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同步研究论文

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同步研究论文

节能是文明的延伸,是高品质生活的追求,引出一个概念:绿色生活。减轻建筑对环境的负荷,即节约能源及资源绿色建筑;创造安全、健康、舒适性良好的生活空间;自然环境亲和,做到人及建筑与环境的和谐共处、永续发展。

[语文同步阅读的四篇文章的读后感]《阿里山的云雾》带我走进了一个雾朦朦的阿里山,那里刚下过雨,天上的云雾轻飘飘的,如同蒙上了一层纱,绿色的山峰好似浮在海面上的仙岛,语文同步阅读的四篇文章的读后感.过了不久,起风啦,沉静的云雾转眼间就成了魔术师,它在苍翠的山间穿梭,时隐时现,时远时近,忽然来到眼前,忽然有去了,只给人留下一些朦胧的记忆.《西湖的绿》领着我走进了杭州西湖.正是六月,山光水色全是一片迷蒙,仿佛想起苏轼写到:“水光潋滟晴方好,山色空蒙雨亦奇.”西湖的树也是苍翠欲滴,古木参天,只觉得神清气爽,心旷神怡.《青海的湖,梦幻的湖》是讲述青海湖清新的青海湖,如同梦幻一般,读后感《语文同步阅读的四篇文章的读后感》.无边无际的青海湖,蓝是海洋,蓝是天空;青海湖的蓝,蓝得纯净,蓝得深湛.万里无云的晴空下是碧绿的草滩旁边银色的路像一条哈达伸向远方.青海湖是一个绝妙的世外桃源,像梦幻一般.《闪光的礼物》读后给我的感觉,一个人只有拥有真诚的善良的心,拥有一个认真的工作和生活态度,处处都有“闪光的礼物”在拥抱你这也是你最好的回报. 〔语文同步阅读的四篇文章的读后感〕随文赠言:【这世上的一切都借希望而完成,农夫不会剥下一粒玉米,如果他不曾希望它长成种粒;单身汉不会娶妻,如果他不曾希望有孩子;商人也不会去工作,如果他不曾希望因此而有收益.】。

文言文主要是指以先秦时期的口语为基础而形成的一种书面语,其特征是注重典故、骈骊对仗、音律工整,并且不使用标点,俗称“之乎者也”。文言文是中国传统文化的结晶,是中国文化的重要载体。通过对文言文中的优秀作品的学习,可以了解其中的民族文化,体会民族精神,汲取民族智慧,继承民族优良传统。《语文教学大纲》《语文课程标准》以及《普通高等学校招生全国统一考试大纲》对中学生文言文阅读能力都有具体要求。而从日常教学实际情况来看,很多学生对文言文学习有一种畏难甚至抵触情绪,文言文教学处于一种较为尴尬的境地。如何培养和提高中学生文言文阅读能力呢?笔者结合自己多年的文言文教学实践,就文言文教学环节和学生文言文阅读能力的提高作一探究与尝试。

一、从读一本文言文原著入手,培养学生浓厚的学习兴趣

伟大的科学家爱因斯坦说:“对一切人来说,只有热爱才是最好的老师。”中国古代更有 “知之者不如好之者,好之者不如乐之者”的典言。这都是强调兴趣和爱好的重要性,兴趣是最好的老师。学好文言文,培养学生的浓厚兴趣自然非常重要。上第一节文言课,我拿来一本《聊斋志异》。学生大都看过而且很喜欢根据这部小说改编的电视剧,我先给学生大略介绍小说内容,又说看电视剧固然有意思,但阅读原著,味道更足。然后我用白话给学生讲了《狼三则》其一。故事引人入胜,学生听得津津有味。讲完后,有的学生要求再讲一个。我说:“本故事中,屠户得到了一只死狼,还有一次他捉到了一只活狼,你想知道他是怎样捉到的吗?”学生轰然说:“想!”我就把印刷好的《狼三则》其三原文发给学生,让他们阅读。十分钟后,我问学生:“明白了吗?”有的学生说明白了,但大多数学生说不明白。我借此机会告诉学生,《聊斋志异》有几百篇故事,一篇比一篇有意思,你想看明白就要学好文言文。接着,我带领学生把这篇文章具体细致的学习完毕。学生学的很有兴致,听得也非常认真仔细,情绪都很兴奋,效果特别好。以后的文言文学习,学生一直都能怀着比较浓厚的兴趣。

二、正确朗读文言文

文言文的学习要重视“读”,而且是“朗读”。词语教学在文言文教学中固然重要,但是如果没有学生的充分朗读作基础,则往往会适得其反。因此在教学过程中,教师要善于引导学生借助工具书和注释朗读课文,熟读课文,从整体上把握篇章的大概内容。

提高文言文的整体阅读能力,要从以下几个方面着手:

一、注重课内文言文的常识,广积累。高考语文考试大纲中有规定掌握的实词120个,虚词18个。其中大部分内容在课内的文言文以及课下注释中都看得到影子。例如 :袁宗道的《论文》中“以讹益讹”中的“益”与《师说》中的“圣益圣,愚益愚”同义。《明史 · 韩文传》中“罢仁寿令,豪纵,数犯法。”中的数与《鸿门宴》中的“数目项王”都是“屡次,多次”的意思。可见在课本内无时无处的积累,都可以较好的运用在自己的实践中。

二、摸透人物传记体裁的特点,巧分类。近五年的高考文言文都是以人物传记的形式出现,所以在日常的复习与训练中我们也注重对人物传记的训练。例如选择的最后一道题,通常是选择对原文理解不恰当的一项,那么必须有三项是对原文理解比较准确的,这样我们不妨通读这四个选项起码对文中的一些内容有了大致的掌握,在回过头来进一步回到原文去阅读,对我们理解文章也有很大的帮助。

三、辨清文言特殊句式和活用现象,析难点。高考文言翻译共计10分,分值很大,得分也较难。但是如果我们能仔细的辨析出题者意图,找出要求翻译的句子中的可能成为采分点的词语或者句式,并能有效的翻译、突破最后连缀成句,也许对我们得分有很大的帮助。

帮助 提高 文言文 阅读能力 正文: 目前有很多学生看到“文言文”这三个字,就直摇头。对他们而言,“文言文”就意味着枯燥、呆板、深奥、难懂。还有一些学习认真的同学,不管他对课内的文言文知识掌握有多扎实,但面对课外的文言文便束手无策了。

作为一名初中语文教师,以上这些现象引起了我的思考。我想造成这种结果固然有学生自身的因素在里面,但不可否认,我们这些教育者也负有不可推卸的责任。

当前的文言文教学方法,存在两种偏向:一是完全承袭以前学究式的教法,逐字逐句串讲,让学生被动的接受,不引导他们开动脑筋,探求规律;二是完全仿照现代文的教法,专门分析文章的主旨、结构和语言以至它的积极意义和局限性,一篇课文教完了,学生对文中的许多句子仍然不会读或读错,不理解或理解错。

这两种偏向,或者失之于忽视培养学生的能力、忽视发展学生的智力,或者失之于忽视加强基础知识的积累,特别是文言文与现代汉语存在较大差异的特殊情况。正因为教学中存在着种种问题,所以学生会对文言文产生畏惧感,学起来没有兴趣。

其实培养学生阅读浅易文言文的能力是中学语文教学的一个重要任务。因为:

一、具备这个能力有助于继承祖国的文化遗产。

我们伟大的中华民族有着悠久的历史、丰富的文化遗产,五千年连绵不断,千万里同文同化,这在当今世界各国中,可以说是无与伦比的。而这一切,从有文字记载一直到“五四”运动以前,基本上是依靠文言文将它记录、保存、流传下来的,同时人们在使用文言文来叙事、状物、说理、抒情的过程中,不断总结、积累经验,把丰富、深刻的思想内容和完美、娴熟的表达形式很好地统一起来,留下了无数光辉灿烂、脍炙人口的篇章。只有学会了文言

文言文到底怎样教 宝坻五中 吴淑静 杨占平 许俊霞 【内容提要】为改变长期以来文言文教学“老”、“慢”、“差”、“费”的教学现状,优化文言教学过程,本文试从激发学生兴趣、提高实效两方面,针对文言文教与学的特点,提出具体的做法,以促进文言文教学的发展。

【关键词】 激发兴趣 精讲精练 灵活方法 提高实效 积累迁移 “经过千百年时间的淘洗而流传下来的一些脍炙人口的文言文,是诗文中的极品,是中华民族文化遗产的精华”,而被选为教材的文言文更是优中选优。但是,无须讳言,长期以来文言文教学处于老(教学方法)、慢(进度慢)、费(费时多)、差(效果差)的状态。

绝大多数学生对文言文不感兴趣,甚至厌恶、畏惧。造成这种情况的原因很多,其中也有来自“教”的因素:许多老师仍采取传统的逐字逐句的串讲方式,让学生记笔记,然后从中抽题训练;或者偏重知识教学,把字、词、句的理解、翻译当作重点,其他都交给学生自己解决;或者一味侧重背诵,让学生背课文、背注解、背练习题答案。

