船舶电力推进系统无刷直流电机控制技术

由于无刷直流电机具有高效率、长寿命、低噪声、平稳转速和高输出转矩等优点,已经成为船舶电力推进系统中不可或缺的一部分。本文针对BLDCM的速度环和电流环响应效果,研究相应的硬件和软件系统,采取传统的PID算法和现代模糊控制算法,构建基于DSP的船舶直流无刷电机控制装置。实验结果表明,采用模糊PID算法进行电机控制能够实现更小的输出转矩脉动和更高的转速,同时使得该系统在船舶电力推进系统中变得更加稳定可靠,能够满足实际应用中的需求。     

大型船用无刷直流电机转矩脉动抑制方法

针对大型舰船用无刷直流电机在运行过程中会出现转矩脉动的问题,设计基于开通角的大型舰船用无刷直流电机转矩脉动抑制方法,提高大型舰船用无刷直流电机转矩脉动抑制能力。构建舰船用无刷直流电机数学模型,在该模型基础上分析舰船用无刷直流电机的换相过程中电流变化情况,针对换相产生的转矩脉动,采用开通角控制开通相的开通时间,实现大型舰船用无刷直流电机转矩脉动抑制。实验结果表明：在电机低速和高速运行时,分别采用推迟开通相开通时间、提前开通相开通时间等方式,抑制大型舰船用无刷直流电机转矩脉动,该方法可有效抑制电机转矩脉动,满足不同工况下电机运行的需求,保障大型舰船用无刷直流电机安全运行。     

基于MC56F8346控制器的塞拉门控器研究

介绍了一种基于MC56F8346控制器的高速列车塞拉门控器的设计。其控制器采用速度、电流双闭环方式实现对无刷直流电机的控制,速度调节器和电流调节器均采用PI控制器控制,设计中分别运用了安全继电器及状态机来增加塞拉门运行的安全性和可靠性。给出了硬件框图以及软件控制算法。试验结果表明,所设计的高速列车塞拉门控制器能满足系统要求。     

船舶永磁同步推进电机的优化I/f起动控制方法

为解决高转矩与高转动惯量的船舶推进电机在开环I/f控制中转速和转矩波动大、电机易失步、效率低的问题,提出一种I/f控制改进方法。通过建立转矩角观测器,调节给定电流矢量的幅值,使其跟随负载转矩变化,提高系统鲁棒性。同时,将电机运行状态推进至接近最大转矩电流比状态,提高电机的运行效率;通过瞬时有功功率调节电流矢量的角速度,降低电磁转矩波动,加快电机的转速收敛过程。最后,在Matlab/Simulink中进行仿真实验,实验结果表明该方法可以显著提高推进电机运行效率和稳定性。     

无刷直流电机无位置传感器直接转矩控制

本文提出了一种将直接转矩控制应用于无刷直流电机的无位置传感器控制方法。需观测无刷直流电机的直流母线电压及定子侧的三相电流,从而估算出电机的磁链、转矩以及位置角,再根据转矩、d-q坐标系上的电流分量以及转子位置信息来选择相应的电压空间矢量,以实现对无刷直流电机的控制。仿真和实验结果表明本文提出的控制方法有效可行。     

船舶动力定位用六相永磁无刷直流电机系统控制器设计

船舶动力定位用六相永磁无刷直流电机系统的控制模型具有多变量耦合性,采用传统的模糊控制方法容易出现超导误差,提出一种基于模糊PI双控制的船舶动力定位用六相永磁无刷直流电机系统控制器设计方法。在励磁电流变化较大下,易导致控制误差较大,运用模糊控制进行发电机转子励磁控制,提高船舶动力定位用的直流电机系统无损功率,发电机采用交流励磁机进行电流整流控制。在励磁方式作用下,设有整流变压器控制交流副励磁机防止电压突变,即误差较小时,采用PI控制方法进行电机优化控制。最后进行控制器的整体结构设计。测试结果表明,采用该方法进行电机系统控制器设计,电机的输出增益较大,稳定性较好。     

