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双余度无刷电动机位置伺服系统仿真与试验 被引量:21
1
作者 马瑞卿 刘卫国 解恩 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第18期98-103,共6页
建立了稀土永磁(rare earth permanent magnet,REPM)双余度无刷直流电动机(dual-redundancy brushless DC motor,DR-BLDCM)位置伺服系统的位置、速度、电流三闭环数学模型,针对并联型隔槽嵌放式DR-BLDCM的结构,采用磁感应强度波形分析方... 建立了稀土永磁(rare earth permanent magnet,REPM)双余度无刷直流电动机(dual-redundancy brushless DC motor,DR-BLDCM)位置伺服系统的位置、速度、电流三闭环数学模型,针对并联型隔槽嵌放式DR-BLDCM的结构,采用磁感应强度波形分析方法,得到了该电机在每极每相槽数q=1时的每相自感和相间互感的计算公式,并给出了在q=2和q=3时的自感和互感的参数修正关系。在Matlab/Simulink环境下,构建了基于Matlab的系统仿真模型,采用一种实用的正弦波消顶方法,即用消去顶部的正弦波来代替梯形波,减小了系统仿真过程的计算量。通过对DR-BLDCM位置伺服系统实际参数的动态性能仿真,得到了位置伺服系统阶跃响应和频率响应曲线。仿真曲线与DR-BLDCM电动舵机实际系统试验结果一致,从而验证了DR-BLDCM自感和互感算法及此类系统模型的有效性。 展开更多
关键词 无刷直流电动机 双余度 伺服系统 自感 互感 仿真 试验
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双余度稀土永磁无刷直流电机驱动控制系统 被引量:12
2
作者 刘彬 刘景林 马瑞卿 《微电机》 2004年第1期26-28,40,共4页
介绍了一种基于DSP(TMS320LF2407A)的数字式双余度稀土永磁无刷直流电机驱动控制系统,简述了实现该控制系统的硬件设计方案及控制策略。实验结果表明,该系统具有良好的控制性能及动态特性。
关键词 双余度稀土永磁无刷直流电机 驱动控制系统 DSP TMS320LF2407A 控制策略 控制电路
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双余度无刷直流电机控制系统 被引量:13
3
作者 刘卫国 马瑞卿 《电气技术》 2006年第7期11-13,共3页
介绍了余度技术及其在电机设计中的应用,针对航空双余度无刷直流电机控制系统,分析了双余度电机的基本结构形式、控制系统结构与工作原理、控制方法等。
关键词 双余度 无刷直流电机
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双余度机载永磁无刷直流伺服系统转矩均衡性 被引量:8
4
作者 周奇勋 李声晋 +1 位作者 卢刚 张举中 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第6期17-23,共7页
电动静液压作动器(EHA)作为飞行器舵机集成一体化作动系统具有体积小、功率密度高的优点,EHA以双余度稀土永磁无刷直流伺服系统作为执行机构提高了舵机工作的可靠性。通过对不同类型的余度运行模式与双余度电机结构特性的比较,确定了系... 电动静液压作动器(EHA)作为飞行器舵机集成一体化作动系统具有体积小、功率密度高的优点,EHA以双余度稀土永磁无刷直流伺服系统作为执行机构提高了舵机工作的可靠性。通过对不同类型的余度运行模式与双余度电机结构特性的比较,确定了系统的拓扑结构。详细分析了双余度电机电磁转矩纷争产生的原因与后果,提出了以位置交叉反馈与分段线性插值消除转矩纷争的方法。实验证明,该方法易于工程实现,能消除余度间转矩纷争现象。系统带宽5Hz,满足现代飞行器作动系统的要求,在未来功率电传的飞控系统中具有应用前景。 展开更多
关键词 双余度 电动静液压作动器 永磁无刷直流电机 伺服系统 转矩纷争
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有限转角无刷力矩电机设计方法研究 被引量:8
5
作者 刘卫国 马瑞卿 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第4期515-518,共4页