这样的课堂,没有体现新课改理念的精神,不能够让学生体验到古文的精髓,谈不到提高学习文言文的能力。因此,我们从事教学第一线的老师必须大手笔地、适宜学情地改革我们的文言文教学,让新课改的春风也度“玉门关”。

改革课堂教学,优化教学过程,使教学效率得到最大可能的提高,让文言文焕发出新的活力。 文言文毕竟离我们的生活较远,教法不可能和现代文教法等同,但它并不是外语,和现代文有非常强的传承关系,是“大同”、“小异”。

所以,我们可借鉴现代文教学如讲究合作、探究、开放的学习方式、个性化教学等成功经验,形成有文言特点的、灵活而实用的教学体系。下面结合人教版八年级语文上册古文教学谈谈文言文教学的具体做法: 一、激发兴趣。

有了兴趣才产生主动学习的可能性,培养学生对文言文的兴趣是教好文言的前提。讲课时务必脑子里时刻牵着这根弦。

(一)、教师富有 *** 。还清晰地记得刚上高一时语文老师杨乃林老师讲宋词的那节课,他从温庭筠的《花间词》讲到词风一变的李煜,讲到“奉旨填词柳三变”的柳永,讲到豪放派词人苏东坡、辛弃疾,讲到清朝的纳兰性德,讲到 *** 。

让我们震惊的是杨老师不看教案,而能把他们各自的代表作一边背一边快速写在黑板上,加上他抑扬顿挫的诵读声和评论感悟,彻底把我们折服,宋词真是太美了!我们急忙记笔记,杨老师笑着说:“不用记,不用记,以后咱们还会讲的。”但我们哪肯罢休,生怕落掉一句一字,同桌商量好你记第一句,我记第二句,他记第三句。

真是语言美、艺术美的享受,如坐春风,让我从此迷上古典文学。我这样说一点也没有夸张溢美。

仔细想一想,您是否也享有过这样的课,让您曾经有过很大的思想触动?创造出这样的课,老师肯定投入了他的 *** 。选入教材的文言文,每篇都包含着作者的理想和情感,都是作者“情动而辞发”的,我们教师在教学中也应引导学生“披文以入情”,深入作者的内心世界,同作者一起或喜或悲,或忧或憎。

应该说,要想在课堂上充满 *** ,教师就应熟悉历史,读懂古人,才能以情 *** 。试想,不懂曹操,怎能理解“东临碣石,以观沧海”的壮怀激越?不懂苏轼,怎能领悟“大江东去,浪淘尽,千古风流人物”的豪放?不懂辛弃疾,怎能理解“把栏杆拍遍,无人会,登临意”的无奈与激愤?教师的 *** 有助于学生产生浓郁的兴趣,在此基础上学生必会获得美的享受,受到感染和熏陶,从而使自己的价格和精神得到塑造和升华。

(二)、精心设计导语。让每一节古文课的导语符合短小精悍、形式多样、调动兴趣的原则,起到“一石激起千层浪”的效果。

试举几例:以重温旧知识切入,《核舟记》导语可为:“我们学过一篇描写古代艺人技艺高超的作品,还记得吗?还能背出一些语句吗?”同学们是可以回答出的,接着引入新课“今天我们学习的《核舟记》是描写雕刻家高超技艺的文章,请留心写法上的异同”;《湖心亭看雪》导语为:“西湖是有名的风景区,我们学过很多描写它的诗文。想想可以记起哪些?”同学们可以说出几句,像“孤山寺北贾亭西,水面初平云脚低”、“欲把西湖比西子,淡妆浓抹总相宜”、“毕竟西湖六月中,风光不与四时同”等,教师接着说:“我们欣赏的都是西湖春夏的美景,那冬天的西湖什么样哪?一起看看张岱的《湖心亭赏雪》”中的描写;以名人名言、诗文名句导入,《大道之行也》导语为:“孙中山先生有一句很有名的名言,就出在我们今天要学习的课文里,你知道是哪句吗?”学生们已预习课文,大多数可以猜出应为“天下为公”。

《三峡》导语为:“我们先一起背诵李白的《早发白帝城》,谁能说说“千里江陵”指的什么,“万重山”指的是哪里?”这样引到美不胜收的三峡;以古今对比导入,《捕蛇者说》导语为:“我们的和人民正致力建设社会主义新农村建设,千百年来农民种地缴税制被废止了,而且还给予一定补贴,充分说明社会主义制度的优越性。可作为对比的《捕蛇者说》深刻地揭示了苛刻的赋税给农民带来的深重灾难”;以猜谜。

谢太傅寒雪日内集,与儿女讲论文义俄而雪骤,公欣然曰:“白雪纷纷何所似?”兄子胡儿曰:“撒盐空中差可拟.”兄女曰:“未若柳絮因风起.”公大笑乐.即公大兄无奕女.左将军王凝之妻也.《咏雪》译文:一个寒冷的雪天,谢太傅把家人聚会在一起,跟子侄辈的人谈诗论文.忽然间,雪下得紧了,太傅高兴地说:“这纷纷扬扬的大雪像什么呢?”他哥哥的长子胡儿说:“跟把盐撒在空中差不多.”他哥哥的女儿道韫说:“不如比作风把柳絮吹得满天飞舞.”太傅高兴得笑了起来.道韫是太傅大哥谢无奕的女儿、左将军王凝之的妻子.评论(19) | 给力616不给力32。