六相无刷直流电机反电势电流引起的转矩脉动抑制研究

本文在建立六相永磁无刷直流电机的数学模型的基础上,详细分析了六相无刷直流电机在PWM_ON调制方式下的非换相期间关断相反电势电流的产生过程和反电势电流的产生对电磁转矩的影响。发现采用PWM_ON_PWM调制方式时,可以消除六相无刷直流电机非换向期间关断相上的反电势电流,从而消除反电势电流引起的转矩脉动。通过Matlab仿真证明了该方法的正确性。     

水下航行器对转螺旋桨用双转子永磁推进电机研究

为实现水下航行器高效稳定运行,将对转永磁同步电动机应用到对转螺旋桨推进系统中,不仅能够简化推进系统结构、减小体积、降低重量和成本,而且没有电刷滑环,运行更加安全可靠。本文模拟双转子在推进器不同扰动情况,观察电流、转速和转矩响应。针对双转子永磁电机的转速控制精度不高和解决两边转子带不平衡负载时转矩扰动问题,设计一种积分型滑模变结构控制器。该仿真结果表明,控制器使系统具有快速性和精确性且对负载扰动具有较强的鲁棒性。     

水下航行器对转螺旋桨用双转子永磁推进电机研究

为实现水下航行器高效稳定运行,将对转永磁同步电动机应用到对转螺旋桨推进系统中,不仅能够简化推进系统结构、减小体积、降低重量和成本,而且没有电刷滑环,运行更加安全可靠.本文模拟双转子在推进器不同扰动情况,观察电流、转速和转矩响应.针对双转子永磁电机的转速控制精度不高和解决两边转子带不平衡负载时转矩扰动问题,设计一种积分型滑模变结构控制器.该仿真结果表明,控制器使系统具有快速性和精确性且对负载扰动具有较强的鲁棒性.     

基于DSP的舰船直流电机弱磁调速系统研制

文章介绍了基于TMS320LF2407的船用直流电机转速稳定系统,实现了对直流电机运行的有效控制。为了提高电机的转速稳定性和安全可靠性,所设计的控制系统具有软启动、最小弱磁限制、转速闭环PI调节、系统工作异常保护等功能,取得良好的控制效果。     

闭环液压系统及其对驱动器设计的影响（英文）

Hydraulic systems provide a clean and stable supply of hydraulic fluid for subsea valves and actuators installed on the subsea bed in subsea production systems.Subsea control systems are used for contemporary subsea fields instead of installing the control system on topside.Although all-electric subsea systems are state-of-the-art with benefits such as health,safety,and environment improvement,as well as efficiency and lower cost,hydraulic systems are still used for the development of many subsea fields.One of the main questions in the selection of a subsea hydraulic field is whether to choose an open or closed loop hydraulic system.The main characteristic of an open loop hydraulic system is that the hydraulic fluid is discharged into the marine environment during the actuation of the subsea valves.Conversely,the hydraulic fluid is returned to the topside facilities through an umbilical system in a closed loop system.Given that closed loop systems are more eco-friendly,the main question in this research is to examine the effect of the actuator connection of the closed loop system on actuator design.Two cases of actuated valves connected to a closed loop system are analyzed in this paper.The first is a 71/16-in.subsea slab gate valve in the pressure class of 517 bar with a linear spring return fail-safe close(FSC) actuator located on a manifold branch.The data indicates that the piston rod and cylinder diameter of the FSC linear actuator should be increased by some millimeters due to the accumulation of hydraulic oil at the bottom of the actuator.The hydraulic oil in the closed loop system helps in closing the actuator and spring force,so the spring constant and torque should be reduced as a result.The second case involves a 16-in.subsea ball valve in the pressure class of 517 bar with a double-acting fail-as-is rack and pinion actuator.The conclusion in this case is to avoid making any change in the design of double-acting actuator in connection to the closed loop system.     

