二分法快速求渐开线变位圆柱齿轮啮合角的数值解

1

作者 韩兴瑞 苏博 《甘肃科学学报》 2014年第3期4-6,共3页

针对目前企业在变位渐开线圆柱齿轮啮合角及压力角的计算中,采用传统手工计算结合查表的方法,存在计算精度差、效率低的问题,研究开发出一种二分法快速数值计算方法.实践表明,当设定计算精度ε≤10-4时,可以得到满足使用要求的高精度数... 针对目前企业在变位渐开线圆柱齿轮啮合角及压力角的计算中,采用传统手工计算结合查表的方法,存在计算精度差、效率低的问题,研究开发出一种二分法快速数值计算方法.实践表明,当设定计算精度ε≤10-4时,可以得到满足使用要求的高精度数值解. 展开更多

关键词 变位渐开线圆柱齿轮 反渐开线函数 啮合角 二分法

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基于改进型模糊自整定PI控制的无刷直流电机PLC调速系统 被引量：5

2

作者 刘向辰 张海燕 +1 位作者 陈磊 柴乾隆 《电机与控制应用》 2020年第6期12-16,共5页

针对无刷直流电机(BLDCM)在中低速运行过程中,电机转速存在波动且动态调速特性较差的问题,提出了一种将改进型模糊自整定PI控制与PLC相结合的BLDCM调速方案。改进型模糊自整定PI控制在传统PI控制的基础上引入积分重置环节,既能够对参数... 针对无刷直流电机(BLDCM)在中低速运行过程中,电机转速存在波动且动态调速特性较差的问题,提出了一种将改进型模糊自整定PI控制与PLC相结合的BLDCM调速方案。改进型模糊自整定PI控制在传统PI控制的基础上引入积分重置环节,既能够对参数进行实时调节,又避免了控制过程中积分饱和的问题。用Visual C++编写控制程序对PLC进行模块化编程。通过试验,证明了改进型方法在电机中低速运行过程中,具有响应速度快、稳定性好、无超调量等优点。 展开更多

关键词 无刷直流电机 模糊自整定PI控制 PLC Visual C++

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基于扰动观测器的三相逆变电路改进型模型预测控制 被引量：18

3

作者 何文 王恩南 +3 位作者 杨沛豪 刘向辰 冯仰敏 孟国军 《电机与控制应用》 2019年第6期55-61,共7页

经逆变电路并网的分布式发电系统中,为了解决传统模型预测控制(MPC)在电路参数变化时系统动态响应不佳的问题,在ABC三相坐标下,提出一种基于扰动观测器(DOB)的改进型模型预测控制(AdMPC-DOB)方案,对被控电流进行两步预测,同时采用多重... 经逆变电路并网的分布式发电系统中,为了解决传统模型预测控制(MPC)在电路参数变化时系统动态响应不佳的问题,在ABC三相坐标下,提出一种基于扰动观测器(DOB)的改进型模型预测控制(AdMPC-DOB)方案,对被控电流进行两步预测,同时采用多重比例谐振(PR)调节器作为MPC的前馈补偿,消除预测电流的周期性误差,并提高对特定次谐波的抑制能力。考虑到电路参数变化和不确定扰动对系统造成的影响,采用电感电流扰动观测器对MPC输入信号进行精确观测。理论分析和仿真试验表明,所提改进型控制方案能够有效提高逆变器输出电能质量,降低并网电流总谐波畸变率(THD)。 展开更多

关键词 扰动观测器 模型预测控制 多重PR调节器 总谐波畸变率

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基于两步模型预测控制的ACIM电流控制方法 被引量：18

4

作者 王小辉 刘向辰 +1 位作者 寇水潮 杨沛豪 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2019年第8期52-55,共4页

基于比例积分(PI)控制器的交流异步电机电流环控制系统虽然结构简单、易于实现,但传统PI控制器对电机参数的准确性依赖程度较高,导致交流异步电机控制性能欠佳。针对以上问题,提出一种基于两步模型预测控制(MPC)的交流异步电机电流环控... 基于比例积分(PI)控制器的交流异步电机电流环控制系统虽然结构简单、易于实现,但传统PI控制器对电机参数的准确性依赖程度较高,导致交流异步电机控制性能欠佳。针对以上问题,提出一种基于两步模型预测控制(MPC)的交流异步电机电流环控制方案,该方案在继承传统MPC优点的基础上,解决了数字控制系统存在一个周期的延时问题。通过Matlab/Simulink仿真和实验,验证了基于两步MPC的交流异步电机电流环控制方案具有良好的控制性能和较强的参数鲁棒性。 展开更多

