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关键词： MEMS   最优控制   振动   力平衡传感器  

摘要： 力平衡传感器(FBA)测量加速度是由反馈控制力与外界惯性力平衡时的控制力计算得到的,力平衡控制算法是力平衡传感器的核心.传统控制算法多以敏感元件偏移平衡位置最小为目标,限制了力平衡加速度计的测量精度和适用带宽.本文以MEMS力平衡传感器为对象,提出了一种以测量误差最小为目标的力平衡加速度计最优控制算法.引入测量误差新变量,将难以处理的力平衡控制转化为以响应最小为目标的经典控制问题,在此基础上获得了最优控制力的解析表达式,实现了对未知加速度信号的实时高精度检测.分别针对三种不同类型的输入加速度信号(阶跃、周期和随机)进行检测仿真,发现提出的算法能够准确地检测各类输入加速度信号,测量信号频带达kHz量级,同时在该控制算法下敏感元件的振动响应也得到有效控制,保证了加速度传感器的大动态范围.研究成果可为高精度和宽频带力平衡加速度传感器的研究提供基础.

关键词： IGBT   AlN陶瓷基板   金属化   可靠性应用  

摘要： 针对氮化铝陶瓷基板的IGBT应用展开分析,着重对不同金属化方法制备的覆铜AlN基板进行可靠性进行研究。通过对比厚膜法、薄膜法、直接覆铜法和活性金属钎焊法金属化AlN基板的剥离强度、热循环、功率循环,分析结果可知,活性金属钎焊法制备的AlN覆铜基板优于其他工艺基板,剥离强度25 MPa,(-40~150)℃热循环达到1500次,能耐1200 A/3.3 kV功率循环测试7万次,满足IGBT模块对陶瓷基板可靠性需求。

关键词： 永磁同步电动机   直接转矩控制   自抗扰控制   超螺旋滑模   调速控制   扩张状态观测器   干扰抑制  

摘要： 针对传统永磁同步电动机直接转矩控制存在较大的定子磁链、电磁转矩脉动以及电动机在低速运行段控制效果差等不足,提出了基于超螺旋滑模的自抗扰控制调速方法.首先将传统直接转矩控制系统中的磁链环和转矩环上的滞环控制器替换成超螺旋滑模控制器,以解决由滞环控制引起的定子磁链、电磁转矩脉动的问题;其次将控制系统中速度环采用的PI控制器替换成自抗扰控制器,以改善控制系统在低速运行段控制效果不佳以及转速超调的问题.给出了PMSM数学模型.完成了基于DTC的PMSM调速设计,包括基于STSM的转矩和磁链控制器设计和自抗扰速度控制器的设计.在Matlab/Simulink环境下进行了仿真试验.结果表明:在相同条件下所设计的调速系统没有超调量,相较于传统系统其快速性与抗干扰能力提升近70%,转矩脉动降低近0.8 N·m,定子磁链脉动也获得了有效抑制.

关键词： 电励磁电机   直接转矩控制   转矩脉冲时间积平衡   风力发电  

摘要： 直驱电励磁电机由于结构简单、成本低的优势,在风力发电系统中得到广泛应用。首先介绍了电励磁电机的数学模型,并在该模型的基础上推导了直接转矩控制算法。针对直驱风机采用背靠背的变换器拓扑实现电能并网的特点,重点研究负载突变时变换器系统直流环节(母线电压)的动态响应能力。为了提高母线电压的动态响应速度,研究了一种基于直接转矩控制的转矩脉冲时间积平衡控制算法,该算法通过分析负载突变过程中母线电压稳定的平衡条件,计算得到最优的电压矢量序列,仅通过一次调节便可让母线电压快速从动态过程恢复至稳态过程。最后,通过仿真和实验验证了该算法的有效性。

关键词： 变频器   优缺点   应用   分析  

摘要： 本文以变频器在中型电机的应用为基点,对它在蒲白热电公司的应用以及优缺点进行分析,建议公司全面应用。

关键词： 永磁同步电机   三相逆变   IGBT驱动   实验波形  

摘要： 该文基于TMS320F28335DSP设计了三相永磁同步电机IGBT驱动系统硬件,其包括三相逆变电路、TLP250光耦隔离放大、B0524S-2WR2电压转换等电路的设计。具体设计了三相逆变电路参数、TLP250的限流输入电路、15V和-9.1V驱动电压电路、消谐和快速放电电路。最后结合软件控制程序进行了驱动系统实验,得到的IGBT驱动电压和电机电流波形,验证了IGBT驱动系统硬件设计的正确性。

关键词： 同步磁阻电机   最大转矩电流比控制   虚拟信号注入法   同构电感   相位摇摆法   自启动机制  

摘要： 在虚拟双极性方波信号注入的基础上,提出基于同构电感的参考转矩模型,能够更好模拟实际情况。设计相位摇摆法进行同构电感辨识。考虑到该算法不具备启动机制,配合提出基于均势参数的自启动机制。研究表明,基于同构电感重建的转矩模型因为考虑了参数非线性变化,能实现性能更优的最大转矩电流比(MTPA)控制,并且相位摇摆法与自启动机制的配合改善了系统的动态跟随性能。

关键词： 电力电子技术   Matlab仿真技术   脉冲   晶闸管   三相桥式全控整流   输出波形  

摘要： 为了解决传统电力电子技术实验教学资源图像显示清晰度低的问题,结合新工科背景下,基于Matlab仿真技术设计了电力电子技术实验教学方法。基于Matlab技术仿真三相桥式全控整流,对实验教学过程中教学数据进行了采集与处理。在此基础上,采用设计通信协议的方式,对教学中的仿真教学界面进行规划与设计,实现了电力电子技术在实验教学内容上的相关研究。最后,将所提出的方法应用到了实际中,结果表明,实验组教学资源图像显示清晰度明显高于对照组,能够解决传统电力电子技术实验教学资源图像显示清晰度低的问题,由此证明了所提出的方法的有效性,具有一定的推广使用价值。

关键词： 实践技能   电气自动化专业   毕业设计  

摘要： 高等职业技术院校以培养学生的实践技能为侧重点,训练学生对一线工作岗位的适应性。本设计以高职院校电气自动化专业毕业设计为依据,通过对三相异步电动机七段速控制系统的综合设计,培养学生对于此类问题的解决能力。实践证明:学生能够利用所学的PLC、MCGS、变频器等专业知识,完成相关设计任务,为今后快速适应工作岗位打下坚实的基础。

关键词： 611U变频器   S120变频器   停机时间   备用系统   维护效率  

摘要： 管排锯主轴和挡板小车运行和定位由4台西门子伺服电机驱动,控制系统为611U变频器。西门子611U变频器已停产,备件采购困难且造价高昂。现场广泛使用的S120变频器,备件通用,维护方便。用S120系统作为611U系统备用系统,进行数据同步,灵活切换,可以避免因为主传动系统故障导致大量的停机时间影响产线生产。采用新的S120系统做备用系统后,保证了生产线的安全运行,提高了产能和设备保养维护效率,同时对设备进行了升级改造,延长了使用寿命和周期。