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基于SoPC的“电子系统设计”课程实验教学案例设计 被引量：1
1
作者 董胜 赵莹 +2 位作者 孟祥 邢砾云 贾雁飞 《科技风》 2025年第2期110-112,共3页
利用FPGA构建了SoPC,移植了uC/OS-II操作系统,实现了基于无刷直流电机的小风扇转速智能控制系统的硬件和软件设计;利用DS18B20温度传感器采集环境温度,根据环境温度自动控制电机的转速;利用HC-SR04超声波模块测量物体距离,实现了物体接... 利用FPGA构建了SoPC,移植了uC/OS-II操作系统,实现了基于无刷直流电机的小风扇转速智能控制系统的硬件和软件设计;利用DS18B20温度传感器采集环境温度,根据环境温度自动控制电机的转速;利用HC-SR04超声波模块测量物体距离,实现了物体接近风扇到8cm距离时,无刷直流电机自动限速,同时蜂鸣器报警;利用SU-03T语音识别模块实现了语音控制电机转速;通过FPGA与STM32F103C8T6单片机控制的Wi-Fi模块串口通信,实现将环境温度、风扇转速、距离报警信号、电机旋转方向数据上传到阿里云。 展开更多
关键词 SOPC UC/OS-II 无刷直流电机 语音识别 阿里云
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基于STM32单片机的无刷直流电机自动化控制系统 被引量：6
2
作者 陈志刚 高冰 《电子设计工程》 2025年第3期58-62,共5页
针对无刷直流电机在负载突变工况中易出现电流异常、转速失调状态,电机不能自动化调节控制这一问题,设计了基于STM32单片机的无刷直流电机自动化控制系统。系统由三电阻电流采样电路采集电机运行电流信号,由单片机STM32进行对比分析,若... 针对无刷直流电机在负载突变工况中易出现电流异常、转速失调状态,电机不能自动化调节控制这一问题,设计了基于STM32单片机的无刷直流电机自动化控制系统。系统由三电阻电流采样电路采集电机运行电流信号,由单片机STM32进行对比分析,若该电流大于金属-氧化物半导体场效应晶体管的阈值,自动中断脉宽调制信号输出;使用霍尔转子位置检测电路采集电机转子位置数据,计算转子位置、转速数据,与期望转速比较后,若电机转速处于非理想状态,采用模糊自适应分数阶PID控制器自动调节无刷直流电机转速。实验验证,所设计系统在负载突变工况下表现出色,相电流保持正弦波状态,未出现突变问题;且可快速、自动调节电机转速,以达到期望转速,电机转矩波动也被控制在合理范围内。 展开更多
关键词 单片机STM32 无刷直流电机 自动化控制 模糊自适应分数阶控制器 转速调节 电流检测
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基于变增益滑模观测器的无刷直流电机无传感器控制 被引量：1
3
作者 张延庆 李永志 尹忠刚 《电力电子技术》 2025年第7期125-133,共9页
无刷直流电机(BLDCM)无传感器控制具有成本低、体积小、可靠性高等优点,近年来受到广泛关注。然而,当电机运行于低速时,BLDCM无传感器控制存在反电动势观测困难、过零点检测准确性低等问题。为此,本文提出一种基于变增益滑模观测器(SMO)... 无刷直流电机(BLDCM)无传感器控制具有成本低、体积小、可靠性高等优点,近年来受到广泛关注。然而,当电机运行于低速时,BLDCM无传感器控制存在反电动势观测困难、过零点检测准确性低等问题。为此,本文提出一种基于变增益滑模观测器(SMO)的BLDCM无传感器控制方法。采用具有平滑曲线特性的分段准符号函数替代传统符号函数,抑制SMO存在的固有高频抖振现象。根据观测电流误差构建自适应增益算法,在保证观测器稳定性的基础上提高收敛速度,采用Lyapunov稳定性定理对观测器进行稳定性分析。此外,通过对线反电动势进行运算得到G(θ)函数,通过判断G(θ)函数的极值点检测电机换相点,提升系统在低速运行时换相信号检测精度。实验结果表明,所提变增益SMO具有优异的控制性能,同时,相较于传统SMO,所提算法在电机运行于低速时具有更好的位置估计性能。 展开更多