关键词 比例积分控制器 模型预测控制 电流环控制

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无位置传感器无刷直流电机控制方法综述 被引量：11

5

作者 梁超 段富海 邓君毅 《微电机》 2021年第2期99-103,共5页

无刷直流电机(Brushless DC Motor,BLDCM)因具有寿命长、体积小、输出转矩大和功率密度高等优点,广泛应用于航空航天等领域。但使用传感器获取转子位置信号,存在着制造难度大、易受干扰、难以在高低温环境下工作和增加重量等缺点,极大... 无刷直流电机(Brushless DC Motor,BLDCM)因具有寿命长、体积小、输出转矩大和功率密度高等优点,广泛应用于航空航天等领域。但使用传感器获取转子位置信号,存在着制造难度大、易受干扰、难以在高低温环境下工作和增加重量等缺点,极大地限制了其更加广泛应用。为很好解决此问题,本文介绍了无位置传感器BLDCM控制的反电动势法、状态观测器法和人工智能法,并针对反电动势法存在的零速或低速时无法自起动的问题,介绍了在低速时转子位置检测和如何加速到闭环控制状态等方法。 展开更多

关键词 无刷直流电机(BLDCM) 无位置传感器 反电动势法 状态观测器法 人工智能法

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无刷直流电机转矩脉动抑制方法研究综述 被引量：9

6

作者 梁超 段富海 +1 位作者 邓君毅 段雨男 《机电工程技术》 2020年第11期20-22,170,共4页

无刷直流电机因寿命长、体积小、输出转矩大和功率密度高等优点,广泛应用于航空航天等精准转矩控制领域,但由于结构、制造工艺和控制方式等原因,无刷直流电机在工作时不可避免会产生转矩脉动问题,限制了其应用范围。针对此问题,分析了... 无刷直流电机因寿命长、体积小、输出转矩大和功率密度高等优点,广泛应用于航空航天等精准转矩控制领域,但由于结构、制造工艺和控制方式等原因,无刷直流电机在工作时不可避免会产生转矩脉动问题,限制了其应用范围。针对此问题,分析了转矩脉动产生原因,综述了通过控制电流、控制转矩、增加拓扑结构等方法抑制转矩脉动的研究现状。 展开更多

关键词 无刷直流电机(BLDCM) 转矩脉动抑制 电流控制法 拓扑结构法 直接转矩控制法

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基于变趋近律滑模反电动势观测器的BLDCM无位置传感器控制 被引量：7

7

作者 张瑞祥 包广清 +1 位作者 汪波 张永龙 《电机与控制应用》 2022年第8期1-6,共6页

无刷直流电机(BLDCM)驱动系统应用于多电/全电航空飞行器,为电动燃油泵、冷却泵和电动刹车等提供动力输出。为满足BLDCM在复杂的电磁干扰以及极端温度等特殊环境工作的要求,提出了基于变结构控制策略的滑模反电动势观测器实现电机无位... 无刷直流电机(BLDCM)驱动系统应用于多电/全电航空飞行器,为电动燃油泵、冷却泵和电动刹车等提供动力输出。为满足BLDCM在复杂的电磁干扰以及极端温度等特殊环境工作的要求,提出了基于变结构控制策略的滑模反电动势观测器实现电机无位置传感器控制。使用变趋近律代替了传统滑模反电动势观测器的固定增益,并通过锁相环(PLL)得到电机转子位置和转速信息。仿真结果表明该方法可以有效抑制反电动势观测值的抖振,实现电机在中高速段的稳定运行,满足系统的快速性和鲁棒性要求。 展开更多

