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关键词： 直流无刷电机   NSGA-Ⅱ   优化PID参数   矢量控制  

摘要： 直流无刷电机是一种非线性、涉及多种变量以及强耦合的复杂系统,传统的基于线性控制的PI、PID控制器无法满足精确控制的要求.为提高控制性能,提出一种基于NSGA-Ⅱ优化PID参数控制直流无刷电机速度环的方法.NSGA-Ⅱ算法将速度超调量和ITAE法则相结合构造第一目标适应度函数;将速度调节时间和ITAE法则相结合,构造第二目标适应度函数.利用快速非支配排序和拥挤距离排序使种群个体收敛到最终的Pareto前沿,得到最优的PID参数.根据无刷直流电机的数学模型和运行特性搭建控制仿真模型,检验算法的控制效果,并与传统PI、PID算法的控制效果进行对比.结果表明:基于NSGA-Ⅱ算法优化PID参数的直流无刷电机控制具有较好的鲁棒性,响应速度快,几乎无超调量.

关键词： 导纳控制   自适应动态规划   环境交互   最优控制   神经网络  

摘要： 针对机械臂在复杂、恶劣的环境下难以实现高精度运动跟踪的问题,提出了基于自适应动态规划(adaptive dynamic programming,ADP)与滑模导纳控制相结合的策略方法。将未知环境建模为线性模型,基于准滑动模态推导出滑模导纳控制器,用以抵抗扰动干扰;提出ADP与滑模导纳控制器相结合的最优控制方法,并对价值函数中R矩阵的定义进行了优化改进,进一步提升了跟踪精度;运用基于ADP的神经网络来逼近最优价值函数的解,提高了收敛速度,从而快速获得哈密顿-雅可比-贝尔曼(Hamilton-Jacobi-Behrmanequation,HJB)方程的近似最优策略。实验结果表明:该方法有效降低了机械臂运动的控制成本以及保证了最优轨迹跟踪。

关键词： 双向全桥串联谐振变换器   IGBT开路故障   容错运行策略   辅助变流器  

摘要： 随着电力电子技术的进步,以双向全桥串联谐振变换器(dual bridge series resonant DC-DC converter,DBSRC)为核心的新一代高频车载辅助变流器发展迅速,并逐步走向实用化。为了提高基于DBSRC变换器的高频辅助变流器的可靠性,首先利用模态分析法(operation mode analysis,OMA)对移相闭环控制下DBSRC发生IGBT开路故障展开研究,分析并阐明了DBSRC输入、输出侧故障后的运行机理及特性。其次,提出一种基于输出功率调整的高频车载辅助变流器容错运行策略,在不改变DBSRC拓扑及移相控制方法的条件下通过实时监测辅助变流器输入电压并动态调节辅助变流器的输出功率,将谐振电流应力及谐振电容电压应力限制在安全阈值内,实现容错运行。最后通过仿真与实验对故障特性分析的准确性与该容错运行策略的有效性进行验证。

关键词： 电力拖动   机载发电机   矢量控制   MATLAB/ULINK  

摘要： 高速列车电源各种参数的要求不断提高,电力拖动控制方法直接影响整个高速列车的运行安全,本文根据高速列车发动机的拖动特性,设计了用于高速列车电机控制的矢量控制模型,在MATLAB/ULINK环境下进行了仿真分析,仿真结果验证了本方法的合理性。

关键词： 机器人示教   线性二次型最优控制器   滤波  

摘要： 针对机器人拖动示教过程中传感器采集的数据含有噪声的问题,提出了一种基于线性二次型最优控制的运动轨迹控制器。首先,针对机器人关节运动特性建立状态空间模型,并设计相应的性能指标;然后,采用线性二次型最优控制设计最优控制律和相应的控制系统;最后,以Franka Emika机器人为示教对象进行实验,将机器人自身传感器采集的数据作为最优控制系统的输入,将系统输出用于机器人的运动控制,完成机器人拖动示教。实验结果表明,线性二次型最优控制方法能有效抑制传感器采集数据的噪声,较好地将关节速度、加速度和急动度的幅值控制在合理范围内,使处理后的数据能更好地应用于机器人的拖动示教。