关键词 无刷直流电机 无传感器控制 变增益滑模观测器 自适应增益算法
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孤岛混合微电网电源故障后电压/频率无差控制
4
作者 李军 包那琴 +2 位作者 陈建华 吕干云 陈遗志 《南方电网技术》 北大核心 2025年第1期150-159,共10页
大多数孤岛混合微电网中的互联变换器为跟网型变换器,在运行模式切换时需要远程通信改变其控制方式。当系统运行模式突然切换且遭遇通信故障或延迟,跟网型变换器无法快速改变控制方式,从而导致电压和频率崩溃。针对上述问题,采用一种新... 大多数孤岛混合微电网中的互联变换器为跟网型变换器,在运行模式切换时需要远程通信改变其控制方式。当系统运行模式突然切换且遭遇通信故障或延迟,跟网型变换器无法快速改变控制方式,从而导致电压和频率崩溃。针对上述问题,采用一种新型互联变换器(构网器),该变换器由一对背靠背的DC/DC和DC/AC变换器构成。构网器只需本地通信,通过测量和控制DC-DC侧直流电压、互联电容器电压以及DC-AC侧交流频率即可实现运行模式无缝切换,提高混合微电网韧性。基于光伏电源支撑的构网器控制在模式切换后会导致系统电压/频率的小幅跌落,为解决这一问题,提出构网器与虚拟直流电机储能协调控制策略。仿真结果表明,在构网器和虚拟直流电机储能协同作用下,孤岛混合微电网中交直流任何一侧稳压电源突发故障后,交流侧频率以及直流侧电压均能够快速稳定在额定值。 展开更多
关键词 混合微电网 构网器 模式无缝切换 虚拟直流电机储能 无差控制
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基于反电动势的无刷直流电动机驱动控制系统 被引量：1
5
作者 罗书克 程现武 贾发军 《许昌学院学报》 2025年第2期134-138,共5页
针对无刷直流电机转子位置传感器检测系统复杂,可靠性受传感器影响的问题.设计一种无感无刷直流电机驱动控制系统,取消位置检测的传感器,通过反电动势实现位置检测,通过主控芯片自带的比较器和移相电路实现换相点的确定.实验表明,该驱... 针对无刷直流电机转子位置传感器检测系统复杂,可靠性受传感器影响的问题.设计一种无感无刷直流电机驱动控制系统,取消位置检测的传感器,通过反电动势实现位置检测,通过主控芯片自带的比较器和移相电路实现换相点的确定.实验表明,该驱动控制系统具有运行平稳,调速平滑,可以在实际系统中推广应用. 展开更多
关键词 无刷直流电机 无传感器 反电动势 换相
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船舶无刷直流电机速度模糊PID控制算法
6
作者 杨光永 牟奕铭 徐天奇 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第13期157-161,共5页
针对船舶航行环境复杂,电机速度控制时容易受到干扰,导致超调过高的问题,研究船舶无刷直流电机速度模糊PID控制算法。构建无刷直流电机数学模型,选取模糊PID控制算法对电机定子绕组电压执行脉冲宽度调制斩波控制,调节电机转速。利用PID... 针对船舶航行环境复杂,电机速度控制时容易受到干扰,导致超调过高的问题,研究船舶无刷直流电机速度模糊PID控制算法。构建无刷直流电机数学模型,选取模糊PID控制算法对电机定子绕组电压执行脉冲宽度调制斩波控制,调节电机转速。利用PID控制器的比例、积分与微分控制环节,在电机速度偏差增大时,引入速度修正信号修正误差。利用模糊逻辑调节PID控制参数,设置电机速度误差及其变化率,以及PID控制参数的修正量,分别作为模糊逻辑算法的输入与输出变量。利用模糊逻辑算法制定模糊控制规则,确定最优的PID控制参数,使电机速度快速达到期望速度值。结果表明,该方法能够快速跟随期望速度值,转速控制超调较小,电压与电流信号均未出现明显波动。 展开更多