提出并设计了一种双余度稀土永磁有限转角无刷力矩电机 ,对该电机的基本结构进行了研究 ,给出了电磁转矩、反电势和绕组电感的计算方法 ,并进行了样机试制。样机测试结果表明 ,该电机出力大、响应快 ,可满足航空直接驱动伺服阀的要求 ,... 提出并设计了一种双余度稀土永磁有限转角无刷力矩电机 ,对该电机的基本结构进行了研究 ,给出了电磁转矩、反电势和绕组电感的计算方法 ,并进行了样机试制。样机测试结果表明 ,该电机出力大、响应快 ,可满足航空直接驱动伺服阀的要求 ,具有重要的应用前景。 展开更多
关键词 有限转角无刷力矩电机 设计方法 双余度 结构 计算方法 电磁转矩 航空直接驱动器 反电势 绕组电感
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空间机器人冷热双冗余CAN总线系统的研制 被引量:7
6
作者 陈尧 孙汉旭 +1 位作者 贾庆轩 史国振 《电子技术应用》 北大核心 2008年第2期83-86,90,共5页
设计实现了一种能应用在空间机器人计算机控制系统中的冷热双冗余CAN总线系统。详细论述了这种冗余CAN总线系统的硬件电路设计方案,以及该总线系统相较其他冗余方式的不同特点,并给出了配合硬件结构的软件容错策略,建立系统模型进行了... 设计实现了一种能应用在空间机器人计算机控制系统中的冷热双冗余CAN总线系统。详细论述了这种冗余CAN总线系统的硬件电路设计方案,以及该总线系统相较其他冗余方式的不同特点,并给出了配合硬件结构的软件容错策略,建立系统模型进行了可靠性分析。最后对该系统的冗余功能和系统性能进行了实际测试。 展开更多
关键词 CAN总线 双冗余 容错 空间机器人 星载计算机
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双余度无刷直流电动机的建模与余度控制技术 被引量:6
7
作者 马瑞卿 刘卫国 杨永亮 《微特电机》 北大核心 2008年第7期32-35,共4页
参考自感和相间互感的关系公式,建立了双余度无刷直流电动机的数学模型。在Matlab/Simulink环境下,采用正弦波削顶法等效反电势波形,并针对实际电机参数,得到了电机带载起动过程下的转速、母线电流、相电流和反电势的动态性能仿真曲线... 参考自感和相间互感的关系公式,建立了双余度无刷直流电动机的数学模型。在Matlab/Simulink环境下,采用正弦波削顶法等效反电势波形,并针对实际电机参数,得到了电机带载起动过程下的转速、母线电流、相电流和反电势的动态性能仿真曲线。仿真结果验证了电机数学模型的有效性。在此基础上,对双余度无刷直流电动机电流均衡和余度降级时的平滑切换技术进行了研究,实验证实了双余度热备份工作性能优于单通道工作。 展开更多
关键词 无刷直流电动机 双余度 建模 余度控制
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双冗余飞行控制计算机系统设计与实现 被引量:7
8
作者 石贤良 吴成富 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2005年第9期2163-2164,2174,共3页
采用冗余技术是提高系统可靠性的重要手段。结合工程实践,详细介绍了一种双冗余飞行控制计算机系统的设计思路与方法。首先,描述系统设计结构和工作原理,然后,重点讲述如何在嵌入式实时操作系统VxW orks环境下进行多任务算法设计的要点... 采用冗余技术是提高系统可靠性的重要手段。结合工程实践,详细介绍了一种双冗余飞行控制计算机系统的设计思路与方法。首先,描述系统设计结构和工作原理,然后,重点讲述如何在嵌入式实时操作系统VxW orks环境下进行多任务算法设计的要点。该冗余系统能有效地提高安全可靠性和任务可靠性,并具有良好的实时性和实用性的特点。 展开更多
关键词 计算机控制系统 双冗余 可靠性 VXWORKS
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前起落架转弯操纵系统设计及其余度控制技术研究 被引量:6
9
作者 赖雄鸣 苏健航 +4 位作者 余艳群 王成 张勇 言兰 黄河 《机械设计》 CSCD 北大核心 2015年第6期66-69,共4页
以某型前起落架转弯操纵系统为研究对象,结合多体动力学建模及其机构仿真对控制系统进行分析与设计,满足其精确转弯与快速响应的基本功能;在此基础上,提出了一种新的基于3个控制器架构策略的双余度控制方法,并构建双余度控制系统;最后... 以某型前起落架转弯操纵系统为研究对象,结合多体动力学建模及其机构仿真对控制系统进行分析与设计,满足其精确转弯与快速响应的基本功能;在此基础上,提出了一种新的基于3个控制器架构策略的双余度控制方法,并构建双余度控制系统;最后在此架构上,实现系统自检及其故障在线监测、诊断、隔离和处理功能,最大限度增强起落架操纵控制系统的可靠性。该电液余度控制技术已成功应用于某型起落架转弯操纵系统的升级改进,并以最小的改动量和最小的成本确保了改进后系统的高可靠性。对于其他型号的起落架控制系统升级改进,上述技术及其方法具有一定的借鉴意义。 展开更多
