PWM调制方式对六相无刷直流电动机转矩脉动的影响分析

建立了六相无刷直流电动机(BLDC)的相绕组数学模型,在此基础上分析了该电机在 PWM 调制方式下的非换相期间关断相电流的产生过程.分析结果表明,在采用PWM_ON_PWM调制方式时,可以消除多相 BLDC 的非换相期间关断相电流,因此可以降低转矩脉动.此外,还分析了该电机在换相期间的转矩脉动情况,得到了由换相引起的转矩脉动解析表达式,并给出了消除转矩脉动应该满足的 PWM 占空比控制条件.     

新型坦克炮控交流调速系统控制策略

介绍了坦克炮控交流调速系统的一种新型控制策略.针对传统直接转矩控制(DTC)中存在的电流和转矩脉动较大的问题,通过预测计算定子磁链矢量所需变化量补偿磁链和转矩偏差,并在转速控制环节加入自抗扰控制器,有效地减小了电流和转矩脉动.针对某型坦克炮控交流调速系统所用电机,分别对传统型DTC和新型DTC控制进行仿真研究,结果表明...     

六相无刷直流电动机谐波转矩的分析与计算

无刷直流电动机具有诸多优点,但运行中仍然存在转矩脉动问题.分析了六相无刷直流电动机的工作原理,推导了六相无刷直流电动机的状态方程,采用状态变量法对电机转矩产生的关键量--反电势波形和电流波形进行了仿真和试验研究,对六相无刷直流电动机的谐波转矩进行了分析和推导,得出了通过减小电流滞后角可控制甚至消除正弦谐波脉动转矩的结论.     

舵机负载模拟器惯量失配加载补偿方法

针对舵机负载力矩模拟器输出等效惯量大于被加载舵机舵面惯量的舵机加载试验情况,研究了其力矩加载补偿方法,分析了其力矩加载误差,提出了针对不同误差源的提高仿真精度的技术途径。分析结果表明,此力矩加载补偿方法现实可行,提高了试验资源的利用率,具有较好的经济效益和现实意义。     

基于全局反步滑模控制的舰炮随动系统齿隙补偿方法

针对舰炮随动系统中存在的非线性齿隙,首先在双惯量系统中引入近似死区模型,考虑五级海况射击时的外界非线性时变干扰,建立了含齿隙系统的状态空间模型,并将其划分为4个子系统;然后,基于反步控制理论,通过递推逐步构造Lyapunov函数,在第4步结合滑模控制,设计了全局反步滑模控制器,并运用Barbalat定理证明了系统稳定。仿真分析表明:较PID控制,该方法不仅能更有效地补偿齿隙,还削弱了传动力矩、负载转速在换向期间的抖振,同时使系统具有更高的位置跟踪精度和鲁棒性。     

减小转矩脉动的异步电机直接转矩控制系统

在一种改进的直接转矩控制方法基础上,采用三点式磁链调节器,改变开关控制策略,减小异步电动机的转矩脉动,得出了平滑的圆形磁链轨迹曲线,以及转速和转矩曲线,仿真结果证明所设计的系统具有优越的转矩静、动态性能。     

反电动势对无扰载荷航天器精确定向的影响

无扰载荷航天器中非接触式作动器反电动势会引起有效载荷模块与支持模块之间的耦合，影响有效载荷模块的精确定向性能。通过建立无扰载荷航天器的耦合动力学模型，分析非接触式作动器反电动势对有效载荷模块精确定向性能的影响。考虑六支杆立方构型无扰载荷接口，结合拉格朗日方程和牛顿欧拉方法建立有效载荷模块平台动力学模型。推导非接触式作动器的输出力模型，并引入有效载荷模块平台动力学模型，给出考虑非接触式作动器反电动势的耦合动力学模型。将支持模块上飞轮动静不平衡引起的谐振作为干扰力矩，建立了无扰载荷航天器在轨定向状态的Simulink仿真模型。仿真结果表明，反电动势系数越大，干扰力矩对有效载荷模块的影响越大，有效载荷模块精确定向精度越低。     

交流感应电动机精确解耦的自抗扰控制

为了实现交流感应电动机高性能调速,快速跟踪变化的负载转矩,对静止两相αβ坐标系中的电动机数学模型精确反馈线性化,实现转速和转子磁链系统的完全解耦。针对解耦的转速和磁链子系统的设计2个结构完全相同的自抗扰控制器,实现对转速和磁链的完全独立控制。实验研究表明:电动机转速和磁链分别大约在0.7 s和0.3 s时达到参考值;负载转矩的变化将引起转速7 rad·s~(-1)范围内的变化,但磁链仍保持给定值;当转速稳定时,电磁转矩在1 s时间内能快速跟踪变化的负载转矩,其超调量不超过20 N·m;控制系统能适应转子电阻±10%和定子电阻+10%范围的变化。     

空间电压矢量 PWM过调制技术的应用与研究

在电动车驱动中，为了解决电池低电压下输出大转矩的问题，研究设计了空间电压矢量PWM的两种过调制方法，实验结果表明能够有效提高输出电压，提高输出转矩， 适于在电动车驱动中应用。     