关键词 无刷直流电机 PID控制器 模糊逻辑 速度控制
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基于改进麻雀搜索算法的直流电机调速优化与数字孪生实现
7
作者 毛海杰 赵楠 冯小林 《控制工程》 北大核心 2025年第10期1822-1832,共11页
针对传统直流电机调速方法在可靠性、智能化和调试效率等方面的不足,提出了一种改进麻雀搜索算法的直流电机调速优化方法,并将优化结果应用于基于数字孪生技术的虚拟调试中。首先,分别采用黄金正弦和柯西变异策略改进麻雀搜索算法中发... 针对传统直流电机调速方法在可靠性、智能化和调试效率等方面的不足,提出了一种改进麻雀搜索算法的直流电机调速优化方法,并将优化结果应用于基于数字孪生技术的虚拟调试中。首先,分别采用黄金正弦和柯西变异策略改进麻雀搜索算法中发现者和加入者的位置更新,以增加搜索的多样性和全局搜索能力;其次,将改进麻雀搜索算法应用于直流电机调速系统中,以优化转速环的比例积分(proportional integral,PI)控制器参数;最后,构建了直流电机调速系统的数字孪生模型,并基于OPC服务器实现了优化算法与数字孪生模型之间的交互。实验结果表明,改进麻雀搜索算法提高了直流电机调速系统的控制精度和鲁棒性;仿真得到的控制参数优化结果可以应用于数字孪生模型中,以提高直流电机的调试效率。 展开更多
关键词 改进麻雀搜索算法 直流电机调速 数字孪生 OPC通信
原文传递
电机高频摆臂运动的优化滑模控制策略研究
8
作者 胡鸿志 代元涛 +1 位作者 徐翠锋 苏海涛 《计算机仿真》 2025年第7期161-167,210,共8页
针对电机高频摆臂运行效率的优化问题,提出了基于非线性增益的高速超螺旋滑模控制(HSTNGSMC)方法,并将零振荡(ZV)输入整形器与HSTNGSMC方法结合,优化了旋转摆臂的运动控制。以无刷直流电机为控制对象,结合电机摆臂模型,将HSTNGSMC方法... 针对电机高频摆臂运行效率的优化问题,提出了基于非线性增益的高速超螺旋滑模控制(HSTNGSMC)方法,并将零振荡(ZV)输入整形器与HSTNGSMC方法结合,优化了旋转摆臂的运动控制。以无刷直流电机为控制对象,结合电机摆臂模型,将HSTNGSMC方法与基于非线性增益超螺旋滑模控制(STNGSMC)、超螺旋滑模控制(STSMC)、传统PI控制的控制效果进行了对比仿真研究。仿真结果表明,在HSTNGSMC方法的控制下,被控电机的速度响应高,稳态误差范围小,被控高频摆臂的工作效率得到提高,到达稳态时刻的时间更短,比STNGSMC和传统PI控制提高了约8.3%,比STSMC提高了约6.1%,并抑制了因残留抖动造成摆臂产生的位移偏差。 展开更多
关键词 摆臂 滑膜控制器 输入整形器 无刷直流电机
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基于遗传果蝇混合算法的双无刷直流伺服电机控制优化研究 被引量：1
9
作者 杨洪涛 田杭州 +2 位作者 金磊 姜西祥 秦鹏飞 《机电工程技术》 2025年第5期80-86,共7页
针对双无刷直流伺服电控制系统在机器人关节控制应用中精度低、响应速度慢、鲁棒性差的不足,拟采取遗传和果蝇混合(GA-FOA)算法PI参数优化方法,以提高双电机控制系统的控制精度、响应速度、鲁棒性。建立无刷直流伺服电机三闭环控制仿真... 针对双无刷直流伺服电控制系统在机器人关节控制应用中精度低、响应速度慢、鲁棒性差的不足,拟采取遗传和果蝇混合(GA-FOA)算法PI参数优化方法,以提高双电机控制系统的控制精度、响应速度、鲁棒性。建立无刷直流伺服电机三闭环控制仿真模型,以CSPACE为主控器建立控制系统,结合上位机、霍尔传感器设计双无刷直流伺服电机控制系统。通过遗传和果蝇混合算法PI参数优化方法,优化无刷直流伺服电机矢量控制中的三环PI控制器参数。仿真结果表明,GA-FOA混合算法优化速度环时比GA和FOA算法分别快9.9 ms和9.8 ms,且具有更小的波动和超调量,优化电流环时,响应时间快7.0 ms和5.9 ms,波动小更稳定,优化位置环时,收敛快且未出现超调量,轨迹跟踪优化后的电机模型在髋关节和膝关节的平均跟踪误差分别为0.069 474°和0.042495°。双电机单轮腿样机实验中,实验空间轨迹和理论空间轨迹误差为[0.28 mm,2.11 mm],空间轨迹吻合,结果表明GAFOA混合算法在双电机单腿样机实验上对电机的精度、响应速度、鲁棒性具有意义。 展开更多