永磁同步电机论文研究

给你一点参考吧针对永磁同步电动机非线性动态数学模型,采用直接反馈线性化控制,建立闭环系统的输入-输出模型,通过线性化模型来设计控制器,该方法简单适用;同时,为了克服此反馈线性化控制对模型要求精确化这一不足,文中提出了基于灰色理论的不确定预测器,它能在线预测永磁同步电机的不确定因素并相应的调整反馈线性化控制法则,从而提高了系统的动态性能。仿真结果表明,该方法对永磁同步电机速度控制具有很好的跟踪性能和鲁棒性能。 关键词:灰色理论预测反馈线性化永磁同步电动机永磁同步电动机(PMSM)以其优良的性能在伺服控制系统获得了广泛的应用。在永磁同步电动机的控制中,由于转子转速和定子电流的非线性耦合使得系统具有很强的非线性,特别在系统存在不确定性时,这种非线性使得系统难于达到高精度伺服。在永磁同步电动机运行过程中,电机的定子电阻、粘滞摩擦系数和负载转矩都可能发生很大的变化,这些参数的变化必然影响到系统的伺服精度。为了解决永磁同步电动机精确伺服控制问题,当前采用的非线性控制方法主要有变结构控制、微分几何和无源性理论等。 近十几年来,基于反馈线性化思想的非线性控制理论获得很大进展,通过坐标变换与状态反馈,可以把非线性系统化为线性系统。直接反馈线性化(DFL)是基于系统输入-输出描述的一种反馈线性化方法,已成功解决了多种非线性控制问题。直接反馈线性化的优点是所用数学工具简单,物理概念清晰,便于掌握。但它存在着一个明显的不足,当系统参数发生变化时,系统的非线性不能完全转换为线性,从而引起误差。1982年,邓聚龙教授提出了灰色理论[1],它成功的应用在许多生产过程中。随着灰色理论的不断完善、微处理器的不断发展,灰色理论在控制领域的应用也越来越广泛。文中提出灰色不确定预测器来在线预测永磁同步电动机不确定因素,并相应调整反馈线性化控制法则,从而提高了系统的性能。该方法克服了反馈线性化对模型精确化要求的不足及抑制不确定因素对系统的干扰,达到了预期的控制效果。1、永磁同步电动机反馈线性化控制永磁同步电机数学模型采用表面式的永磁同步电动机,其基于同步旋转转子坐标的模型[2]如下:其中:其中,是轴定子电压;是轴定子电流;R是定子电阻;L是定子电感;TL是负载转矩;J是转动惯量;B是粘滞磨擦系数;P是极对数;ω是转子机械角速度;Φf是永磁磁通。反馈线性化控制为了实现系统的解耦,避免出现零动态系统问题[3],选择ω,id为系统的输出,定义新的系统输出变量为:对式(2)进行求导,得:当时,线性控制法则为:其中,是新的线性系统的输入矢量,它可以按照线性系统极点配置理论来设计状态反馈控制为:反馈线性化控制通过对输出变量进行李微分,得到所需的的坐标变换和非线性系统状态反馈,实现了永磁同步电机非线性系统的解耦,通过线性理论来设计控制器,设计参数简单,具有一定的速度跟踪性能。同时,从上面推导看出,反馈线性化是一种基于精确数学模型的反馈线性化,当系统参数发生变化或负载不确定时,系统的非线性因素不能完全取消,可能会因此引起误差。文献[8]针对负载的不确定性,提出负载观测器来结合反馈线性化控制来补偿负载变化对系统的影响。下一节结合灰色预测来在线预测永磁同步电机的定子电阻、粘滞磨擦系数、负载变化等不确定因素,调整反馈线性化控制法则,提高系统控制的精度。2、灰色预测模型建模方法灰色模型建模理论,它不同于常规的建模方法,它不是通过随机过程产生的数据序列按统计规律或先验规律来处理,而是将其视作在一定幅值范围、一定时区变化的灰色量。通过对原始数据的整理(又称数的生成)来寻找数的规律。因此灰色模型(GM)实际上是针对生成数列的建模。GM建模的步骤 ,采用一阶、单变量的GM(1,1)模型作为预测模型,其白化方程为:其中a为模型的发展系数,为灰色输入,为辩识参数。其基本思路:首先对采集的原始数列进行累加(AGO),得到一有规律存指数递增的生成数列,利用生成的数列,使用最小二乘法来辩识参数a,u,并可以得到生成数列的预测值,这样,就可以进行逆累加(IAGO),得到原始数列的预测值。其预测算法为:GM(1,1)模型的精度与用来建模的原始数列的取舍有关。为了不断把相继进入系统的扰动考虑进去,GM(1,1)要将每一个新得到的数据送入X(0)中,重建GM(1,1),重新预测,这便是新息模型,但这种新息模型随着时间的推移,信息越来越多,存贮量不断增大,运算量也不断增加,这既不适合工业过程控制对实时性,快速性的要求,而且老数据的信息会随时间推移而降低,甚至淹没新的有效信息。因此,在每补充一个新信息的同时去掉一个老信息,以便在滚动建模时维持数据个数不变,这就是等维新息滚动模型。等维新息滚动模型设系统h时刻的采样值为,并与此前的m-1个采样数据形成序列,由此m个数据经由灰色预测模型得到超前一步预测式:k1步预测为:则:上式即为等维新息滚动预测算法,式中h为采样时刻,m为建模维数,a,u为时刻辨识所得的参数,k1为预测步数。一般来说,建模维数选取m=5。3、灰色预测反馈线性化控制灰色预测反馈线性化算法考虑系统的不确定因素,重写方程(1)这是另一篇摘 要:针对永磁同步电动机非线性动态数学模型,采用直接反馈线性化控制,建立闭环系统的输入-输出模型,通过线性化模型来设计控制器,该方法简单适用;同时,为了克服此反馈线性化控制对模型要求精确化这一不足,文中提出了基于灰色理论的不确定预测器,它能在线预测永磁同步电机的不确定因素并相应的调整反馈线性化控制法则,从而提高了系统的动态性能。仿真结果表明,该方法对永磁同步电机速度控制具有很好的跟踪性能和鲁棒性能。关键词:灰色理论 预测 反馈线性化 永磁同步电动机 Nonlinear Speed Control of PMSM based on Grey PredictionLIU Dong-liang1,2,Zhao Guang-zhou1,Yan Wei-can2( of Electrical Engineering, Zhejiang University, Hangzhou 310027, China2 .Wolong holding group co.,LTD,Shangyu 312300,China)Abstract: A direct feedback linearization control with regard to PMSM nonlinear dynamic mathematical model is introduced in the paper. And a closed loop input-output system is builted. A controller is designed according to linearization model. The design methods mentioned above are simple and applicable. But they requir the model must be accurate, so that the grey uncertainty predictor is bringed forward. It can adjust the lumped uncertainty existed in PMSM into a feedback linearization control law on line and improve the system’s dynamic performance. The simulated result indicates the control scheme has the advantage of good tracking performance and robustness to words: Grey Theroy, Prediction,Feedback Linearization,PMSM永磁同步电动机(PMSM)以其优良的性能在伺服控制系统获得了广泛的应用。在永磁同步电动机的控制中,由于转子转速和定子电流的非线性耦合使得系统具有很强的非线性,特别在系统存在不确定性时,这种非线性使得系统难于达到高精度伺服。在永磁同步电动机运行过程中,电机的定子电阻、粘滞摩擦系数和负载转矩都可能发生很大的变化,这些参数的变化必然影响到系统的伺服精度。为了解决永磁同步电动机精确伺服控制问题,当前采用的非线性控制方法主要有变结构控制、微分几何和无源性理论等。近十几年来,基于反馈线性化思想的非线性控制理论获得很大进展,通过坐标变换与状态反馈,可以把非线性系统化为线性系统。直接反馈线性化(DFL)是基于系统输入-输出描述的一种反馈线性化方法,已成功解决了多种非线性控制问题。直接反馈线性化的优点是所用数学工具简单,物理概念清晰,便于掌握。但它存在着一个明显的不足,当系统参数发生变化时,系统的非线性不能完全转换为线性,从而引起误差。1982年,邓聚龙教授提出了灰色理论[1],它成功的应用在许多生产过程中。随着灰色理论的不断完善、微处理器的不断发展,灰色理论在控制领域的应用也越来越广泛。文中提出灰色不确定预测器来在线预测永磁同步电动机不确定因素,并相应调整反馈线性化控制法则,从而提高了系统的性能。该方法克服了反馈线性化对模型精确化要求的不足及抑制不确定因素对系统的干扰,达到了预期的控制效果。1、永磁同步电动机反馈线性化控制 永磁同步电机数学模型采用表面式的永磁同步电动机,其基于同步旋转转子坐标的模型[2]如下:其中:其中,是轴定子电压; 是轴定子电流;R是定子电阻;L是定子电感;TL是负载转矩;J是转动惯量;B是粘滞磨擦系数;P是极对数;ω是转子机械角速度;Φf是永磁磁通。 反馈线性化控制为了实现系统的解耦,避免出现零动态系统问题[3],选择ω,id为系统的输出,定义新的系统输出变量为:对式(2)进行求导,得:当时,线性控制法则为:其中,是新的线性系统的输入矢量,它可以按照线性系统极点配置理论来设计状态反馈控制为:反馈线性化控制通过对输出变量进行李微分,得到所需的的坐标变换和非线性系统状态反馈,实现了永磁同步电机非线性系统的解耦,通过线性理论来设计控制器,设计参数简单,具有一定的速度跟踪性能。同时,从上面推导看出,反馈线性化是一种基于精确数学模型的反馈线性化,当系统参数发生变化或负载不确定时,系统的非线性因素不能完全取消,可能会因此引起误差。文献[8]针对负载的不确定性,提出负载观测器来结合反馈线性化控制来补偿负载变化对系统的影响。下一节结合灰色预测来在线预测永磁同步电机的定子电阻、粘滞磨擦系数、负载变化等不确定因素,调整反馈线性化控制法则,提高系统控制的精度。2、灰色预测模型 GM建模方法灰色模型建模理论,它不同于常规的建模方法,它不是通过随机过程产生的数据序列按统计规律或先验规律来处理,而是将其视作在一定幅值范围、一定时区变化的灰色量。通过对原始数据的整理(又称数的生成)来寻找数的规律。因此灰色模型(GM)实际上是针对生成数列的建模。GM建模的步骤[4],采用一阶、单变量的GM(1,1)模型作为预测模型,其白化方程为: 其中a为模型的发展系数,u为灰色输入,为辩识参数。其基本思路:首先对采集的原始数列进行累加(AGO),得到一有规律存指数递增的生成数列,利用生成的数列,使用最小二乘法来辩识参数a,u,并可以得到生成数列的预测值,这样,就可以进行逆累加(IAGO),得到原始数列的预测值。其预测算法为:GM(1,1)模型的精度与用来建模的原始数列的取舍有关。为了不断把相继进入系统的扰动考虑进去,GM(1,1)要将每一个新得到的数据送入X(0)中,重建GM(1,1),重新预测,这便是新息模型,但这种新息模型随着时间的推移,信息越来越多,存贮量不断增大,运算量也不断增加,这既不适合工业过程控制对实时性,快速性的要求,而且老数据的信息会随时间推移而降低,甚至淹没新的有效信息。因此,在每补充一个新信息的同时去掉一个老信息,以便在滚动建模时维持数据个数不变,这就是等维新息滚动模型。 等维新息滚动模型设系统h时刻的采样值为,并与此前的m-1个采样数据形成序列,由此m个数据经由灰色预测模型得到超前一步预测式:k1步预测为:则:上式即为等维新息滚动预测算法,式中h为采样时刻,m为建模维数,a,u为h时刻辨识所得的参数,k1为预测步数。一般来说,建模维数选取m=5。3、灰色预测反馈线性化控制 PMSM灰色预测反馈线性化算法考虑系统的不确定因素,重写方程(1)其中:式中是正常条件时的参数,定义不确定因素:同样,选择ω,id为系统的输出,则由直接反馈线性化控制法则得实际控制量:式中,它是不确定因素块,由式(12)、(13)可以看出如果能预测不确定因素块的值,实时调整反馈线性化控制法则,就能使非线性系统完全转换为线性系统,实现系统的解耦。由式(10)、(11)进行离散化,得:式(14、15)中预测序列可由灰色等维新息滚动模型(9)得到:其中:a,u为k时刻转速辨识所得的参数;aa,uu为k时刻电流辨识所得的参数; 系统仿真结果永磁同步电动机灰色预测反馈线性化控制框图,如图1所示。通过调整参数k1,k2,k3使系统达到满意的配置点。永磁同步电机参数为定子电阻R=Ω,定子电感L=,永磁磁通Φf=,极对数P=3。图1 系统控制框图在仿真时用直接反馈线性化(即W=0)来作为对比。(1)在t=5s时,负载干扰:;如图2所示,图的上方表示速度跟踪给定方波转速n,图的下方表示速度跟踪误差E。图2 负载变化的反馈线性化跟踪响应及误差曲线(2)在t=5s时,参数变化:;如图3所示。图3 电机参数变化的反馈线性化跟踪响应及误差曲线从图2,图3可以看出,当系统存在负载变化或电机参数变化等不确定因素影响时,系统的跟踪性能变差。现在,在以上相同条件下用灰色反馈线性化控制方法来控制转速。仿真结果如图4,5所示。其中图4为负载变化时利用灰色反馈线性化控制方法实现的速度响应和跟踪误差曲线,从图中,可以看出在t=5s,电机速度有轻微的波动,但很快电机又能跟踪速度给定。图(5)为电机参数变化时利用灰色反馈线性化控制方法实现的速度响应和跟踪误差曲线,从图中同样可以看出在使用灰色反馈线性化方法减小了跟踪误差。因此灰色反馈线性化控制方法具有对系统参数,负载等不确定因素的鲁棒性能。图4 负载变化的灰色反馈线性化跟踪响应及误差曲线图5 电机参数变化的灰色反馈线性化跟踪响应及误差曲线4、结论本文提出的灰色预测反馈线性化控制算法,它具有一定的鲁棒性及快速的跟踪能力,并减少了算法的复杂性。另外,灰色理论还能与模糊控制、神经网络控制等算法相结合,改善系统性能,提高控制精度。