基于鲁棒调节和目标值滤波的CMG群力矩控制

为实现控制力矩陀螺群高精度快响应力矩控制,提出了一种基于鲁棒调节和目标值滤波的控制方法。建立了采用永磁直流无刷力矩电机的框架伺服系统数学模型,根据被控对象的传递函数设计了鲁棒调节器,针对装置状态可观测的特点对鲁棒调节器进行了简化,提出了镇定补偿器和伺服补偿器的关键参数计算方法,实现了转速控制的渐近调节且确保了动态性能指标,并提出采用目标值滤波器进一步加强系统的动态跟踪性能;在此基础上,依托金字塔安装构型的控制力矩陀螺群实现了系统力矩快速精确输出。MATLAB仿真结果表明:所提出的控制算法对1N·m的力矩阶跃信号控制误差较传统比例-积分-微分算法降低了65.7%,响应时间减少了37.2%;对sin(20πt)N·m的正弦力矩跟踪时,可将力矩输出误差稳定在±2.1%之间。     

ISAR成像包络对齐性能评估

运动补偿是ISAR成像中的关键技术,通常包括包络对齐和相位补偿,而包络对齐是相位补偿的基础。现有包络对齐方法较多,在无法直观判断包络对齐效果的情况下,需要进行定量评估,以选择最优的对齐方法用于ISAR成像。提出基于距离单元方差的包络对齐评估方法:以对齐后各距离单元方差的加权和作为评估指标,对包络对齐结果直接进行评估。进行了相应的仿真实验,结果证明了该评估方法的有效性。     

无刷励磁机磁极形状的优化设计

通过解析计算和有限元仿真的方法分析了某型坦克发电机中无刷励磁机的动态励磁特性,指出其激磁绕组在高速工作过程中存在瞬态反电势过高的缺点。在此基础上,提出采用磁极端部削角的方法对磁极进行优化设计,以减小励磁磁链波动。有限元动态仿真结果表明：该优化设计方案虽然导致激磁绕组的磁链略有下降,但可以显著降低激磁绕组磁链波动,改善其反电势特性。     

储能用蓄电池模型参数的动态辨识

为观测锂离子电池的参数,通过建立多元线性回归模型对内电路参数进行辨识,并提出通过间接观测蓄电池平衡电动势来辨识荷电状态的方法。该方法基于改进的Thevenin电池模型,以等效电容量来表征锂电池的容量特性。在循环周期内可通过测量放电前后开路电压变化量和电荷变化量来辨识等效电容;等效电容又可以在短时间内动态估算平衡电动势以作为辨识荷电状态的主要变量。通过一个循环周期内的脉冲放电实验验证了所采用的改进电池模型和辨识方法的有效性和准确性。     

机动目标一维距离像RAT法线性化补偿

研究了机动目标宽带线性调频脉冲回波全去斜率信号模型,根据速度和加速度的调频频谱展宽特点,提出了机动目标宽带一维距离像线性化调频回波模型,给出了Radon模糊图转换(RAT)法线性参数估计与运动补偿方法,并进一步分析了测速和测距误差.仿真实验验证了RAT法一维距离像线性化参数估计与补偿,表明该方法很好地解决了运动参数未知情况下机动目标的一维距离像频谱展宽问题.     

基于对偶四元数的航天器六自由度相对运动输入有界控制

利用对偶四元数的理论来分析航天器六自由度的相对运动,设计了一种考虑输入有界的姿轨一体化控制器。在介绍对偶数和对偶四元数的基础上推导六自由度相对运动的姿轨耦合模型;利用双曲正切函数绝对值小于1的特性来显式地构造有界控制器,分别设计两个相互耦合的自适应调节律来动态地改变控制器的输出,并基于李雅普诺夫稳定性理论严格证明了闭环系统的全局渐近稳定性;利用数学仿真实验来验证该控制器和控制力满足给定的约束条件,能够实现航天器六自由度相对运动的精确稳定控制,并且对模型参数不确定性和外界扰动具有鲁棒性。与其他方法相比,由该控制器计算得到的控制力矩器的收敛速度更快,输出的控制力矩和控制力的最大幅值更小,且消耗的能量也更少。     

基于图像对比度最优的频率步进ISAR成像方法

在频率步进高分辨ISAR成像中,目标的径向运动会带来距离多普勒耦合,从而对ISAR图像有较大的影响。提出了一种基于图像对比度最优的运动参数估计方法。该法分析了径向速度和径向加速度对多普勒像对比度函数的影响。通过构造相位补偿因子,在多普勒像中基于多普勒像对比度最优估计径向加速度。在径向加速度补偿后,在距离像中基于距离像对比度最优估计径向速度。进行运动补偿,利用RD算法实现了目标的高分辨ISAR成像。该方法具有运动参数估计精度高和计算量小的优点。仿真结果验证了方法的有效性。     

变极性等离子弧焊换向过程控制方法研究

通过试验证实了变极性等离子弧焊换向过程中存在电弧电流谐振现象,且不同极性的电流谐振峰值不同,依据电弧理论分析发现换向期间等效电弧电阻是一个时变量。对换向电路建模分析和仿真结果表明,在换向期间系统阻尼比为时变量,调整系统阻尼比是降低电流谐振峰值的有效途径。又根据变结构控制思想提出了新的换向控制方法,并重新设计了换向电路,显著降低了电流谐振峰值,改善了大电流焊接时换向器件的工作状态,为大功率变极性等离子弧焊电源的研制和开发提供了依据。