三电平自适应滞环宽度实现准固定开关频率的研究

该文介绍了一种宽度自适应的三电平电流滞环控制方法。在既保持电流滞环控制简单、电流响应快等特点的情况下,通过简单的算法,实现在三电平二极管中点箝位主回路拓扑结构上的准固定开关频率的电流滞环控制。降低了电流的总谐波畸变率,减小了转矩的脉动。并通过仿真验证分析结果。     

基于DSP三电平异步电动机直接转矩控制研究

本文研究了基于合成矢量的三电平异步电动机直接转矩控制(DTC)方法,并通过了仿真验证。此方法在三电平逆变器供电的异步电动机上有效的实现了DTC系统,不但能够有效地控制了三电平逆变器的中点电压,并能够有效抑制了输出电压的跳变;而且具有转矩输出高频脉动小,转子转速波动较小的优点,达到了很好的控制性能。     

无刷直流电机无传感器控制系统建模与仿真

开发无刷直流电机高性能控制系统，仿真是缩短开发周期的一个重要环节。针对无刷无传感器直流电机控制系统的结构特点，建立了仿真模型，仿真结果比较理想。     

基于Matlab的双闭环直流电机调速系统的仿真

直流电机拥有良好的转速可调性能;本文实现了双闭环直流调速系统的设计,实验结果可以准确直观的观察转速-电流双闭环调速系统的启动过程,可方便地设计各种不同的调节器参数及控制策略并分析其他系统性能的影响,取得了较好的效果.     

多相永磁同步电动机电力推进系统缺相运行分析

将综合矢量法推广应用于多相产同步电动机电 力推进系统缺运行研究邮部分相绕组退出工作后剩余绕组不对称分布情况下产生圆形磁场的电流条件,给出了缺相情况下冰生最大输出转矩的控制方法。     

基于模糊PID控制的船闸闸门同步控制器设计与仿真

船闸是航道上的通航建筑物，其通过能力制约着航道的运输量，对控制系统进行技术改进是提升船舶过闸效率最行之有效的方法之一。模糊控制是通过建立规则库，并结合大量的实践及专家经验确定隶属度函数而建立的非精确调节模型。将模糊PID控制应用于双侧闸门变速跟随控制，利用开度仪的信号反馈扰动液压系统流量，从而调节闸门开启速度，形成闭环控制，并经仿真及现场功能测试。结果表明，该系统保障了控制系统的稳定性、可靠性、自适应性，闸门同步运行良好，船舶过闸稳定性及效率有明显改善。     

Research and implementation of digital detection method on closed loop FOG

In the strapdown inertial navigation system, the Fiber Optical Gyro(FOG) must have high precision to give accurate navigation information. In this paper, a digital closed loop detection method based on the ramp wave modulating technigue is introduced. DSP and FPGA have many advantages in digital signal processing. In the design, by using DSP,a complex arithmetic operation is completed to meet the needs of closed loop control of FOG within a short time. All kinds of control signals are produced easily by FPGA, under which DSP could work properly. Combining the DSP and FPGA,the detecting method is implemented successfully. In the end, the result of test and performance is given. From the result we can conclude that the precision of FOG is improved and the noises are limited to a low level.     

通过单片机实现对可编程电机的调速控制

使用单片机实现对PG电机的闭环调速控制,可以使电机的转速实现平稳无级调节,并且能有效地降低噪音。本文通过分析其工作原理,结合具体电路,给出了控制实现方案。     

基于模糊PID控制器的海上风电机系统仿真模拟

当海上风电机的风轮运转时,由于风速的变化和风力涡轮机的惯性,风轮速度的变化不能与风速的变化保持同步,因此控制系统长时间处于瞬态过程中。文章主要研究了海上风力发电机仿真模拟技术和模糊PID控制器设计。通过Matlab建立了风机Simulink模型。与传统的PID控制相比,模糊PID控制器具有快速响应和良好的动态特性。