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关键词： 无刷直流电机拖动系统   事件采样   非线性卡尔曼滤波   指数衰减最小二乘法   模型参考自适应控制  

摘要： 在工程实际中,常由于经济成本或安装空间等原因,使得无刷直流电机系统不能添加额外的测速传感器,仅依靠电机内部的霍尔传感器进行数据采样。而无刷直流电机拖动系统利用电机内部霍尔传感器检测转子位置,每当转子达到某一特定位置而触发采样,在这样的事件采样系统中,由于采样的频率较低必然会导致采样数据的稀疏以及非均匀,达不到建立精确模型的需求。针对这一工程实际问题,本文提出了一种基于事件采样数据下的无刷直流电机拖动系统建模方法,该方法利用灰箱建模的原理,首先,设计了非线性的卡尔曼滤波器对原始数据进行降噪处理,再采用指数衰减的最小二乘法对参数模型进行在线辨识,从而建立无刷直流电机拖动系统的精确模型。然后,考虑到变负载的工况普遍存在于无刷直流电机拖动系统应用过程中,设计了一种面向负载扰动的模型参考自适应控制器。经过实验验证,新设计的控制器在变负载,以及突加负载的情况下,相比于传统增量式PID控制器,极大降低了系统的稳态误差,显著提高了系统的抗负载扰动能力。本文主要研究基于事件触发采样的无刷直流电机拖动系统建模以及其自适应控制器设计问题,包括事件采样数据下的模型参数辨识、自适应控制器设计、控制器性能分析等。本文研究内容及创新点如下:第一,从工程实际问题中凝练出学术问题。在工程实践时,无刷直流电机拖动系统利用电机内部霍尔传感器检测转子位置,每当转子达到某一特定位置而触发采样,在这样的事件采样系统中,采样的频率必然会导致采样数据的稀疏以及非均匀,达不到建立精确模型的需求。本文针对这一工程实际问题,凝练出利用事件采样数据下对无刷直流电机拖动系统建立精确模型的新问题。第二,针对基于事件采样的无刷直流电机拖动系统模型建立问题。本文提出了一种基于事件采样数据下的无刷直流电机拖动系统建模方法。该方法采用灰箱建模原理。首先,利用白箱建模的方式建立无刷直流电机的参数模型,然后通过黑箱建模的方式对参数模型进行辨识。在参数辨识过程中,首先设计了非线性卡尔曼滤波器对原始数据进行降噪处理,并推导了非均匀数据下的指数衰减最小二乘法,用来对系统的参数模型进行辨识。最后,通过数值仿真以及真实实验验证了所提出的方法能够对系统进行有效建模,并且对比于传统递推最小二乘法,该方法在时变参数系统中对参数的跟踪性能更好,建立的模型更精确。第三,从无刷直流电机拖动系统的实际应用角度出发,在已有模型的基础上,设计了面向负载扰动的模型参考自适应控制器,并通过数值仿真和真实实验验证了该控制器的可行性。而后对无刷直流电机拖动系统分别应用模型参考自适应控制器和增量式PID控制器,在系统处于空载、恒定负载、突加负载以及变负载的情况下进行控制器性能分析。实验数据表明,在无负载或恒定负载时,模型参考自适应控制器和增量式PID控制器的控制效果相当,采用模型参考自适应控制时,系统的稳态误差要更小,而采用PID控制器时,系统响应速度更快。在对系统突加负载以及加变负载的实验中,当采用模型参考自适应控制器时,系统的鲁棒性能,抗负载扰动能力明显要高于增量式PID,系统性能受负载扰动影响较小。可见,若系统经常处于变负载的工况中,采用模型参考自适应控制器所获得性能更好。而工程实践中,系统常工作于变负载的工况中。因此,该控制器能够更好的扩大无刷直流电机的应用场景,对于促进无刷直流电机的应用具有积极的意义。

关键词： 技工学校   电机及电力拖动   教学改革  

摘要： 电机及电力拖动课程是培养高级技工的核心课。该课程要求学生遵循“适度、够用”原理,掌握电机理论及电力拖动相关知识。在传统技工学校教学中,教师过于看重学生理论知识培养,忽视了学生综合技能,影响到学生全面发展。在这种情况下,需要全面改革电机及电力拖动课程教学模式,本文对此进行详细阐述。