关键词 无刷直流电机 滑模观测器 无位置传感器控制 矢量控制 锁相环

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基于优化型滑模观测器的PMSM换相控制研究 被引量：6

8

作者 寻志伟 王鑫明 +3 位作者 刘向辰 杨沛豪 王小辉 寇水潮 《微特电机》 2019年第10期52-55,共4页

为了提高正弦波永磁同步电机(PMSM)无位置传感器控制性能,研究一种优化型滑模观测器对PMSM反电动势进行估计,得到转子位置进而实现电机换相控制。为了得到平滑不含抖振的反电动势观测值,在优化型滑模观测器中构建一种新型切换函数代替... 为了提高正弦波永磁同步电机(PMSM)无位置传感器控制性能,研究一种优化型滑模观测器对PMSM反电动势进行估计,得到转子位置进而实现电机换相控制。为了得到平滑不含抖振的反电动势观测值,在优化型滑模观测器中构建一种新型切换函数代替传统符号函数。应用李雅普诺夫(Lyapunov)稳定性理论,对优化型滑模观测器增益进行选取。仿真和实验表明,该方法能够准确估计PMSM反电动势和转子位置,实现了PMSM无位置传感器换相控制。 展开更多

关键词 永磁同步电机 优化型滑模观测器 新型切换函数

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以优化承载能力为目标的RV减速器摆线轮齿廓修形方法 被引量：5

9

作者 安宗文 贾盼龙 +2 位作者 王强 李志力 雷明远 《机械传动》 北大核心 2022年第1期170-176,共7页

摆线轮齿廓修形对于RV减速器的性能具有至关重要的影响。为合理选择修形方法及修形参数,改善摆线轮齿面的受力状态,提出了一种以优化承载能力为目标、基于粒子群优化算法的摆线轮齿廓等距−移距修形方法。以RV-60E减速器为优化实例,对摆... 摆线轮齿廓修形对于RV减速器的性能具有至关重要的影响。为合理选择修形方法及修形参数,改善摆线轮齿面的受力状态,提出了一种以优化承载能力为目标、基于粒子群优化算法的摆线轮齿廓等距−移距修形方法。以RV-60E减速器为优化实例,对摆线针轮传动部分进行了力学分析;以减少针齿的最大承载能力为目标,建立了摆线轮修形量的数学模型;利用所提优化设计方法求得所需的修形参数及齿廓曲线。通过与等距修形、移距修形及拟合转角修形方法的比较发现,基于粒子群优化算法的摆线轮齿廓修形方法中针齿最大接触力分别减少了15.9%,16.0%和11.8%,提高了RV减速器的承载能力和寿命。 展开更多

关键词 RV减速器 优化设计方法 摆线轮齿廓 等距−移距修形 承载能力

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采用双扰动观测器的PMSM电流预测控制系统 被引量：5

10

作者 周智丰 刘向辰 杨沛豪 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2019年第10期18-22,共5页

永磁同步电机(PMSM)在中低速运行时,易受到转矩脉动以及逆变器死区时间的影响,造成PMSM控制特性变差。针对这一问题,将中低速运行状态下的PMSM作为研究对象,将电流预测控制取代传统比例积分(PI)控制,同时引入一个扰动转矩观测器与死区... 永磁同步电机(PMSM)在中低速运行时,易受到转矩脉动以及逆变器死区时间的影响,造成PMSM控制特性变差。针对这一问题,将中低速运行状态下的PMSM作为研究对象,将电流预测控制取代传统比例积分(PI)控制,同时引入一个扰动转矩观测器与死区电压扰动观测器并行的双观测系统,实时估计电机模型的扰动转矩和死区效应所产生的电压误差,并反馈至输入端用以抵消扰动对电机造成的影响。最后,通过Matlab/Simulink和实验,验证了所提方案能够有效改善电机动态特性,抑制外部干扰,提高电机的控制性能。 展开更多

