煤矿和矿务局的发展需求,研究、设计与制作了一套以PLC为核心的矿井提升机控制系统模拟实验装置.该模拟实验装置采用工业上最常用的PLC作为主控制器,用电机作模拟负载,在实验的条件下,可通过此实验装置来模拟交流或直流矿井提升机的运行工况,以使煤矿操作人员及技术工人能够更好地、全面地了解与掌握矿井提升机的运行原理与操作方法,从而达到培训和学习的目的. 展开更多
关键词 PLC 矿井提升机 实验装置 模拟负载
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基于DITC的开关磁阻电机转矩脉动抑制仿真研究 被引量：10
14
作者 漆汉宏 张婷婷 李珍国 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第10期3133-3138,共6页
基于直接瞬时转矩控制(DITC)理论,介绍了开关磁阻电机的DITC方法及其数学模型,并在此基础上,采用Matlab/Simulink进行了开关磁阻电机DITC系统转矩脉动抑制的仿真研究。仿真结果表明DITC控制结构简单、不需要进行电流控制,直接从参考转... 基于直接瞬时转矩控制(DITC)理论,介绍了开关磁阻电机的DITC方法及其数学模型,并在此基础上,采用Matlab/Simulink进行了开关磁阻电机DITC系统转矩脉动抑制的仿真研究。仿真结果表明DITC控制结构简单、不需要进行电流控制,直接从参考转矩和当前输出转矩进行比较得到每一相的开关状态,能有效地抑制开关磁阻电机的转矩脉动。系统实验也验证了开关磁阻电机转矩脉动抑制仿真研究的正确性。 展开更多
关键词 开关磁阻电机(sRM) 直接瞬时转矩控制(DITC) 转矩滞环控制器 转矩脉动抑制
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电动汽车制动能量回收系统设计 被引量：5
15
作者 范久臣 褚亚旭 +4 位作者 何明明 孙雪梅 李洪洲 贾双林 王开宝 《北华大学学报（自然科学版）》 CAS 2012年第5期598-603,共6页
针对采用增加蓄电池容量解决电动汽车续驶距离短困难的现状,提出采用再生制动的方法实现机械能向电能的高效转化.建立了制动系统的数学模型,阐述了再生制动能量回收系统的控制策略,设计了制动能量回收控制器,并利用Proteus软件进行了仿... 针对采用增加蓄电池容量解决电动汽车续驶距离短困难的现状,提出采用再生制动的方法实现机械能向电能的高效转化.建立了制动系统的数学模型,阐述了再生制动能量回收系统的控制策略,设计了制动能量回收控制器,并利用Proteus软件进行了仿真.仿真结果表明该模型可以简便、有效地实现电动汽车的电气回馈制动,提高电动汽车的能量利用率. 展开更多
关键词 电动汽车 再生制动 控制器 仿真 PROTEUS
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基于虚拟仪器和Simulink的运动控制系统虚拟实验平台设计 被引量：8
16
作者 邢雪宁 张厚升 季画 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2015年第8期114-117,共4页
开发了一套运动控制系统的虚拟实验平台。该实验平台用LabVIEW SIT工具包实现和Simulink的通信,结合LabVIEW图形显示和Simulink数据处理,能方便、直观地将实验结果呈现出来,降低了实验成本,提高了学生的学习兴趣,并能充分发挥学生的自... 开发了一套运动控制系统的虚拟实验平台。该实验平台用LabVIEW SIT工具包实现和Simulink的通信,结合LabVIEW图形显示和Simulink数据处理,能方便、直观地将实验结果呈现出来,降低了实验成本,提高了学生的学习兴趣,并能充分发挥学生的自主创新能力。 展开更多
关键词 运动控制系统 虚拟实验 SIMULINK LabVIEW SIT
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基于自抗扰控制器的无刷直流电动机速度控制 被引量：12
17
作者 任海鹏 张继祖 +1 位作者 李琦 刘丁 《电气传动》 北大核心 2008年第4期46-50,共5页