永磁同步电机的混动运动机理研究的当然非常的难了,这样的话需要一些相关的一些物理知识和一些其他的综合来。

关于永磁同步电动机混合运动原理的研究论文的话,他这个应该是算是比较深入的。

永磁同步电机研究论文

永磁同步电机的混动运动机理研究的当然非常的难了,这样的话需要一些相关的一些物理知识和一些其他的综合来。

给你一点参考吧针对永磁同步电动机非线性动态数学模型,采用直接反馈线性化控制,建立闭环系统的输入-输出模型,通过线性化模型来设计控制器,该方法简单适用;同时,为了克服此反馈线性化控制对模型要求精确化这一不足,文中提出了基于灰色理论的不确定预测器,它能在线预测永磁同步电机的不确定因素并相应的调整反馈线性化控制法则,从而提高了系统的动态性能。仿真结果表明,该方法对永磁同步电机速度控制具有很好的跟踪性能和鲁棒性能。 关键词:灰色理论预测反馈线性化永磁同步电动机永磁同步电动机(PMSM)以其优良的性能在伺服控制系统获得了广泛的应用。在永磁同步电动机的控制中,由于转子转速和定子电流的非线性耦合使得系统具有很强的非线性,特别在系统存在不确定性时,这种非线性使得系统难于达到高精度伺服。在永磁同步电动机运行过程中,电机的定子电阻、粘滞摩擦系数和负载转矩都可能发生很大的变化,这些参数的变化必然影响到系统的伺服精度。为了解决永磁同步电动机精确伺服控制问题,当前采用的非线性控制方法主要有变结构控制、微分几何和无源性理论等。 近十几年来,基于反馈线性化思想的非线性控制理论获得很大进展,通过坐标变换与状态反馈,可以把非线性系统化为线性系统。直接反馈线性化(DFL)是基于系统输入-输出描述的一种反馈线性化方法,已成功解决了多种非线性控制问题。直接反馈线性化的优点是所用数学工具简单,物理概念清晰,便于掌握。但它存在着一个明显的不足,当系统参数发生变化时,系统的非线性不能完全转换为线性,从而引起误差。1982年,邓聚龙教授提出了灰色理论[1],它成功的应用在许多生产过程中。随着灰色理论的不断完善、微处理器的不断发展,灰色理论在控制领域的应用也越来越广泛。文中提出灰色不确定预测器来在线预测永磁同步电动机不确定因素,并相应调整反馈线性化控制法则,从而提高了系统的性能。该方法克服了反馈线性化对模型精确化要求的不足及抑制不确定因素对系统的干扰,达到了预期的控制效果。1、永磁同步电动机反馈线性化控制永磁同步电机数学模型采用表面式的永磁同步电动机,其基于同步旋转转子坐标的模型[2]如下:其中:其中,是轴定子电压;是轴定子电流;R是定子电阻;L是定子电感;TL是负载转矩;J是转动惯量;B是粘滞磨擦系数;P是极对数;ω是转子机械角速度;Φf是永磁磁通。反馈线性化控制为了实现系统的解耦,避免出现零动态系统问题[3],选择ω,id为系统的输出,定义新的系统输出变量为:对式(2)进行求导,得:当时,线性控制法则为:其中,是新的线性系统的输入矢量,它可以按照线性系统极点配置理论来设计状态反馈控制为:反馈线性化控制通过对输出变量进行李微分,得到所需的的坐标变换和非线性系统状态反馈,实现了永磁同步电机非线性系统的解耦,通过线性理论来设计控制器,设计参数简单,具有一定的速度跟踪性能。同时,从上面推导看出,反馈线性化是一种基于精确数学模型的反馈线性化,当系统参数发生变化或负载不确定时,系统的非线性因素不能完全取消,可能会因此引起误差。文献[8]针对负载的不确定性,提出负载观测器来结合反馈线性化控制来补偿负载变化对系统的影响。下一节结合灰色预测来在线预测永磁同步电机的定子电阻、粘滞磨擦系数、负载变化等不确定因素,调整反馈线性化控制法则,提高系统控制的精度。2、灰色预测模型建模方法灰色模型建模理论,它不同于常规的建模方法,它不是通过随机过程产生的数据序列按统计规律或先验规律来处理,而是将其视作在一定幅值范围、一定时区变化的灰色量。通过对原始数据的整理(又称数的生成)来寻找数的规律。因此灰色模型(GM)实际上是针对生成数列的建模。GM建模的步骤 ,采用一阶、单变量的GM(1,1)模型作为预测模型,其白化方程为:其中a为模型的发展系数,为灰色输入,为辩识参数。其基本思路:首先对采集的原始数列进行累加(AGO),得到一有规律存指数递增的生成数列,利用生成的数列,使用最小二乘法来辩识参数a,u,并可以得到生成数列的预测值,这样,就可以进行逆累加(IAGO),得到原始数列的预测值。其预测算法为:GM(1,1)模型的精度与用来建模的原始数列的取舍有关。为了不断把相继进入系统的扰动考虑进去,GM(1,1)要将每一个新得到的数据送入X(0)中,重建GM(1,1),重新预测,这便是新息模型,但这种新息模型随着时间的推移,信息越来越多,存贮量不断增大,运算量也不断增加,这既不适合工业过程控制对实时性,快速性的要求,而且老数据的信息会随时间推移而降低,甚至淹没新的有效信息。因此,在每补充一个新信息的同时去掉一个老信息,以便在滚动建模时维持数据个数不变,这就是等维新息滚动模型。等维新息滚动模型设系统h时刻的采样值为,并与此前的m-1个采样数据形成序列,由此m个数据经由灰色预测模型得到超前一步预测式:k1步预测为:则:上式即为等维新息滚动预测算法,式中h为采样时刻,m为建模维数,a,u为时刻辨识所得的参数,k1为预测步数。一般来说,建模维数选取m=5。3、灰色预测反馈线性化控制灰色预测反馈线性化算法考虑系统的不确定因素,重写方程(1)这是另一篇摘 要:针对永磁同步电动机非线性动态数学模型,采用直接反馈线性化控制,建立闭环系统的输入-输出模型,通过线性化模型来设计控制器,该方法简单适用;同时,为了克服此反馈线性化控制对模型要求精确化这一不足,文中提出了基于灰色理论的不确定预测器,它能在线预测永磁同步电机的不确定因素并相应的调整反馈线性化控制法则,从而提高了系统的动态性能。仿真结果表明,该方法对永磁同步电机速度控制具有很好的跟踪性能和鲁棒性能。关键词:灰色理论 预测 反馈线性化 永磁同步电动机 Nonlinear Speed Control of PMSM based on Grey PredictionLIU Dong-liang1,2,Zhao Guang-zhou1,Yan Wei-can2( of Electrical Engineering, Zhejiang University, Hangzhou 310027, China2 .Wolong holding group co.,LTD,Shangyu 312300,China)Abstract: A direct feedback linearization control with regard to PMSM nonlinear dynamic mathematical model is introduced in the paper. And a closed loop input-output system is builted. A controller is designed according to linearization model. The design methods mentioned above are simple and applicable. But they requir the model must be accurate, so that the grey uncertainty predictor is bringed forward. It can adjust the lumped uncertainty existed in PMSM into a feedback linearization control law on line and improve the system’s dynamic performance. The simulated result indicates the control scheme has the advantage of good tracking performance and robustness to words: Grey Theroy, Prediction,Feedback Linearization,PMSM永磁同步电动机(PMSM)以其优良的性能在伺服控制系统获得了广泛的应用。