关键词 永磁同步电机 双观测系统 误差

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电机驱动电路高次谐波抑制研究 被引量：4

11

作者 刘琳 谭光道 刘向辰 《微电机》 北大核心 2019年第12期65-69,共5页

交流电机驱动单元目前广泛采用变频装置,因其节能效果良好,调速精度高等优点,得到越来越广泛地应用。但是因为变频驱动电路含有大量非线性的开关半导体器件,导致输出电流含有大量高次谐波,对负载造成干扰。本文首先分析变频驱动电机产... 交流电机驱动单元目前广泛采用变频装置,因其节能效果良好,调速精度高等优点,得到越来越广泛地应用。但是因为变频驱动电路含有大量非线性的开关半导体器件,导致输出电流含有大量高次谐波,对负载造成干扰。本文首先分析变频驱动电机产生高次谐波机理,通过数学建模得到高次谐波表达式;接着为了抑制变频驱动电路产生的高次谐波,提出一种基于特定次谐波注入法的谐波抑制方案,即在SPWM正弦信号中注入5次、7次谐波补偿电压,进而达到降低输出电流特定次谐波含量。通过Matlab/Simulink仿真和实验验证了该方案能够有效降低变频驱动电路产生的特定次高次谐波,降低谐波畸变率,减少交流电机转矩脉动,提高输出电流电能质量,保证电机稳定运行。 展开更多

关键词 变频驱动电机 高次谐波 特定次谐波注入法 电能质量

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基于ADRC+改进型重复控制的PMSM矢量控制方案 被引量：4

12

作者 刘向辰 柴乾隆 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2020年第6期1-5,共5页

永磁同步电机(PMSM)在低速运行时,容易受到A/D采样和量化误差、电机转矩脉动、逆变器死区时间以及模型不确定性等扰动的影响,为了降低PMSM在低速运行状态下各种扰动对系统造成的影响,提出一种基于自抗扰控制(ADRC)+改进型重复控制的PMS... 永磁同步电机(PMSM)在低速运行时,容易受到A/D采样和量化误差、电机转矩脉动、逆变器死区时间以及模型不确定性等扰动的影响,为了降低PMSM在低速运行状态下各种扰动对系统造成的影响,提出一种基于自抗扰控制(ADRC)+改进型重复控制的PMSM矢量控制方案。该方案在ADRC的基础上,融入重复控制的思想,周期性地补偿并缩小误差,在提高ADRC对内部参数依赖性的同时,改善了电机控制系统的抗干扰能力。最后,通过Matlab/Simulink仿真和实验,验证了该方案具有抗干扰能力强、调速效果好的优点。 展开更多

关键词 永磁同步电机 自抗扰控制 重复控制

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基于改进前馈补偿模糊PID的随动特性分析 被引量：3

13

作者 彭斌 王文奎 +1 位作者 马军祥 冶振 《计算机仿真》 北大核心 2022年第3期72-78,共7页

提出一种滑行灯随动转向系统,针对其控制过程不连续,存在非线性、时滞性和其它不确定因素,在建立起灯具转角模型与合并负载后的直流伺服电机模型的基础上,采用模糊PID控制技术,针对其论域固定、瞬态响应不稳定的缺点提出了一种基于计算... 提出一种滑行灯随动转向系统,针对其控制过程不连续,存在非线性、时滞性和其它不确定因素,在建立起灯具转角模型与合并负载后的直流伺服电机模型的基础上,采用模糊PID控制技术,针对其论域固定、瞬态响应不稳定的缺点提出了一种基于计算速度误差的摩擦模型前馈补偿算法。通过MATLB/Simulink仿真,比较了常规PID控制、模糊PID控制、基于计算速度误差摩擦模型前馈补偿和前馈补偿模糊PID控制在阶跃输入和正弦输入下的动态响应,仿真结果表明,上述系统在基于速度误差摩擦模型前馈补偿模糊PID控制下具有很好的鲁棒性和动态跟踪能力,能够实现零超调、跟随误差在±0.05,验证了此改进算法在类似系统中的可行性。 展开更多