无刷直流电动机作为一个多变量强耦合非线性系统,采用经典PID控制难以得到满意的控制效果。采用自抗扰控制器来提高无刷直流电动机控制系统的动态性能和鲁棒性,自抗扰控制器设计过程中不需要对象模型结构和参数的精确信息。实验比较了P... 无刷直流电动机作为一个多变量强耦合非线性系统,采用经典PID控制难以得到满意的控制效果。采用自抗扰控制器来提高无刷直流电动机控制系统的动态性能和鲁棒性,自抗扰控制器设计过程中不需要对象模型结构和参数的精确信息。实验比较了PI控制器和自抗扰控制器的控制效果,结果表明自抗扰控制器(ADRC)对外部扰动和电动机参数的变化具有较强的鲁棒性。 展开更多
关键词 自抗扰控制器 无刷直流电动机 鲁棒性
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基于误差模型的三轴联动加工轨迹预补偿方法 被引量：6
18
作者 李学伟 赵万华 卢秉恒 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第21期2918-2924,共7页
为了减小由于进给系统动态特性造成的多轴联动加工轮廓误差,提出了一种基于轮廓误差模型的三轴联动加工轨迹预补偿方法。首先建立了关于轨迹曲率、加工速率及进给系统动态特性参数的轮廓误差模型;然后根据读取的插补数据,利用轮廓误差... 为了减小由于进给系统动态特性造成的多轴联动加工轮廓误差,提出了一种基于轮廓误差模型的三轴联动加工轨迹预补偿方法。首先建立了关于轨迹曲率、加工速率及进给系统动态特性参数的轮廓误差模型;然后根据读取的插补数据,利用轮廓误差模型实时预测三轴联动加工过程中的轮廓误差补偿向量并对加工轨迹指令进行补偿;最后通过对圆、变曲率和螺旋线轨迹的MATLAB仿真和机床加工实验,证明该补偿方法将轮廓误差减小了85%以上,可显著提高数控机床加工精度。 展开更多
关键词 轮廓误差 多轴联动 误差补偿 误差模型 动态特性
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基于PROFIBUS-DP和MPI的PLC腈纶生产控制系统 被引量：4
19
作者 徐宁 陆源 +1 位作者 葛锁良 赵涛 《工程设计学报》 CSCD 北大核心 2007年第3期235-238,共4页
设计了基于PROFIBUS-DP和MPI网络的PLC控制系统,解决了某石油化工厂原腈纶纺丝生产线控制系统网络通信不开放、故障率高、维修不方便且费用高等问题.该系统由PLC控制变频器拖动电机运行.监控级采用MPI作为通信网络,现场级采用PROFIBUS-D... 设计了基于PROFIBUS-DP和MPI网络的PLC控制系统,解决了某石油化工厂原腈纶纺丝生产线控制系统网络通信不开放、故障率高、维修不方便且费用高等问题.该系统由PLC控制变频器拖动电机运行.监控级采用MPI作为通信网络,现场级采用PROFIBUS-DP作为通信网络.经现场安装、调试,整个系统运行稳定,可靠性高,且开放性好,便于监控. 展开更多
关键词 PROFIBUS—DP 多点接口 可编程控制器 变频器 通信
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一种基于CPLD的SPWM控制波形生成方法 被引量：6
20
作者 梁中华 肖丹 杨霞 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 2005年第2期187-191,204,共6页
研究使用Altera公司的MAX+PLUSII10 0开发软件,采用硬件描述语言(HDL)与原理图输入相结合的自顶向下的层次化设计方法,开发ACEX1K系列CPLD器件,在线生成用于闭环变频调速的双极性SPWM波形.根据给定的电压幅值和频率,通过地址转换、查表... 研究使用Altera公司的MAX+PLUSII10 0开发软件,采用硬件描述语言(HDL)与原理图输入相结合的自顶向下的层次化设计方法,开发ACEX1K系列CPLD器件,在线生成用于闭环变频调速的双极性SPWM波形.根据给定的电压幅值和频率,通过地址转换、查表、抬高幅值和极性处理实时获取三相正弦调制波数字量,并与生成的数字锯齿波进行比较,由两者的交点来确定逆变器开关时刻,其中调制度、载波频率和载波比可变,以实现基频以下恒压频比、基频以上恒压升频控制方式和分段同步调制的闭环SPWM变频调速. 展开更多
关键词 硬件描述语言 复杂可编程逻辑器件 恒压频比 正弦脉宽调制 变频调速
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