在永磁同步电动机的控制中,由于转子转速和定子电流的非线性耦合使得系统具有很强的非线性,特别在系统存在不确定性时,这种非线性使得系统难于达到高精度伺服。在永磁同步电动机运行过程中,电机的定子电阻、粘滞摩擦系数和负载转矩都可能发生很大的变化,这些参数的变化必然影响到系统的伺服精度。为了解决永磁同步电动机精确伺服控制问题,当前采用的非线性控制方法主要有变结构控制、微分几何和无源性理论等。近十几年来,基于反馈线性化思想的非线性控制理论获得很大进展,通过坐标变换与状态反馈,可以把非线性系统化为线性系统。直接反馈线性化(DFL)是基于系统输入-输出描述的一种反馈线性化方法,已成功解决了多种非线性控制问题。直接反馈线性化的优点是所用数学工具简单,物理概念清晰,便于掌握。但它存在着一个明显的不足,当系统参数发生变化时,系统的非线性不能完全转换为线性,从而引起误差。1982年,邓聚龙教授提出了灰色理论[1],它成功的应用在许多生产过程中。随着灰色理论的不断完善、微处理器的不断发展,灰色理论在控制领域的应用也越来越广泛。文中提出灰色不确定预测器来在线预测永磁同步电动机不确定因素,并相应调整反馈线性化控制法则,从而提高了系统的性能。该方法克服了反馈线性化对模型精确化要求的不足及抑制不确定因素对系统的干扰,达到了预期的控制效果。1、永磁同步电动机反馈线性化控制 永磁同步电机数学模型采用表面式的永磁同步电动机,其基于同步旋转转子坐标的模型[2]如下:其中:其中,是轴定子电压; 是轴定子电流;R是定子电阻;L是定子电感;TL是负载转矩;J是转动惯量;B是粘滞磨擦系数;P是极对数;ω是转子机械角速度;Φf是永磁磁通。 反馈线性化控制为了实现系统的解耦,避免出现零动态系统问题[3],选择ω,id为系统的输出,定义新的系统输出变量为:对式(2)进行求导,得:当时,线性控制法则为:其中,是新的线性系统的输入矢量,它可以按照线性系统极点配置理论来设计状态反馈控制为:反馈线性化控制通过对输出变量进行李微分,得到所需的的坐标变换和非线性系统状态反馈,实现了永磁同步电机非线性系统的解耦,通过线性理论来设计控制器,设计参数简单,具有一定的速度跟踪性能。同时,从上面推导看出,反馈线性化是一种基于精确数学模型的反馈线性化,当系统参数发生变化或负载不确定时,系统的非线性因素不能完全取消,可能会因此引起误差。文献[8]针对负载的不确定性,提出负载观测器来结合反馈线性化控制来补偿负载变化对系统的影响。下一节结合灰色预测来在线预测永磁同步电机的定子电阻、粘滞磨擦系数、负载变化等不确定因素,调整反馈线性化控制法则,提高系统控制的精度。2、灰色预测模型 GM建模方法灰色模型建模理论,它不同于常规的建模方法,它不是通过随机过程产生的数据序列按统计规律或先验规律来处理,而是将其视作在一定幅值范围、一定时区变化的灰色量。通过对原始数据的整理(又称数的生成)来寻找数的规律。因此灰色模型(GM)实际上是针对生成数列的建模。GM建模的步骤[4],采用一阶、单变量的GM(1,1)模型作为预测模型,其白化方程为: 其中a为模型的发展系数,u为灰色输入,为辩识参数。其基本思路:首先对采集的原始数列进行累加(AGO),得到一有规律存指数递增的生成数列,利用生成的数列,使用最小二乘法来辩识参数a,u,并可以得到生成数列的预测值,这样,就可以进行逆累加(IAGO),得到原始数列的预测值。其预测算法为:GM(1,1)模型的精度与用来建模的原始数列的取舍有关。为了不断把相继进入系统的扰动考虑进去,GM(1,1)要将每一个新得到的数据送入X(0)中,重建GM(1,1),重新预测,这便是新息模型,但这种新息模型随着时间的推移,信息越来越多,存贮量不断增大,运算量也不断增加,这既不适合工业过程控制对实时性,快速性的要求,而且老数据的信息会随时间推移而降低,甚至淹没新的有效信息。因此,在每补充一个新信息的同时去掉一个老信息,以便在滚动建模时维持数据个数不变,这就是等维新息滚动模型。 等维新息滚动模型设系统h时刻的采样值为,并与此前的m-1个采样数据形成序列,由此m个数据经由灰色预测模型得到超前一步预测式:k1步预测为:则:上式即为等维新息滚动预测算法,式中h为采样时刻,m为建模维数,a,u为h时刻辨识所得的参数,k1为预测步数。一般来说,建模维数选取m=5。3、灰色预测反馈线性化控制 PMSM灰色预测反馈线性化算法考虑系统的不确定因素,重写方程(1)其中:式中是正常条件时的参数,定义不确定因素:同样,选择ω,id为系统的输出,则由直接反馈线性化控制法则得实际控制量:式中,它是不确定因素块,由式(12)、(13)可以看出如果能预测不确定因素块的值,实时调整反馈线性化控制法则,就能使非线性系统完全转换为线性系统,实现系统的解耦。由式(10)、(11)进行离散化,得:式(14、15)中预测序列可由灰色等维新息滚动模型(9)得到:其中:a,u为k时刻转速辨识所得的参数;aa,uu为k时刻电流辨识所得的参数; 系统仿真结果永磁同步电动机灰色预测反馈线性化控制框图,如图1所示。通过调整参数k1,k2,k3使系统达到满意的配置点。永磁同步电机参数为定子电阻R=Ω,定子电感L=,永磁磁通Φf=,极对数P=3。图1 系统控制框图在仿真时用直接反馈线性化(即W=0)来作为对比。(1)在t=5s时,负载干扰:;如图2所示,图的上方表示速度跟踪给定方波转速n,图的下方表示速度跟踪误差E。图2 负载变化的反馈线性化跟踪响应及误差曲线(2)在t=5s时,参数变化:;如图3所示。图3 电机参数变化的反馈线性化跟踪响应及误差曲线从图2,图3可以看出,当系统存在负载变化或电机参数变化等不确定因素影响时,系统的跟踪性能变差。现在,在以上相同条件下用灰色反馈线性化控制方法来控制转速。仿真结果如图4,5所示。其中图4为负载变化时利用灰色反馈线性化控制方法实现的速度响应和跟踪误差曲线,从图中,可以看出在t=5s,电机速度有轻微的波动,但很快电机又能跟踪速度给定。图(5)为电机参数变化时利用灰色反馈线性化控制方法实现的速度响应和跟踪误差曲线,从图中同样可以看出在使用灰色反馈线性化方法减小了跟踪误差。因此灰色反馈线性化控制方法具有对系统参数,负载等不确定因素的鲁棒性能。图4 负载变化的灰色反馈线性化跟踪响应及误差曲线图5 电机参数变化的灰色反馈线性化跟踪响应及误差曲线4、结论本文提出的灰色预测反馈线性化控制算法,它具有一定的鲁棒性及快速的跟踪能力,并减少了算法的复杂性。另外,灰色理论还能与模糊控制、神经网络控制等算法相结合,改善系统性能,提高控制精度。

word版本的基本上不可能有,除非是作者本人或者是老师才会有,有的话他们也不会给你的,这个一般是禁止外传的。要看的话我有pdf的

在矢量控制的永磁同步电机控制系统中,d轴和q轴电流的控制一般是根据电机数学模型推导的最佳性能轨迹,如恒力矩区的每安培电流最大力矩控制和弱磁区的最大功率控制。文中通过大量的实验,研究了当电机模型使用了不精确的各种电机参数后,对永磁同步电机的性能产生的不同影响。In vector-controlled PM brushless ac drives, the d-axis and q-axis currents are controlled according to optimal current profiles derived from a mathematical model, usually for maximum torque per ampere in the constant torque operating range and maximum power in the field-weakening range. In this paper, the effect of inaccuracies in the motor parameters which are used to derive the optimal current profiles is investigated experimentally, with particular reference to the field-weakening performance.