关键词 无刷直流伺服电机 三环PI控制 遗传混合算法 矢量控制 仿真建模
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飞轮磁悬浮无刷直流电机仿真教学设计
10
作者 严海龙 王武 +2 位作者 钟天云 张文骞 李梦丽 《电气电子教学学报》 2025年第3期211-215,共5页
针对“特种电机”课程里磁悬浮永磁电机的知识点复杂以致学生难于理解的问题,以3种飞轮储能用无轴承外转子无刷直流电机为研究对象,基于Ansys Maxwell有限元软件,设计了2个实验教学项目,包括磁场分布、空载磁链等基础内容,以及转矩与悬... 针对“特种电机”课程里磁悬浮永磁电机的知识点复杂以致学生难于理解的问题,以3种飞轮储能用无轴承外转子无刷直流电机为研究对象,基于Ansys Maxwell有限元软件,设计了2个实验教学项目,包括磁场分布、空载磁链等基础内容,以及转矩与悬浮系统的耦合特性、悬浮力的提升措施等提升内容。通过仿真实验,可以帮助学生直观理解磁悬浮电机的本体结构和电磁特性等内容,提高学生对该课程的学习兴趣。调研结果表明,在参与调研的人数中,有96%以上的学生对实验项目很满意,该项目取得了较好的成效。 展开更多
关键词 特种电机 飞轮磁悬浮无刷直流电机 有限元仿真实验教学
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数智时代老年教育课程传播策略研究
11
作者 王宇 《数字通信世界》 2025年第7期250-252,共3页
本文旨在探寻数智视域下老年教育课程的高效传播策略,以提升老年教育质量。通过分析数智时代老年教育的理论基础、传播现状与挑战,结合创新传播策略的案例,提出加强老年教育专兼职教师队伍建设、开发丰富多样课程内容等策略。未来研究... 本文旨在探寻数智视域下老年教育课程的高效传播策略,以提升老年教育质量。通过分析数智时代老年教育的理论基础、传播现状与挑战,结合创新传播策略的案例,提出加强老年教育专兼职教师队伍建设、开发丰富多样课程内容等策略。未来研究方向包括完善制度保障和提升技术能力等,为老年教育发展提供有益参考。 展开更多
关键词 数智时代 老年教育 文化课程 传播策略
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基于遗传算法的车用起动机多目标优化
12
作者 张晓光 彭彬 仓欣蕾 《制造业自动化》 2025年第2期165-171,共7页
以某型号车用减速式永磁起动机为研究对象,通过RMxprt软件对起动机的永磁直流电机进行仿真分析,得到不同温度下起动机的输出性能,发现起动机存在功率不足、转速过低的问题,通过对起动机进行瞬态磁场的有限元分析,得到起动机内部磁场分... 以某型号车用减速式永磁起动机为研究对象,通过RMxprt软件对起动机的永磁直流电机进行仿真分析,得到不同温度下起动机的输出性能,发现起动机存在功率不足、转速过低的问题,通过对起动机进行瞬态磁场的有限元分析,得到起动机内部磁场分布均匀且无漏磁现象,通过分析气隙和永磁体等结构参数,得到了对起动机性能影响最大的四个电磁参数,并以永磁体极弧系数、永磁体厚度、转子外径和转子长度为优化变量,以起动机的转速和转矩为优化目标,通过optiSLang软件采用遗传算法进行起动机的多目标优化。最后对优化后的起动机进行仿真和试验验证,结果表明:起动机优化后的性能明显提升,转速提高了4.3%,转矩增大了3.3%,功率提升了7.8%。 展开更多
关键词 起动机 永磁直流电机 遗传算法 多目标优化