关键词 起落架 双余度 可靠性 控制系统 控制器
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基于无刷直流电机的舵机试验器研制 被引量:6
10
作者 马瑞卿 刘卫国 韩英桃 《电机与控制应用》 北大核心 2006年第1期41-46,共6页
针对飞机舵机电驱动控制系统正由稀土永磁无刷直流电机逐步取代传统的有刷直流电机的发展趋势,介绍了双余稀土永磁无刷直流电机舵机系统试验器的硬件组成、软件设计及工作原理,并对脉宽调制调速控制方式、功率驱动及电流截止负反馈电路... 针对飞机舵机电驱动控制系统正由稀土永磁无刷直流电机逐步取代传统的有刷直流电机的发展趋势,介绍了双余稀土永磁无刷直流电机舵机系统试验器的硬件组成、软件设计及工作原理,并对脉宽调制调速控制方式、功率驱动及电流截止负反馈电路等进行了详细的分析研究。系统测试结果表明,该试验器能够满足舵机地面测试的功能及技术指标要求,其研究技术还可用于其他驱动场合。 展开更多
关键词 试验器 舵机 双余度 无刷直流电机
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一种可自恢复的燃调数字控制器设计及实现
11
作者 刘强强 顾乃宁 +2 位作者 严大亮 安星 李沛浩 《测控技术》 2024年第5期102-108,共7页
为满足发动机控制系统中燃油调节器的高可靠性和安全性要求,配套的燃调数字控制器除具备常规的燃调闭环控制能力外,更需具备自恢复能力。详细介绍了控制器的每个余度中各个组成部分的功能,同时阐述了控制器自恢复功能对燃油调节器可靠... 为满足发动机控制系统中燃油调节器的高可靠性和安全性要求,配套的燃调数字控制器除具备常规的燃调闭环控制能力外,更需具备自恢复能力。详细介绍了控制器的每个余度中各个组成部分的功能,同时阐述了控制器自恢复功能对燃油调节器可靠运行的重要性。设计了一种以数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)为核心,结合数字电源监控、外部看门狗和主控切换逻辑等硬件电路的自恢复双余度燃调控制器。与传统的双余度燃调控制器相比,所设计的控制器具有结构简单、成本较低、自恢复等优点。控制器样机测试结果表明了设计方案具有可行性和可靠性,具有良好的工程应用前景。 展开更多
关键词 燃油调节器 双余度 控制器 自恢复 可靠性
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数字式飞机起落架转弯控制器设计 被引量:5
12
作者 陈瑞涛 石文君 郑煜 《航空精密制造技术》 2010年第1期20-23,31,共5页
针对某型飞机起落架转弯控制系统,本文设计了一种以DSP和双口RAM为核心的双余度数字式控制器。控制器采用硬件冗余的方法搭建双通道热备份系统,制定了余度管理策略。借助自检测和比较监控技术实现一次故障工作、两次故障安全的目标。运... 针对某型飞机起落架转弯控制系统,本文设计了一种以DSP和双口RAM为核心的双余度数字式控制器。控制器采用硬件冗余的方法搭建双通道热备份系统,制定了余度管理策略。借助自检测和比较监控技术实现一次故障工作、两次故障安全的目标。运用马尔可夫过程建立了系统的可靠度模型,利用MATLAB求解可靠度模型的微分方程组,并对系统的可靠度进行了仿真分析。 展开更多
关键词 数字式控制器 双余度 余度管理 可靠性 马尔科夫模型
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基于PLC的双机热备系统 被引量:5
13
作者 吴影生 《机电工程》 CAS 2011年第6期739-741,共3页
为解决某转台驱动系统的24小时连续不间断运行问题,设计了一种基于小型可编程逻辑控制器(PLC)的双机热备系统。借鉴计算机集群系统中的心跳机制概念,通过PLC的普通输入/输出端口,在PLC上实现心跳机制,监测主备系统的工作情况,形成双机... 为解决某转台驱动系统的24小时连续不间断运行问题,设计了一种基于小型可编程逻辑控制器(PLC)的双机热备系统。借鉴计算机集群系统中的心跳机制概念,通过PLC的普通输入/输出端口,在PLC上实现心跳机制,监测主备系统的工作情况,形成双机冗余热备份。分析了该热备方法的工作原理,给出了心跳机制实现的具体软、硬件方法。在某转台驱动系统上进行了长达两年的连续试验验证。研究结果表明该系统结构合理、控制灵活、可靠性高,应用于类似的控制系统中,可以提高可靠性,降低故障率。 展开更多