同步蜡烛研究论文怎么写

而且在点燃的过程中火柴火焰离灯芯过远不易点燃,过近又有直接去点燃灯芯的嫌疑,不易被学生接受。�0�2为了弥补以上不足,笔者经过多次实验以及参考有关文章,把教材中的实验进行改进。用玻璃管把蜡烛内焰的可燃性气引出来,再点着燃烧,效果明显。并能充分展示蜡烛燃烧的过程,让学生观察蜡烛三态的循环变化来深入探究蜡烛的燃烧。�0�2 1.器材准备�0�2一段长10cm的带尖嘴玻璃管,一段蜡烛,火柴1盒。玻璃管管径不可过大或过小,都使石蜡易凝固,则不容易被点燃。�0�2 2.实验步骤�0�2 a.制尖嘴管。用直径为1cm的玻璃管制成一头尖嘴。�0�2 b.把玻璃管一端伸到蜡烛内焰。这里的气态石蜡没有充分燃烧,可以观察到有白色的石蜡蒸气沿玻璃管向外逸出,能说明石蜡在内焰部分没有充分燃烧。�0�2其实蜡烛燃烧是石蜡先是固体→液体→ 气体。�0�2 c.用火柴在尖嘴处点燃气体。让学生思考蜡烛的液体为什么会上升?是蜡蒸气还是液态蜡在燃烧?为什么白烟中有蜡固体?学生通过一系列的观察和实验证明,有利于学生掌握动态的对比观察方法。�0�2 3.改进后的优点�0�2 a.实验材料简单,操作方便。燃烧过程不易受到外界风的影响,现象明显,�0�2 b.点火处离灯芯较远,点燃的是蜡蒸气,有效地提高教学效果。�0�2 c.通过改进,可以由此讲解蜡烛火焰的形成过程是燃烧了灯芯周围的蜡蒸气。能较好地观察蜡烛燃烧的过程,石蜡的液化及气化过程明显。趣味性强,突破教学的难点,也使学生容易接受实验的结论。�0�2�0�2本实验可以拓展到其它出现火焰的燃烧。

探究实验目的:对蜡烛在点燃前、点燃时和熄灭后的三个阶段进行细致的观察,学会完整地观察物质的`变化过程及其现象。实验用品:一支新蜡烛、火柴、一支干净烧杯、水、水槽、澄清的石灰水、一把小刀。实验步骤与方法:1.观察蜡烛的颜色、形状、状态、硬度;嗅其气味。现象:蜡烛是白色、较软的圆柱状固体,无气味,由白色的棉线和石蜡组成。2.用小刀切下一块石蜡,放入水槽,观察其在水中的现象。现象:石蜡漂浮在水面上,不溶于水。结论:石蜡是一种密度比水小,不溶于水的固体。3.点燃蜡烛,观察其变化及其火焰和其各层温度的比较。现象:石蜡受热时熔化、蜡烛燃烧时发光、冒黑烟、放热。烛焰分三层:外焰、内焰、焰心,外焰温度最高,焰心最低。结论:石蜡受热会熔化,燃烧时形成炭黑。物理实验报告 ·化学实验报告 ·生物实验报告 ·实验报告格式 ·实验报告模板4.干燥的烧杯罩在烛焰上方,观察烧杯壁上的现象片刻,取下烧杯,倒入少量石灰水。振荡,观察其现象。现象:干燥的烧杯壁上出现了许多小水珠。取下烧杯后迅速倒入澄清石灰水,振荡,石灰水变得浑浊。结论:蜡烛燃烧时产生了水和能使石灰水变浑浊的二氧化碳两种物质。5.熄灭蜡烛,观察其现象,用火柴点燃刚熄灭时的白烟,观察有什么现象发生。现象:熔化的石蜡逐渐凝固,白色棉线烛心变黑,易碎。用火柴点燃刚熄灭时的白烟,蜡烛会重新燃烧。结论:石蜡遇冷凝固,燃烧时产生炭黑,棉线炭化,白烟由细小的石蜡颗粒构成,有可燃性。实验结论:蜡烛在空气中能够燃烧,在燃烧过程中和过程后能产生许多新的物质。

