摘要：针对新能源振动发电技术,提出了一种利用弹簧增大振幅的电磁式振动能量收集装置。为提高能量收集效率,利用电机电磁模型和质量-弹簧-阻尼振动模型对能量收集装置的输出电压进行了建模分析。针对振动频率为15 Hz、振幅1 mm的样例工况,对弹簧振幅放大机构进行了最优化设计;根据优化结果利用Solid-Works软件对弹簧振幅放大机构进行建模,并将模型导入ANSYS软件进行有限元分析,对振幅放大机构设计方案的合理性与可行性进行评估;最后,制作样机并搭建了振动发电实验平台,对样机进行实验验证。实验结果表明,所设计方案在样例工况下将动子振幅放大7.98倍,空载电压达22.8 V,最大输出功率为0.44 W。为使本装置能够应用于更为广泛的领域,利用3个不同频率工况进一步验证了所设计装置与所提方法的有效性。

摘要：为了提高永磁直线同步电机控制系统的动态响应速度和鲁棒性,提出了一种动态变边界层新型终端滑模(DITSM)控制方法。首先,在全局快速Terminal滑模面中引入积分项,构建积分型全局快速Terminal滑模面,在降低抖振的同时避免了奇异问题;其次,设计动态变边界层饱和函数来替代传统饱和函数,保证状态轨迹可以收敛到切换平面而不是边界层内,提高了系统鲁棒性;最后,设计超螺旋干扰观测器估计未知扰动,并采用前馈补偿的方式将观测值引入控制率,增强了系统抗干扰能力。经过仿真验证,DITSM控制方法不仅保证了系统全局鲁棒性,而且有效提高了系统跟踪精度和响应速度。

摘要：针对永磁直线同步电机伺服系统的位置控制,其控制精度易受系统参数变化和负载扰动等因素的影响,提出了基于扩展状态观测器和非奇异快速终端滑模控制相结合的复合策略。首先,采用非奇异快速终端滑模算法设计位置控制器,能够保证系统状态在有限时间到达滑模面并收敛到零,扩展状态观测器用以对负载扰动进行估计;此外,引入逻辑函数形式的时变增益来确定系统的不确定性,以提高控制系统收敛的平滑度;最后,仿真结果表明与非奇异快速终端滑模算法相比,提出的复合控制算法能提高控制系统的跟踪精度、增强系统的鲁棒性能、改善系统的动态品质。