关键词 随动转向 摩擦模型 前馈补偿 仿真

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主动杆俯仰横滚操纵隔离机构设计与分析 被引量：2

14

作者 贾会栋 段富海 杜东伟 《机电工程技术》 2018年第4期73-77,155,共6页

主动杆俯仰与横滚操纵解耦技术是现代先进战斗机的一项关键技术,主动杆俯仰与横滚操纵隔离机构的机械结构设计尤为重要。针对如何通过机构隔离主动杆俯仰与横滚两方向的操纵,实现操纵解耦问题,首先借鉴两自由度陀螺仪的框架结构原理,设... 主动杆俯仰与横滚操纵解耦技术是现代先进战斗机的一项关键技术,主动杆俯仰与横滚操纵隔离机构的机械结构设计尤为重要。针对如何通过机构隔离主动杆俯仰与横滚两方向的操纵,实现操纵解耦问题,首先借鉴两自由度陀螺仪的框架结构原理,设计了俯仰与横滚操纵的隔离机构,并利用CATIA建立了隔离机构的三维实体模型,然后使用有限元分析软件ANSYSWorkbench对隔离机构进行了模态、随机振动以及静力学等力学特性仿真分析,结果表明设计的隔离机构满足强度和稳定性要求。为主动杆俯仰与横滚操纵的隔离问题提供了解决方案,为进一步设计优化及试验研究提供了参考。 展开更多

关键词 战斗机 主动杆(ASS) 隔离机构 ANSYSWORKBENCH

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四级行星混合减速器Adams和Matlab联合动力学仿真

15

作者 彭斌 王文奎 +1 位作者 马军祥 冶振 《机械制造与自动化》 2022年第3期85-88,95,共5页

由于多级行星齿轮减速器结构复杂,不易进行性能检测。根据几何关系建立三维装配模型,基于齿轮齿面接触理论和动力学分析,构建Adams虚拟样机与Matlab的联合控制仿真模型,采用基于指数收敛观测器补偿的PID控制,实现直流伺服电机-减速器系... 由于多级行星齿轮减速器结构复杂,不易进行性能检测。根据几何关系建立三维装配模型,基于齿轮齿面接触理论和动力学分析,构建Adams虚拟样机与Matlab的联合控制仿真模型,采用基于指数收敛观测器补偿的PID控制,实现直流伺服电机-减速器系统的调节。通过对混合减速器取样构件的角速度、角加速度及接触应力等参数的时域和频域特性分析,验证该联合控制机制的高精度、强抗干扰能力等优点,为此类系统的结构性设计和动态分析提供参考。 展开更多

关键词 行星齿轮 联合仿真 Adams Matlab 观测器补偿 动态响应

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基于模糊GO法的飞机主动侧杆系统可靠性研究 被引量：1

16

作者 张慕天 段富海 杜东伟 《机电工程技术》 2018年第10期122-125,171,共5页

GO法是一种适用于多状态、有时序的系统可靠性分析方法。传统GO法基于确定的概率值进行分析,而环境的模糊性和概率数据的不确定性会对事件发生的概率产生影响,因此将模糊理论与传统GO法相结合,可得到模糊GO法。以飞机主动侧杆系统为研... GO法是一种适用于多状态、有时序的系统可靠性分析方法。传统GO法基于确定的概率值进行分析,而环境的模糊性和概率数据的不确定性会对事件发生的概率产生影响,因此将模糊理论与传统GO法相结合,可得到模糊GO法。以飞机主动侧杆系统为研究对象,在分析飞机主动杆系统结构特点基础上,构建了主动杆系统的模糊GO图模型,给出了计算飞机主动侧杆可靠性的模糊GO方法;然后采用传统GO法、故障树分析法(FTA)和模糊GO法分别对飞机主动杆进行可靠性分析计算。最后将模糊GO法和传统GO法及FTA法的计算结果进行对比,验证了模糊GO法在主动侧杆系统可靠性分析和安全评估中的可用性与正确性。 展开更多

关键词 主动侧杆系统(ASS) 模糊GO法 FTA法 可靠性分析

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基于FPGA并行+拆分查找表分布式高阶FIR的设计与实现 被引量：1

17

作者 柴乾隆 《测控技术》 2021年第6期85-89,99,共6页

为了整合串行、并行、拆分查找表三种主要分布式算法在存储器占用和时钟周期利用上的优缺点,提出了一种利用并行+拆分查找表分布式算法实现高阶FIR滤波器的方法。对分布式算法的串行、并行和拆分查找表结构进行比较说明,通过分析计算,... 为了整合串行、并行、拆分查找表三种主要分布式算法在存储器占用和时钟周期利用上的优缺点,提出了一种利用并行+拆分查找表分布式算法实现高阶FIR滤波器的方法。对分布式算法的串行、并行和拆分查找表结构进行比较说明,通过分析计算,阐述了新提出的并行+拆分查找表分布式算法的优势。介绍了以FPGA为核心器件及其他国产元器件搭建实现的系统硬件电路,元器件国产化率高达100%。同时,利用Matlab软件进行理论仿真,最后应用网络分析仪测试高阶FIR滤波器的幅频特性,验证了该算法的有效性和实时性。 展开更多

