摘要：针对滑模观测器估计中存在的抖振问题,采用边界层可变的正弦型饱和函数替代传统开关函数,提出了一种用于永磁同步电机无传感器控制的软开关滑模观测器。为了确定不同饱和函数的收敛速度,定义等效收敛区间,通过正弦型饱和函数边界层内的滑模状态表达式推导其等效收敛时间,并与现有初等、终端滑模型和双曲正切型饱和函数进行了对比。为扩大滑模观测器的速度适用范围,确定了开关增益的转速自适应律。利用锁相环方法提取转子位置与速度信息,解决由滤波器引起的相位误差。通过仿真分别分析了饱和函数类型和开关增益、等效收敛系数及边界层厚度等系数对估计精度与收敛时间的影响,验证了正弦型饱和函数的有效性。实验结果表明,正弦型软开关滑模观测器能够准确地观测出转子速度和位置,并很好地消除了估计结果的抖振。

摘要：提出了PI控制器的一种新设计方法,将所有已知和未知的扰动集中为总扰动,简化系统模型,再用积分器作为扰动观测器对总扰动进行观测并补偿。新型PI控制器中的参数与系统性能之间的关系非常简单,易于整定。针对连续变化输入,新型PI控制器引入了输入微分前馈,具有更好的跟踪性能,且输入微分前馈仅是一个微分器,与电动机参数无关,进一步简化了控制器的设计。采用离散最速跟踪微分器对阶跃输入安排过渡过程,可以消除PI控制系统阶跃响应的超调,同时提高系统阶跃响应对控制器参数的不敏感性。实验结果验证了所提方法的有效性。

摘要：为进一步降低开关磁阻电动自行车设计成本,提出了单电阻电流采样的四相电流重构技术。对单电阻电流采样的四相电流重构技术的原理进行研究,建立了不同开关状态下四相电流与采样电流的关系。对换相而引起的非换相相电流波动问题进行分析,定义了无法重构相电流的区域为非观测区。提出使用单脉冲注入控制解决非观测区内无法重构相电流的方法,通过在非观测区注入单个脉冲信号,依据直流母线电压值重构得到相电流,并根据给定电流参考量,计算得到脉宽调制补偿信号的占空比,从而实现在非观测区的斩波控制。建立了Matlab/Simulink数字仿真模型,并进行仿真验证,最后进行了开关磁阻电机单电阻电流采样及控制算法的实验。结果表明,所提单电阻电流采样技术具备可行性和使用价值。

摘要：转子位置精度对于永磁同步电机无位置传感器控制至关重要。基于滑模观测器的转子位置估计方法因对参数敏感性低、鲁棒性强的优势得到了广泛的研究和应用。针对滑模观测器估计相位延迟导致的位置信号不准确问题,提出一种基于误差补偿的永磁同步电机无位置传感器控制策略。首先,详细分析了滑模观测器的位置误差产生机理,利用一阶滤波器设计了相位延迟补偿方法,以提高位置估计精度;然后,通过临界饱和切换函数改进滑模观测器收敛性能;最后,通过实验验证了所提方法的可行性。实验结果表明,所提方法的位置估计误差较传统方法减少了89.64%。

摘要：针对普通摆动气缸不能在行程中间实现任意点精确、快速定位的问题,研究开发一种摆动伺服气缸。提出集成叶片式气压驱动装置、圆盘式磁流变液旋转阻尼器、角度检测装置的摆动伺服气缸结构方案。设计了高速响应的驱动电源,线圈电流的阶跃响应时间约为1ms。对摆动伺服气缸基本性能试验结果表明:摆动伺服气缸具有良好的驱动性能,摩擦力矩较小,对气压驱动基本无影响,可调阻尼力矩在控制电压4.5V时达到饱和阻尼力矩24.7N·m,动态力矩平稳,波动在5%以内,输出力矩响应时间约为35ms。

摘要：针对柔性作业车间环境下自动导引车系统单向导引路径网络设计问题,以最小化最大完工时间为目标,提出一种改进的小生境遗传算法。该算法每条染色体由单向路径网络染色体和工序染色体两部分组成,分别表示各路径段方向和可行调度序列。针对两种染色体设计相应的交叉与变异算子,并通过邻域搜索操作提高了算法的收敛速度。为了保持种群的多样性,综合运用小生境技术和精英保留策略。试验结果验证了该算法的有效性。

摘要：在分析两类升压型直流变换器拓扑结构的基础上,结合耦合电感类拓扑结构与带自举结构的Luo变换器的特点提出一种高升压比的升压型直流变换器拓扑结构。文中分析了这种拓扑结构工作原理,并且讨论了拓扑在连续模式和断续模式下的工作状态。设计了拓扑的主要参数,并通过实验验证了理论的正确。

摘要：针对量子点荧光猝灭法检测Cu2+大多通过实验室化学分析或大型仪器检测而难以满足现场检测需求的问题,设计了一种可用于现场检测的痕量Cu2+光化学传感器,主要包括光学感知模块与信号处理模块,光学感知模块完成激光光源的输出与荧光的激发,信号处理模块完成微弱荧光信号的光电转换、信号放大、数据处理与显示。利用自行研制的光电采集、转换与信号处理系统完成痕量Cu2+的快速检测,实现了检测仪器的小型化与低成本。实验结果表明,在Cu2+浓度30～1 000nmol.L-1范围内传感器检测结果具有较好的线性关系,拟合后的直线方程为y=0.109 77x+11.872 32,线性度为0.994 82,标准方差3.994 24,检测下限达到30nmol.L-1,传感器响应时间为40s,实验测定了其他共存离子对Cu2+检测结果的干扰,实验结果表明该传感器可以满足痕量Cu2+现场检测的需求。

摘要：针对简化磁链方法只能实现单相轮流导通,不利于电机出力的问题,提出一种基于特征位置磁链的改进型简化磁链开关磁阻电机位置估计方法。根据电感、转子位置、磁链三者之间的关系,以电感曲线的交点为特征位置,用实时计算得到的磁链与特征位置磁链比较获取转子位置信号。为更进一步简化位置估计算法,提出一种五点法磁链优化模型来自动生成特征位置磁链方法,并通过理论仿真分析,对五点法磁链模型进行了优化设计,该方法省去了实测磁链和创建磁链数据表的繁琐过程。实验结果验证了该方法的正确性和可行性。

摘要：针对感应电机直接转矩控制系统转速控制环节存在的非线性饱和特性,提出了一种新型抗饱和(anti-windup)PI控制器,给出了控制系统的闭环稳定条件。该方法根据控制器输出是否饱和,有条件地将积分输出反馈到积分器的输入端,对积分状态进行控制。使控制器在出现饱和时,可以迅速退出饱和区,达到减小超调量、缩短调节时间的目的。系统仿真与实验结果表明,该方法可有效抑制积分饱和现象,综合性能优于常规的抗饱和控制方案。