燃烧前、燃烧中和燃烧后的三个阶段。我们都知道蜡烛燃烧前的样子。当它燃烧的时候,就会有火焰。与此同时,它的一些部分被热融化了

永磁同步电机控制研究方法论文

数控机床旋转进给系统的状态空间模型及性能分析摘要:高性能多坐标数控机床的摆头、转台等旋转进给系统多采用永磁同步伺服电机进行直接驱动,其控制问题较常规进给系统更为复杂。因此建立更为科学的适用于直接驱动的永磁同步电机的数学模型对提高旋转进给系统的控制水平具有重要意义。本文提出在矢量控制的基础上建立直接驱动用永磁同步电机的状态空间模型的方法,并运用现代控制理论对系统的能控性、可观测性及稳定性等进行分析和计算以及对系统进行极点配置,并用Simulink进行了系统仿真,为数控机床旋转进给伺服系统的设计和分析提供了理论基础和分析方法。关键词:旋转进给;直接驱动;永磁同步电机;中图分类号:TP391 文献标识码:A 文章编号:1009-0134(2007)08-0040-05State space model and performance analysis of numerical controlmachine rotary feed systemZHANG Ao, ZHOU Kai(Department of Precision Instrument and Mechanics,Tsinghua University,Beijing 100084,China)Abstract: Rotary feed system such as pendulum head and revolving table of high-powered multicoordinatesnumerical control machine adopts PMSM to drive directly. It's more complex tocontrol than the conventional feed system. So it's significative to set up mathematic modelof PMSM which is applicable for the direct drive more scientifically in order to improve thecontrol level of rotary feed system. Thus a modeling of PMSM method for state spaceequation modeling of PMSM based on vector control is proposed. The controllability,observability, stability and Pole assignment are analysed by modern control theory. And thesystem emulation is finished by Simulink. This method offers theoretical basic and analyticalmethod for rotary feed servo system designing of numerical control words: rotary feed; direct drive; PMSM; state space equation0 前言高性能数控机床的旋转进给伺服系统,特别是直接驱动伺服系统(即取消了从电动机到执行机构或负载之间的一切机械中间传动环节,把传动链的长度缩短为零。)广泛使用永磁同步电机(permanentmagnet synchronous motor, PMSM)作为控制对象。其优点是结构简单,运行可靠,通过在结构上采取措施,如采用高剩磁感应、高矫顽力和稀土类磁铁等,可比直流电动机的外形尺寸约减少1/2,重量轻60%,转子惯量可减小到直流电动机的1/5 。[2]还应该看到,传统驱动系统由于传动环节的存在,控制环节的受力较小,系统对扰动的敏感度相对较低,而直接驱动伺服系统,负载与控制环节之间几乎是直接相联,没有传动链的缓冲,因此控制环节受力较大,对扰动比较敏感,这可能会对系统的动态性能造成影响;同时,摆头与转台的特点是要承受低速大负载,因此其大负载条件下的低速平稳性也是系统设计中的一个重要问题。因此,对于此类数控机床转台、摆头等旋转进给直接驱动系统而言,其控制问题较常规进给系统更为复杂。在工程实际中多采用基于矢量变换控制的经典3 环控制方法进行系统控制,其建立控制模型的基础是经典控制理论,即对系统使用传递函数加以描述,将某个单变量(如转速等)作为输出,直接和输入(如电压等)联系起来。但实际上系统除了输出量外还包含其它相互独立的变量,而微分方程或传递函数对这些内部的中间变量是不便描述的,因而不能包含系统的所有信息,不能完全揭示系统的全部运动状态。而若应用现代控制理论的状态空间法分析系统,其动态特性是由状态变量构成的一阶微分方程组来描述的,它能反映系统全部独立变量的变化,确定系统全部内部运动状态,方便地处理初始条件。因此可以更为全面的表征系统以及系统内部变量的关系,尤其适合应用于非线性、多输入-多输出系统。[5]综上所述,旋转进给直接驱动伺服系统是一个强耦合、非线性的复杂系统,因此用状态空间法来进行建模是更为科学和有效的。本文在矢量控制的基础上通过状态空间法建立永磁同步电机状态空间模型,并应用现代控制理论的各种方法对模型进行全面的分析,为进一步应用先进的控制方法对系统进行控制打下坚实的基础。1 PMSM 的数学模型我们考虑的是正弦型永磁同步电动机系统。该电动机具有正弦形的反电动势波形,其定子电压、电流也为正弦波形。假设电动机是线性的,参数不随温度等变化,忽略磁滞、涡流损耗,转子无阻尼绕组。基于电动机统一理论的结论可以得到,转子坐标系(d-q轴系)中永磁同步电动机定子磁链方程为:(1)其中:——转子磁钢在定子上的耦合磁链;Ld、Lq——永磁同步电动机的直、交轴主电感;、 ——定子电流矢量的直、交轴分量。PMSM 定子电压方程为: (2)其中, 、——定子电压矢量us的d、q轴分量;w——转子电角频率。PMSM 的转矩方程为: (3)电动机转矩系数Kt 为:Kt = pmyr此外,电动机系统还要满足基本运动方程:( 4)其中,n ——电动机转速;wr ——转子机械角速度,w=pmwr ;Td、TL ——电动机的电磁转矩和负载转矩。采用现代控制理论的状态方程对永磁同步电机进行数学建模。若采取矢量控制,一般要求id=0,但是状态方程中不出现md和id是不合理的。因为在id=0的控制模式中,只是要求id的取值等于0,但id的实际值并不一定总是等于0(特别是在动态过程中)。同时,ud的实际数值也不会等于0。因此,必须将ia也作为状态变量,将md 也作为控制变量,由控制器根据所有状态变量(包括id)的取值进行控制。因此取状态变量 ,q 为转子位置角。将(1)式带入(2)式的第2 式,由(3)式和(4)式可得,则永磁同步电机的状态方程为( ) :(5)由此可见,该系统是一个非线性时变系统,且在系数矩阵中含有wr,id,iq状态变量的交叉相乘项,因此需要进行系统解耦,令因此采取id=0的矢量控制方法,uq'=uq,TL'=TL,系统可化为线性系统。取ud,uq 为控制量,负载转矩TL 作为扰动处理,因此单独提出,则系统化为=AX+BU+B0TL 的形式,则原系统化为:(6)2 PMSM 系统的分析PMSM 的参数如下:则系统状态空间方程为: 多项式模型将状态空间模型转换为多项式模型,系统的传递矩阵为: 能控性与可观测性分析状态完全能控的充分必要条件是系统的能控矩阵的秩为n。状态完全能观测的充分必要条件是能观测矩阵的秩为n。计算可得,系统的能控矩阵秩为4,满秩,则系统状态是完全能控的。系统的能观测矩阵的秩为4,满秩,则系统状态是完全可观测的。 控制系统的稳定性分析对于由状态空间模型表示的系统,其系统稳定的充分必要条件是:系统矩阵A 的特征值全部具有负实部。eig(a)'= *[0 - + ]由于系统矩阵a 的特征值中有一个是零,因此该系统是临界稳定的。由于能控矩阵的秩为4,满秩,因此可以通过状态反馈配置极点使得系统稳定。 多输入控制系统的极点配置对于多输入系统的极点配置的基本思路是:首先求一状态反馈,使得其闭环系统对某一输入(例如第一个输入)是能控的,再按单输入系统配置极点的方法进行极点配置[5]。图1 极点配置的闭环系统框图期望极点为: *[ + ](1)构造Q、S 矩阵。,由系统可得,n=4,m=2,u1+u2=4,a 为Q-1 的最后一行向量。(2)先按能控标准型进行极点配置。对 单输入系统进行极点配置。的特征多项式为,所期望的特征多项式为,则增益阵为:(3)求化为能控标准型的变换矩阵T,即则增益阵返回原坐标系为(4)使原系统(A,B)实现极点配置的状态反馈为: 系统仿真系统位置状态向量对阶跃信号的响应:图2 极点配置前位置状态向量的阶跃响应图3 极点配置后位置状态向量的阶跃响应系统位置状态向量对速度信号的响应(虚线为输入位置信号,实线为输出位置信号):图4 极点配置前的速度信号跟踪曲线系统位置状态向量对正弦信号的响应(虚线为输入位置信号,实线为输出位置信号)图5 极点配置后的速度信号跟踪曲线图6 极点配置前的正弦信号跟踪曲线图7 极点配置后的正弦信号跟踪曲线由此可见,通过极点配置使系统稳定,且对各种输入信号的响应有很大改善,具有很好的跟踪性能,这对于随动系统来说是十分重要的。3 总结使用状态空间方程表征系统,可以把系统的状态与系统的输入和输出联系起来,并在系统的内部变量与外部输入和测量输出之间建立联系,保存系统内部特性的信息,因此模型更为精确和科学。本文即在矢量控制的基础上提出了一种建立完整的永磁同步电机状态空间模型的方法。根据此模型,运用现代控制理论的各种方法对系统性能进行了分析和计算,分析表明该系统具有完全能控性、完全可观测性以及临界稳定性,通过状态反馈配置极点的方法使得系统稳定,使状态变量对输入信号有很好的跟踪性能。为进一步分析和设计控制系统提供了有效的方法和思路。参考文献:[1] 欧阳黎明.MATLAB控制系统设计[M].北京:国防工业出版社,2001.[2] 张崇巍,李汉强.运动控制系统[M].武汉:武汉理工大学出版社,2002.[3] 李三东,薛花.基于Matlab永磁同步电机控制系统的仿真建模[J].江南大学学报,2004,(2):115-120.[4] 杨平,马瑞卿,张云安.基于Matlab永磁同步电机控制系统的建模仿真方法 [J].沈阳工业大学学报,2005,(4):195-199.[5] 侯媛彬,嵇启春,张建军,杜京义.现代控制理论基础[M].北京大学出版社,2006.[6] 孙亮. MATLAB语言与控制系统仿真[M].北京:北京工业大学出版社,2006国物流管理逐渐走向社会化和供应链化的形势下,必须接合具体企业的物流运作管理实际,根据精益物流的基本原则和企业信息化状况,通过理论与应用的研究,在精益供应链物流管理原型系统的基础上不断修改和完善,不断地进行研究和实践,以此来推动我国制造企业精益供应链物流管理信息系统的发展。参考文献:[1] 乌跃.论精益物流系统[J].中国流通经济,2001(5):11-13.[2] (美)詹姆斯·P. 沃麦克, (英)丹尼尔·T. 琼斯, 沈希瑾,张文杰,李京生.精益思想:消灭浪费,创造财富[M].北京:商务印书馆,1999.[3] RICHARD Wilding. Lean, Leaner, Leanest[J]. InternationalJournal of Physical Distribution & Logistics Management1996,25(3/4)20.[4] 王之泰. 物流工程研究[M].北京:首都经济贸易大学出版社,2004.[5] 田宇,朱道立.精益物流[J].物流技术,1999(6):19-21.[6] LIU X Q, MA S H. Supply chain logistics circulation quantityand response time calculation model[J].WSEAS Transactionson Systems, 2006,5(4): 在机床数控改造中的典型应用邵晓嵬, 任有志, 王燕丽(河北科技大学机械电子工程学院, 石家庄050054)摘要: 讨论了利用可编程控制器对机床进行数控改造的具体方案和一般步骤,并以锯片切割机的改造为例介绍了利用西门子公司S7 - 200 系列可编程控制器进行改造的具体过程,阐述了机床数控改造后的应用效果及其未来的社会和经济效益。