关键词 双机热备 可编程逻辑控制器 心跳机制
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机载UMS系统二余度1394B总线网络设计 被引量:5
14
作者 辛永利 田泽 杨峰 《计算机技术与发展》 2015年第3期197-201,共5页
机载公共设备综合管理系统(UMS)是一个分布式容错计算机网络系统,具有余度、重构、故障容错及扩充功能,综合化是其发展方向。这些技术特点要求UMS系统的内部数据总线网络具有容错能力、高可靠性及高传输速率等网络性能。基于SAE AS5643... 机载公共设备综合管理系统(UMS)是一个分布式容错计算机网络系统,具有余度、重构、故障容错及扩充功能,综合化是其发展方向。这些技术特点要求UMS系统的内部数据总线网络具有容错能力、高可靠性及高传输速率等网络性能。基于SAE AS5643协议1394B总线在多余度配置、带宽、时间确定性和可靠性方面有优势,广泛应用在军用航空领域。文中介绍了IEEE1394B总线技术,机载UMS系统体系结构,并简要阐述了应用于UMS系统的二余度1394B总线网络容错设计、通信节点硬件设计以及通信软件设计等关键技术。最后通过UMS系统综合验证,结果充分表明该二余度1394B总线网络功能完备,性能良好。 展开更多
关键词 公共设备综合管理系统 二余度 总线网络 AS5643 1394B
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燃气轮机导叶执行机构模糊切换控制策略研究
15
作者 肖列盛 李伟 +4 位作者 谭湘敏 胡春艳 卢新根 王锐 罗凯凯 《热力透平》 2023年第3期169-177,共9页
为缓解重型燃气轮机双余度导叶执行机构的切换过程给系统造成的冲击,提出了一种基于模糊规则的余度切换控制策略。首先基于双余度导叶执行机构的工作原理,建立了电液位置伺服系统各部件的数学模型,然后以导叶作动筒位移误差和速度作为... 为缓解重型燃气轮机双余度导叶执行机构的切换过程给系统造成的冲击,提出了一种基于模糊规则的余度切换控制策略。首先基于双余度导叶执行机构的工作原理,建立了电液位置伺服系统各部件的数学模型,然后以导叶作动筒位移误差和速度作为输入参数,主备伺服回路切换系数作为输出参数,设计了一种二维模糊切换控制器,并针对伺服阀单向卡滞、伺服阀喷嘴堵塞2种典型故障工况进行了联合仿真分析。结果表明,采用传统阈值切换的方式,各物理量在切换点位置波动明显,而采用模糊切换的控制策略能够有效削弱切换过程对导叶作动筒位移、速度和两腔压力造成的冲击及振荡,从而实现双余度导叶执行机构之间的平稳切换。 展开更多
关键词 重型燃气轮机 导叶执行机构 电液伺服阀 双余度 模糊切换
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双余度永磁无刷电机系统数学模型与特性分析 被引量:4
16
作者 罗战强 丁文 +1 位作者 杨新团 梁得亮 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第3期20-27,共8页
双余度机电作动伺服系统作为多电及全电飞机伺服作动系统具有体积小、功率密度大优点,提高了飞机伺服系统工作的可靠性。而双余度永磁无刷电机作为此系统中实现电能到机械能转换的关键部件,直接影响系统的性能。通过研究双余度永磁无刷... 双余度机电作动伺服系统作为多电及全电飞机伺服作动系统具有体积小、功率密度大优点,提高了飞机伺服系统工作的可靠性。而双余度永磁无刷电机作为此系统中实现电能到机械能转换的关键部件,直接影响系统的性能。通过研究双余度永磁无刷电机组成结构形式及脉宽调制逆变器的开关函数和系统的状态方程,分析双余度永磁无刷电机的互感耦合数学模型,建立双余度永磁无刷电机系统的数字仿真模型,此模型适用于处理该系统所组成的时变网络模型;在对系统特性进行分析的基础上完成了在Matlab环境下的系统仿真,对比分析了系统仿真与试验的波形。结果表明系统建模方法与实际运行结果相近,可以更好地分析余度电机的特性。 展开更多
关键词 双余度 永磁无刷电机 脉宽调制 状态方程 仿真模型
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无人机双余度飞控系统余度管理策略
17