关键词： 带式输送机   PLC控制器   变频器   控制电路  

摘要： 由于矿山生产的不平衡性,带式输送机在工作过程中极易发生停止、空载等故障,为了有效的解决此类问题。本文基于PLC控制器及变频器对带式输送机的集控系统进行了设计,应用软启动的方式对电机进行启动,通过建立通信网络对系统进行全方位的监控,有效的降低了矿用带式输送机故障几率,提升了矿山的经济效益。

关键词： 港口   场桥   双绕组电机   冗余控制   变频器  

摘要： 为了解决集装箱码头场桥起升系统中1台变频器出现问题后无法继续完成提升作业的问题,根据双绕组异步电机结构特点,分析场桥双绕组提升机系统的3种工作模式,设计一种双绕组异步电机冗余控制策略,通过使用接触器合理地切换电机绕组,实现电机冗余控制.经在连云港新东方国际货柜码头有限公司场桥项目上试验验证,通过此切换方法实现了起升冗余工作模式,使场桥起升系统在1台变频器出现问题后仍能继续运行,在一定程度上提升场桥提升系统的作业效率,同时为场桥提升系统增加安全保障.

关键词： 柔性直流   IGBT元件   运行稳定性   回路电流   回路电压   运行环境  

摘要： [目的]随着清洁能源的战略地位不断提高,越来越多的新能源发电设备接入电网,但其电能质量不稳定,对交流输电网产生了较大的冲击。柔性直流输电网络可以有效隔离交流网络和直流网络,具有较好的发展前景。柔性直流输电的关键部件是由全控型IGBT(Insulate-Gate Bipolar Transistor,绝缘栅双极晶体管)元件为核心的换流阀,因此IGBT元件的安全稳定运行对整个柔性直流系统的稳定起到重要作用。为了提高IGBT元件的安全性和运行稳定性,必须控制其运行电流和电压,避免承受过流、过压损害,且需要控制环境的温度、湿度以及设备防腐性,改善运行条件。[方法]采用内外两方面措施:内部设置启动电阻、电抗器、避雷器等,进而控制回路的电流和电压;外部设置空调,提高房间严密度,设备防腐处理等保证工作环境的良好。[结果]内部回路配置启动电阻、电抗器、避雷器等设施的措施,限制回路电流、电压,进而控制极端情况下作用于IGBT元件上的过电流倍数、过电压倍数;外部通过控制IGBT所在房间的温度、湿度及其设备防腐性,为IGBT元件的运行提供一个适宜的环境,对提高IGBT元件的安全性及运行可靠性有所帮助。[结论]柔性直流输电可以很好地解决电能质量较差的新能源发电设施的电能传输问题。通过优化柔性直流输电系统回路的内部措施及提高IGBT元件运行环境适宜度的外部措施,提高IGBT元件乃至整个柔性直流系统的安全性和运行可靠性。

关键词： 测功机   谐振   有源阻尼   无源阻尼   变频器  

摘要： 随着测功机系统在测试发动机功率上的广泛应用,由于测功机系统组成部件自身特性的原因,极易出现系统谐振、波形畸变严重等问题,严重的导致系统跳闸。为了解决上述问题,提出了系统谐振阻尼装置的研究设计。该装置包括有源阻尼与无源阻尼,无源阻尼用于抑制系统谐振,同时滤除变频器的PWM整流器剩余开关纹波,提高系统电磁兼容特性;有源阻尼控制无源阻尼的投切,同时抵消无源阻尼的容性电流,响应速度快、精度高、成本低、可靠性高。经过现场运行测试,装置投入运行后在抑制谐振、降低电流、滤除谐波等方面发挥了极大的作用。

关键词： 锂离子电池   半桥型均衡器   组间均衡   组内均衡   移相控制   模块化  

摘要： 本文提出一种移相控制策略以及模块化的结构,通过分析其等效电路,推导得出模块间均衡电流与移相比成二次函数关系,在移相比为0.25时均衡电流最大。实验结果表明,基于移相控制的模块化半桥锂电池均衡器工作在高频状态仍有较大的均衡电流。这种控制方法使得均衡器中变压器体积小、重量轻,极大地减小了均衡器的体积和重量。