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考虑高温环境的无刷直流电机扰动补偿驱动系统
13
作者 褚晓冬 支宏旭 +1 位作者 贾奇勇 王健行 《微电机》 2025年第6期13-18,49,共7页
目前,石油作为能源核心对国家意义重大。无刷直流电机(BLDC)具有结构简单,效率高等优点,已成为中国油田测井行业的核心部件。但是井下的高温环境会对BLDC的内部参数产生影响,从而给BLDC驱动系统带来了内部干扰和外部干扰,从而导致基于传... 目前,石油作为能源核心对国家意义重大。无刷直流电机(BLDC)具有结构简单,效率高等优点,已成为中国油田测井行业的核心部件。但是井下的高温环境会对BLDC的内部参数产生影响,从而给BLDC驱动系统带来了内部干扰和外部干扰,从而导致基于传统PID控制的BLDC双闭环(转速环和电流环)驱动系统性能下降。针对该问题,在BLDC转速环控制器设计中,本文在基于超螺旋算法的转速环和基于一阶滑模直接转矩控制的基础上,引入扩展滑模扰动观测器进行扰动补偿。通过仿真和实验验证本文设计的BLDC扰动补偿复合控制系统的可行性。 展开更多
关键词 无刷直流电机 油田测井 滑模控制 扰动补偿
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基于模糊自适应PID算法的直流电机控制设计 被引量：5
14
作者 朱嵘涛 何朝霞 +1 位作者 王腾 陈希湘 《现代电子技术》 北大核心 2025年第2期103-108,共6页
在当前直流电机控制系统中,通常采用传统PID算法来对电机进行控制和调节,但这一方法存在调节时间过长和超调量过大等问题。为此,提出一种基于模糊自适应PID算法的直流电机控制设计。在传统PID算法的基础上引入模糊控制理论,并借鉴专家... 在当前直流电机控制系统中,通常采用传统PID算法来对电机进行控制和调节,但这一方法存在调节时间过长和超调量过大等问题。为此,提出一种基于模糊自适应PID算法的直流电机控制设计。在传统PID算法的基础上引入模糊控制理论,并借鉴专家经验和规则库,使PID算法中的3个参数能够跟随电机的实际运行状态进行实时调整,达到最优控制。实验结果表明,与传统PID算法和模糊PID算法相比,模糊自适应PID算法下的电机转速曲线更平滑、调节时间更短、超调量更小,具有更好的实时性和鲁棒性,能满足工控领域要求。 展开更多
关键词 模糊控制 自适应PID 直流电机控制 专家经验 超调量 触发器 转速测试
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基于多路漏磁信号阵列的无刷直流电机匝间短路故障诊断 被引量：6
15
作者 吴振宇 王慧 +2 位作者 胡存刚 席浩天 曹文平 《电工技术学报》 北大核心 2025年第4期1105-1116,共12页
定子绕组匝间短路是无刷直流电机定子绕组的常见故障,其状态评估具有重要意义。故障发展的各时期,绕组短路的区域与匝数随之改变,使得电磁空间分布特性差异显著,依据固定布局的单一信号难以实现故障的精准定位与评估。该文通过解析匝间... 定子绕组匝间短路是无刷直流电机定子绕组的常见故障,其状态评估具有重要意义。故障发展的各时期,绕组短路的区域与匝数随之改变,使得电磁空间分布特性差异显著,依据固定布局的单一信号难以实现故障的精准定位与评估。该文通过解析匝间短路下等效电磁模型和电磁空间分布规律,提出一种基于多路漏磁信号阵列的匝间短路故障诊断方法。首先,建立了电机绕组电磁等效模型解析漏磁信号与绕组状态的关联关系;其次,利用多物理场模型明确漏磁传感器阵列最优空间布局;最后,依据多路漏磁信号阵列建立反向传播神经网络模型实现故障智能诊断。仿真模型与试验平台的结果表明,该方法能有效识别匝间短路的区域与匝数,且反向传播神经网络模型的诊断精确性高。由于方法仅采集电机外部漏磁信号,作为非侵入测试技术易于落地应用,具有极大的应用前景。 展开更多
关键词 无刷直流电机 匝间短路 多路漏磁信号阵列 故障诊断 反向传播神经网络