作者 饶明波 孙杉 +1 位作者 李琼 谢慧慈 《教练机》 2023年第3期25-28,共4页
针对无人机系统安全可靠性以及经济性的需求,对基于无人机的双余度飞控系统架构和工作方式进行了分析,研究了适用于无人机的双余度飞控系统信号监控表决策略,实现了双余度信号故障—安全的保障体系。与传统三余度或四余度飞控系统相比,... 针对无人机系统安全可靠性以及经济性的需求,对基于无人机的双余度飞控系统架构和工作方式进行了分析,研究了适用于无人机的双余度飞控系统信号监控表决策略,实现了双余度信号故障—安全的保障体系。与传统三余度或四余度飞控系统相比,基于双余度配置及监控策略的飞控系统具有结构更简洁、体积更小、重量更轻、经济性更好的特点,其安全可靠性满足中型或大型无人机系统研制需求。 展开更多
关键词 无人机 飞控系统 双余度 监控策略
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基于双冗余CAN总线的同步系统设计
18
作者 刘敏 黄敏思 《单片机与嵌入式系统应用》 2023年第11期59-62,共4页
针对当前工程机械、有轨电车中的CAN总线网络由于线路断裂导致通信中断的问题,提出一种新型的双冗余CAN总线同步系统。该系统提高了传统的双冗余CAN总线发送的同步性,同时解决了CAN总线因错误重发导致的冗余线路时间差问题。多次试验结... 针对当前工程机械、有轨电车中的CAN总线网络由于线路断裂导致通信中断的问题,提出一种新型的双冗余CAN总线同步系统。该系统提高了传统的双冗余CAN总线发送的同步性,同时解决了CAN总线因错误重发导致的冗余线路时间差问题。多次试验结果表明,该设计提高了CAN总线冗余线路的实时性和安全性,在单线路短路、断路等情况下无丢失数据的现象,对工程机械、有轨电车的稳定运行具有一定的应用价值。 展开更多
关键词 CAN总线 双冗余 实时性
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基于DSC+CPLD的双余度永磁无刷直流伺服系统 被引量:3
19
作者 周奇勋 李声晋 +1 位作者 卢刚 周勇 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2008年第2期54-56,共3页
提出了基于数字信号控制器(Digital Signal Controller,简称DSC)和复杂可编程逻辑器件(Complex ProgrammableLogic Device,简称CPLD)构成的双余度永磁无刷直流电机(BLDCM),将其作为飞行器舵机作动系统的执行机构。通过对不同类型的余度... 提出了基于数字信号控制器(Digital Signal Controller,简称DSC)和复杂可编程逻辑器件(Complex ProgrammableLogic Device,简称CPLD)构成的双余度永磁无刷直流电机(BLDCM),将其作为飞行器舵机作动系统的执行机构。通过对不同类型的余度运行模式与双余度电机结构特性的比较,确定了系统的设计方案。分析了以dsPIC30F5015为核心的控制电路、功率逆变电路、旋转变压器数字转换电路的工作原理,提出了双余度系统的控制策略。采用LabWindows/CVI构建余度管理与系统调试平台,对系统的性能进行了测试。实验结果表明,两余度可并行工作,系统最高响应频率为5Hz。 展开更多
关键词 无刷电机 伺服系统/舵机作动器 数字信号控制器 双余度
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基于DSP与FPGA的双余度飞机交流一次配电控制器设计 被引量:3
20
作者 尹欣 张晓斌 +1 位作者 董延军 孙佳 《测控技术》 CSCD 北大核心 2014年第6期86-88,92,共4页
为提高飞机配电系统的可靠性,设计了一种双余度飞机交流一次配电控制器。对以DSP为核心的处理器模块进行冗余设计,每个处理器设置相应的故障检测机制,由FPGA构成的仲裁切换模块根据故障检测结果进行余度切换与管理;采用外触发中断方式... 为提高飞机配电系统的可靠性,设计了一种双余度飞机交流一次配电控制器。对以DSP为核心的处理器模块进行冗余设计,每个处理器设置相应的故障检测机制,由FPGA构成的仲裁切换模块根据故障检测结果进行余度切换与管理;采用外触发中断方式控制双机运行周期,实现双机同步。从而实现了双处理器容错控制,有效地提高了控制器的可靠性。 展开更多
关键词 双余度 DSP FPGA 余度管理 可靠性
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