关键词 FPGA FIR滤波器 查找表 幅频特性

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基于谐波补偿的船舶PMSM转矩抑制策略 被引量：1

18

作者 柴乾隆 《船舶物资与市场》 2020年第10期25-26,共2页

船舶PMSM在海洋复杂环境下工作时,电机定子电流存在高次谐波干扰,造成电机转矩波动较大。针对这一问题,本文提出一种基于谐波电压补偿方式的船舶PMSM转矩脉动抑制方案,该方案在SVPWM正弦信号中注入特定次谐波电压,能够降低电机定子电流... 船舶PMSM在海洋复杂环境下工作时,电机定子电流存在高次谐波干扰,造成电机转矩波动较大。针对这一问题,本文提出一种基于谐波电压补偿方式的船舶PMSM转矩脉动抑制方案,该方案在SVPWM正弦信号中注入特定次谐波电压,能够降低电机定子电流的特定高次谐波,可以有效解决电机转矩脉动较大的问题。通过仿真验证了该方案的实用性和可行性。 展开更多

关键词 PMSM 高次谐波 转矩波动 SVPWM

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基于复合校正的主动杆执行机构控制策略研究

19

作者 贾会栋 段富海 杜东伟 《机电工程技术》 2018年第10期29-32,189,共5页

主动驾驶杆装置是现代先进战斗机的一个关键装置,对其主要部件执行机构进行科学有效的控制尤为重要。针对如何解决主动杆执行机构存在多余力以及抗干扰能力差的问题,首先设计了基于"电流、转速双内闭环+力外环"的力加载三闭... 主动驾驶杆装置是现代先进战斗机的一个关键装置,对其主要部件执行机构进行科学有效的控制尤为重要。针对如何解决主动杆执行机构存在多余力以及抗干扰能力差的问题,首先设计了基于"电流、转速双内闭环+力外环"的力加载三闭环控制系统,并建立了其数学模型;然后分析了多余力存在的原因,设计了按扰动补偿的复合校正系统;最后利用Simulink平台进行了三闭环控制系统与复合校正系统的仿真分析与对比。结果表明设计的复合校正系统有效抑制了多余力,明显提高了系统的抗干扰能力。为主动杆执行机构提供了抗干扰能力较强的控制策略,为进一步的研究提供了参考。 展开更多

关键词 战斗机 主动杆 力加载 复合校正 SIMULINK

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飞机主动杆驾驶装置随机振动特性研究

20

作者 王许太 呼斯乐图 +1 位作者 段富海 贾会栋 《机电工程技术》 2018年第12期63-67,129,共6页

驾驶装置是飞机主动杆(Active Side-Stick,ASS)系统的重要承载组件,随机振动是使其结构疲劳失效的主要因素。为提高驾驶装置的抗疲劳能力和可靠性,首先采用有限元分析软件ANSYS Workbench对其进行了随机振动仿真分析,得到了X、Y、Z方向... 驾驶装置是飞机主动杆(Active Side-Stick,ASS)系统的重要承载组件,随机振动是使其结构疲劳失效的主要因素。为提高驾驶装置的抗疲劳能力和可靠性,首先采用有限元分析软件ANSYS Workbench对其进行了随机振动仿真分析,得到了X、Y、Z方向3σ时的变形、应力以及X向加速度功率谱密度(Power Spectral Density,PSD)响应曲线;然后采用频率响应特性试验进行验证,并与仿真结果进行对比分析。结果表明,两者的均方根(Root Mean Square,RMS)值相对误差在10%左右,且PSD响应曲线一致性较好。全面系统研究了驾驶装置随机振动特性,为下一步结构优化与疲劳可靠性设计提供了参考。 展开更多

关键词 主动杆(ASS) 驾驶装置 随机振动 数值仿真 频率响应试验

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