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基于VSG-AVDG的多端柔性互联配电系统控制策略 被引量：1
16
作者 王振浩 杜成林 +4 位作者 庞丹 葛津铭 王志鹏 李国庆 王鹤 《智慧电力》 北大核心 2025年第4期29-37,共9页
为了提升高比例新能源接入下交直流配电网柔性互联时端口的惯性和阻尼,提出了一种基于虚拟同步机和自适应虚拟直流电机控制(VSG-AVDG)的多端柔性互联配电系统控制策略。传统虚拟电机控制仅将VSG控制和虚拟直流电机控制(VDG)控制简单组合... 为了提升高比例新能源接入下交直流配电网柔性互联时端口的惯性和阻尼,提出了一种基于虚拟同步机和自适应虚拟直流电机控制(VSG-AVDG)的多端柔性互联配电系统控制策略。传统虚拟电机控制仅将VSG控制和虚拟直流电机控制(VDG)控制简单组合,难以同时抑制母线电压波动和提升动态性能。为此,分析了虚拟电机控制的内在联系,建立了基于交流侧功率偏差与直流侧电压偏差关联的融合机制,提出了基于VSGAVDG的协调控制策略。交流侧采用直流外环电压补偿的改进VSG控制,降低模式切换对电网的冲击,实现负载均衡;直流侧采用一种适用于柔性互联系统的AVDG控制策略,在抑制母线电压波动同时提升动态性能。通过MATLAB/Simulink仿真,验证了所提控制策略的有效性和正确性。 展开更多
关键词 柔性互联 虚拟同步控制 自适应虚拟直流电机控制 直流母线电压
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改进星鸦优化算法的无刷直流电机控制研究 被引量：2
17
作者 王博 李昕涛 +2 位作者 王珂 石磊 常达 《微特电机》 2025年第1期53-59,共7页
针对无刷直流电机双闭环控制系统存在响应速度慢、控制精度低等问题,标准的星鸦优化算法(NOA)收敛速度较慢,研究一种改进星鸦优化算法(INOA)优化PID控制器参数整定策略。利用佳点集初始化种群,丰富星鸦种群多样性;加入随机惯性权重,用... 针对无刷直流电机双闭环控制系统存在响应速度慢、控制精度低等问题,标准的星鸦优化算法(NOA)收敛速度较慢,研究一种改进星鸦优化算法(INOA)优化PID控制器参数整定策略。利用佳点集初始化种群,丰富星鸦种群多样性;加入随机惯性权重,用于平衡INOA的探索与开发;运用透镜成像反向学习策略对最优解进行贪婪学习,扩充最优解区间。选取4组基准测试函数对INOA性能进行评估,进一步证明改进算法的有效性和可行性。在空载、突加转速和突加负载3种条件下进行仿真实验,仿真结果表明,相较于传统PID控制与模糊PID控制,采用改进星鸦优化算法的PID调速系统转速响应更快、控制精度更高。 展开更多
关键词 无刷直流电机 星鸦优化算法 佳点集 随机惯性权重 透镜成像反向学习策略 转速控制
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基于扰动观测补偿电流调节器的双绕组感应发电机交直流集成发电控制技术
18
作者 卜飞飞 孙鹏宇 +4 位作者 史建宇 朱天奕 赵亚俊 秦海鸿 黄文新 《航空学报》 北大核心 2025年第18期237-251,共15页
针对双绕组感应电机(DWIG)交直流集成发电系统中电流环PI调节器动态响应慢、抗干扰能力不足的问题,提出一种基于扰动观测补偿电流调节器的双绕组感应发电机交直流集成发电控制策略。首先,建立DWIG交直流集成发电系统的数学模型,分析传... 针对双绕组感应电机(DWIG)交直流集成发电系统中电流环PI调节器动态响应慢、抗干扰能力不足的问题,提出一种基于扰动观测补偿电流调节器的双绕组感应发电机交直流集成发电控制策略。首先,建立DWIG交直流集成发电系统的数学模型,分析传统PI调节器在交直流耦合场景下的局限性。其次,将交流、直流电流中的耦合项总和定义为扰动项,设计扰动状态观测器,推导扰动观测值对实际值的传递函数,并给出观测器参数设计约束条件。最后,将总扰动观测值引入电流控制策略中形成前馈补偿,实现d、q轴电流以及交流、直流侧绕组电流的解耦控制。实验结果表明:所提策略有效提升了系统的电流环响应能力,改善了发电机的动态性能,并显著且有效地降低了交直流侧的相互影响,保证了交流电压与直流电压的稳定输出,为多电飞机电源系统的高性能供电提供了技术支撑。 展开更多