关键词： 应用型人才培养   教学内容   课堂互动   实践教学   考核方式  

摘要： 文章以应用型人才培养为目标,分析了目前"电机与拖动"课程教学中存在的问题,从"电机与拖动"教学内容的删减和优化标准、课堂互动内容安排、实验课教学方法、课程考核侧重点等方面进行了深入研究。实践证明,上述教学改革方法从本质上提升了教学质量,达到了培养应用型人才的要求。

关键词： 雨课堂   电机与拖动基础   混合教学  

摘要： “雨课堂”是一种新型智慧教学工具,通过连接师生的智能终端,将课前-课上-课后三个环节紧密结合。本文研究基于“雨课堂”的“电机与拖动基础”课程教学方法,将“雨课堂”的线上、线下混合教学方法应用到该课程的教学改革中,提高学生的参与意识,互动能力和学习积极性,取得了较好的教学效果。

关键词： 课程群   综合实验融合   电机与拖动  

摘要： 传统实验教学是单一课程的教学内容,目前电机与拖动基础课程的实验教学设备大多数是只接主回路,实验过程中基本是手动调节完成,而工业现场是通过控制回路完成.基于课程群理念,将相关课程关联紧密的综合实验进行融合,拓展课程的实验内容,使实验教学深度和综合性得到提升,取得较好的教学效果.

关键词： Matlab   虚拟平台   电机拖动  

摘要： 利用Matlab GUI设计并发布了可独立运行的电机与拖动课程虚拟实验平台。该平台主要包括变压器、直流电机、交流电机和控制电机四大模块,实现了电机与拖动课程核心知识与实践内容的交互式仿真。教学实践中的应用表明,该平台具有操作简单、交互性好、数据易读和可优化电路等优点,可以帮助学生更快、更有效地掌握本课程的核心内容。

关键词： 电机拖动与控制   实验教学   探究  

摘要： 目前随着我们国家对教育事业的重视程度正在不断的提高,我们在各个方面对教学课程改革的探究也正在不断的加深,所以说在此篇文章当中,我们就对电机拖动与控制实验教学的探究,进行一个详细的介绍与分析,通过对电机拖动与控制课程的了解来更好地帮助学生们改变对实验课程学习的一个情况,来提升实验教学的一个质量。

关键词： 大容量   软启动   变频器   电力拖动系统  

摘要： 现代工业生产中利用大容量高压变频器对电动机进行软启动的使用,由于具有起动功率小、冲击小和节约能源等优点,已经越来越得到普及应用。本文设计的电力拖动系统的主回路通过利用电力分配和联络功能,将两台大容量变频器和各个高压设备相互联络,配以二次回路的联锁控制和操作选择功能,构成了两台大容量变频器对四台高压电机进行相互选择软启动的电力拖动系统。两台大容量变频器可以互为备用,也可以为选中的任意一台电动机进行软起动。相较于一台变频器固定控制一台高压电机软启动的传统控制方式,这种设计可以节省投资,提高利用效率,减少系统对空间的占用,还方便集中操作和监控,具有非常明显的实用推广价值。

关键词： 电机拖动   思政教育   专业基础课  

摘要： 本文以电机拖动专业基础课程为例,介绍电机拖动课程的特点以及该课程体现出的德育元素、改革措施、知识传授和价值引领的教学方法。通过结合电机拖动课程的专业知识和思想要点,将思政教育结合到日常专业课的讲授中。

关键词： 应用型人才培养   电机拖动   教学改革   三结合  

摘要： 在地方本科院校向应用技术型大学转型的新形势下,论文站在自身实践的角度,以作者所在院校--武夷学院为例,针对武夷学院应用型人才培养目标及电机与拖动课程的特点,结合地方院校电机与拖动课程教学现状和存在问题的分析,从教学内容、教学方法和综合考核评价方式等方面进行改革与实践。将思维导图引入教学,采取对比法、虚实结合等多种教学方法,夯实学生理论基础,提高实践应用能力,逐步形成与应用型人才培养目标相适应的教学模式。