关键词 交直流集成发电 双绕组感应电机 扰动观测补偿 PI调节器 降阶观测器
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绝对重力仪托车运动控制策略研究与应用
19
作者 牟宗磊 李清孟 +5 位作者 冯金扬 王启宇 吴书清 李春剑 要佳敏 胡若 《光学精密工程》 北大核心 2025年第14期2231-2241,共11页
激光干涉式绝对重力仪在地球科学、资源勘探、地质调查、地震监测等领域发挥了不可替代的重要作用。测量过程需要利用托车实现落体的平稳释放和承接,托车的运动控制精度直接影响重力测量结果。为了提高绝对重力仪托车运动控制精度,设计... 激光干涉式绝对重力仪在地球科学、资源勘探、地质调查、地震监测等领域发挥了不可替代的重要作用。测量过程需要利用托车实现落体的平稳释放和承接,托车的运动控制精度直接影响重力测量结果。为了提高绝对重力仪托车运动控制精度,设计改进S型曲线绝对重力仪托车运动控制策略,并对绝对重力仪托车的运动特性进行研究。首先,在有刷直流电机数学模型基础上构建伺服电机传动系统传递模型。接着,设计改进S型的托车运动曲线,对比分析托车理想位移曲线与实际位移曲线之间的相关性。最后,基于自主研发的NIM-3A型绝对重力仪,搭建激光干涉信号数据采集系统采集托车运动数据,并对实测托车运动数据进行分析。试验结果表明:本文所设计的改进S型托车运动曲线,使托车实际运动位移与托车理想位移之间的决定性系数R2>0.99,实际托车运动前0.05 s的位移标准差减小约1/2,重力测量数据的有效率提高9.3%。研究成果可为优化激光干涉型绝对重力仪的性能提供一定的技术支撑。 展开更多
关键词 激光干涉型绝对重力仪 托车运动 改进S型曲线 有刷直流电机
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无刷直流电机的改进常青藤优化自抗扰控制
20
作者 王旭 马家庆 +3 位作者 陈昌盛 吴钦木 何志琴 覃涛 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第28期12033-12041,共9页
为保证无刷直流电机(brushless DC motor,BLDCM)调速控制的稳定性,并提高其精确性和稳定性,在BLDC自抗扰磁场定向控制的基础上,改进常青藤算法(ivy algorithm,IVY)并用于BLDC自抗扰控制(active disturbance rejection control,ADRC)策略... 为保证无刷直流电机(brushless DC motor,BLDCM)调速控制的稳定性,并提高其精确性和稳定性,在BLDC自抗扰磁场定向控制的基础上,改进常青藤算法(ivy algorithm,IVY)并用于BLDC自抗扰控制(active disturbance rejection control,ADRC)策略,由于ADRC控制参数多整定困难,使用IVY优化算法整定前期初始化的随机性和均匀性会影响到算法收敛速度和收敛精度,迭代后期易陷入局部最优解导致收敛精度不高,引入Circle混沌映射初始化种群,常青藤生长阶段使用概率转换莱维飞行策略增加搜索可能性,扩张阶段使用自适应权重柯西变异防止后期陷入局部收敛。最后进行函数优化测试和仿真对比实验。结果表明:所提出的改进常青藤优化自抗扰控制(improvement ivy algorithm-active disturbance rejection control,IIVY-ADRC)策略的转速响应更快,控制精度更高,抗扰性能更强。 展开更多
关键词 无刷直流电机(BLDCM) 磁场定向控制 自抗扰控制(ADRC) 常青藤算法(IVY) 双闭环控制
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