关键词: 可编程控制器; 机床; 数控改造中图分类号: TG51 文献标志码: A 文章编号:100320794 (2007) 1120147202Typical Application of PLC in NC Transformation for Machine ToolSHAO Xiao - wei , REN You - zhi , WANGYan - li(College of Mechanical and Electronic Engineering ,Hebei University of Science & Technology , Shijiazhuang 050054 ,China)Abstract :Discussed how to use the programmable logical controller (PLC) to deal with the transformation inmachine tool , particularly introduced the whole process of transformation on incise machine based on SIEMENSS7 - 200 PLC. Finally expatiate the effect of NC transformation and its coming benefit .Key words :programmable logical controller (PLC) ; machine tool ; NC transformation0 前言在我国现有的机床中有一部分仍采用传统的继电器- 接触器控制方式,这些机床触点多、线路复杂,使用多年后,故障多、维修量大、维护不便、可靠性差,严重影响了正常的生产。还有一些旧机床虽然还能正常工作,但其精度、效率、自动化程度已不能满足当前生产工艺要求。对这些机床进行改造势在必行,改造既是企业资源的再利用,走持续化发展的需要,也是满足企业新生产工艺,提高经济效益的需要。1 解决方案利用PLC 对旧机床控制系统进行改造是一种行之有效的手段。采用PLC 进行控制后,机床控制电路的接线量大大减少,故障率大大降低,提高了设备运行的稳定性和使用率,增强了可靠性,减小了维修,维护工作强度。当机床加工程序发生变化时,只需要修改PLC的程序就可以进行新的加工,更改较方便,有助于提升机床的应用。由于具有通信功能,采用可编程控制器进行机床改造后,可以与其他智能设备联网通信,在今后的进一步技术改造升级中,可根据需要联入工厂自动化网络中。2 改造过程、步骤及应用实例(1) 深入了解原有机床的工作过程,分析整理其控制的基本方式、完成的动作时序和条件关系,以及相关的保护和联锁控制,尽可能地与实际操作人员充分交流,了解是否需要对现有机床的控制操作加以改进,提高精度、可操作性和安全性等;如有需要,在后续的设计中予以实现。(2) 根据分析整理的结果,确定所需要的用户输入P输出设备。由于是对旧机床的改造,在保证完成工艺要求的前提下,最大限度地使用原有机床的输入P输出设备,如: 按钮、行程开关、接触器、电磁阀等,以降低改造成本。(3) PLC 机型选择。根据输入P输出设备的数量与类型,确定所需的IPO 点数。确定IPO 点数时,应留有20 %左右的裕量,以适应今后的生产工艺变化,为系统改造留有余地。由IPO 点数,利用一条经验公式:总内存字数= (开关量输入点数+ 开关量输出点数) ×10 + 模拟量点数×150来估算内存容量。在估算出内存字数后,再留25 %的裕量。据此,选择合适的机型。(4) 设计并编制IPO 分配表,绘制IPO 接线图。应注意到:同类型的输入点或输出点应尽量集中在一起,连续分配。(5) 进行程序设计。可借鉴机床原有继电器控制电路图,加以修改和完善。完成程序设计后,应进行模拟调试。(6) 模拟调试后,进行现场系统调试。调试中出现的问题逐一排除,直至调试成功。最后还应进行技术资料整理、归档。图1 IPO 接线图下面是对某锯片切割机的数控改造过程,机床的各控制过程如下:(1) 主轴电机的控制。起动,停止;(2) 进给电机控制。工作台纵向进给到与锯片相切的位置,之后工作台横向快速进给锯片,完成后工作台慢速移动后退,其间锯片主工作台变速旋转一个锯齿的角度,两运动同时进行插补出一个锯齿圆弧;(3) 冷却泵电机的起动控制以及相关的保护、联锁控制,工作台的各运动方向的超程保护,各运动方向的联锁控制等。确定所需的用户输入P输出设备。根据设备的硬件条件分析出,面板上有6 个按钮需占6 个数字输入口,一个BCD 拨码开关占用4 个输入口,一条直线光栅尺占用3 个输入口,一个三位状态旋钮占2 个输入口,执行元件为3 个步进电机和2 个异步电机,其中3 个步进电机共需8 个数字输出口,砂轮主电机和冷却泵各需1 个输出口,报警指示灯和上电指示灯各需1 个输出口。为保证安全起见,热继电器不接入输入端,而直接接在PLC 的输出端;合计输入点数15 点,输出点数12 点。考虑到要留有20 %左右的裕量,所以IPO 点数要在30 个点以上。因此,选用西门子公司S7 - 200 系列226 型号的PLC ,其输入点数24 点,输出点数16 点, IPO 总点数40 点;编制IPO 分配表(见表1) ,绘制IPO 接线图(见图1) ;借助机床原有的继电器控制电路图,进行程序设计,编写STL 结构化程序语言;模拟调试及现场系统调试,完成技术资料的归档。表1 IPO 分配表输入输出I0. 0 BCD 拨码开关1 位Q0. 0 W轴CP 端I0. 1 BCD 拨码开关2 位Q0. 1 X轴PY轴CP 端I0. 2 BCD 拨码开关3 位Q0. 2 W轴DIR 端I0. 3 BCD 拨码开关4 位Q0. 3 W轴FREE 端I0. 4 启动Q0. 4 X轴DIR 端I0. 5 暂停Q0. 5 X轴FREE 端I0. 6 光栅尺A 相输入Q0. 6 Y轴DIR 端I0. 7 光栅尺B 相输入Q0. 7 Y轴FREE 端I1. 0 光栅尺Z相复位Q1. 0 主电机继电器I1. 1 锯片直径输入确定Q1. 1 冷却泵继电器I1. 2 砂轮直径输入确定Q1. 2 报警指示灯I1. 3 三位状态旋钮输入1 Q1. 3 上电指示灯I1. 4 三位状态旋钮输入2I1. 5 冷却泵启动I1. 6 急停3 改造后效果可实现加工的柔性自动化,效率比传统锯片机提高5~6 倍。加工的锯齿精度高,尺寸分散度小,提高了锯齿的强度。拥有自动报警、自动监控、补偿等多种自我调节功能,可实现长时间无人看管加工。由于锯片采用的是某新型合金钢,齿磨损后修补的成本很高,采用该锯片机以后,为工厂节省了可观的维修成本,真正提高了工厂的效益。4 结语利用PLC 对传统机床进行数控化改造,能够有效地解决复杂、精密和小批多变的零件加工问题,满足高质量、高效益和多品种、小批量的柔性生产方式的要求,适应各种机械产品迅速更新换代的需要,同时为企业节省了大量的设备改造成本,提高了企业的经济效益和社会效益,提升了企业的产品竞争力,使企业更容易在竞争激烈的市场环境里生存与发展。参考文献:[1 ]陈立定. 电气控制与可编程控制器[M] . 广州:华南理工大学出版社,2001.[2 ]张新义. 经济型数控机床系统设计[M] . 北京:机械工业出版社,1994.作者简介: 邵晓嵬(1981 - ) ,河北邯郸人,河北科技大学研究生,研究方向为机电一体化,电话:0310 - 5368092.基于网络的数控机床远程管理汪惠芬, 刘婷婷, 张友良(南京理工大学机械工程学院, 江苏南京210094)摘要: 网络化制造是21世纪的主要生产模式, 采用网络技术来管理数控机床也就成为必然。本文在分析数控机床联网及远程管理的需求基础上, 提出一种基于TCP / IP的、能够与企业其它信息管理系统实现无缝集成的数控机床联网及远程管理系统方案, 详细介绍该系统的结构和功能, 并给出了应用实例。关键词: 网络化制造; 数控机床; 远程管理中图分类号: TG659 文献标识码: A 文章编号: 1001 - 3881 (2007) 10 - 070 - 4RemoteManagemen t of NC Mach ine Tool Ba sed on NetworkWANG Huifen, L IU Tingting, ZHANG Youliang( School ofMechanical Engineering, Nanjing University of Science and Technology, Nanjing 210094, China)Abstract: Networked manufacturing ismain manufacturing paradigm in 21 st century, so that it is necessary trend to manage NCmachine tool based on network. Based on the analysis of requirements for networking and remote management of NC machine tools,TCP / IP2based networking scheme and remote management system that can be integrated with other information management systems inenterp rise forNC machine toolswas put forward. Then architecture and main functions of this system was discussed. An examp le ofapp lication was : Networked manufacturing; NC machine tool; Remote management0 引言网络化制造是21 世纪制造业的主要生产模式,网络化设计制造系统是一种由多种、异构、分布式的制造资源, 以一定互联方式, 利用计算机网络组成的、开放式的、多平台的、相互协作的、能及时灵活地响应市场需求变化的系统。其特点是在组织上的动态联盟, 其目标是将现有的各种在地理位置上或逻辑上分布的制造系统连接到计算机网络中, 以提高各单位间的信息交流与合作能力, 进而实现各种资源的共享, 快速地设计和制造产品, 响应市场的需要。它是21世纪制造企业缩短产品开发周期、改善产品质量、降低产品成本, 增强企业的竞争能力的主要技术措施[ 1 - 3 ]。数控机床与计算机通信是实现制造设备集成控制和管理的基础和必要条件, 也是实现网络化制造的关键之一。随着数控技术使用的不断深入, 计算机技术、网络技术的不断发展, 企业数控机床的数量越来越多, 而传统的单机管理模式因技术手段落后、生产效率低、管理与维护费用高昂等弊端已不能适应企业发展的需要, 采用网络技术来管理数控机床也就成为必然[ 4 ]。数控机床网络DNC技术在我国经过二十多年的发展, 也经历了从纸带到单机, 再到简单网络,最后发展成为高级网络的艰难历程。纸带方式已经基本完全抛弃; 在机床数量较少时, 有些用户还在使用单机通讯模式; 当机床数量发展到一定数量时, 机床用户一般都采用了网络DNC的方式[ 5 ]。我国数控机床的网络DNC目前主要存在着两种结构: 一种是采用单台计算机对应单台机床的方式, 这些计算机再通过局域网联结; 另一种是采用单台计算机对应多台机床的方式, 其中大部分是基于RS2232串口通讯或基于国外的通讯软件产品[ 6 - 10 ] , 也有部分基于TCP / IP的国产软件[ 11 - 13 ]。但是, 随着市场经济和企业信息化的发展, 企业使用了多种信息管理系统, 如ERP、PDM、MES、CAD /CAPP /CAM 等, 各种系统之间还必须考虑信息共享, 以避免信息化孤岛, 因此, 使用集成式DNC技术对数控设备群进行管理势在必行。本文在分析数控机床联网及远程管理的需求基础上, 提出一种基于TCP / IP的、能够与企业其它信息管理系统实现无缝集成的数控机床联网及远程管理系统方案, 并详细介绍了该系统的实现技术及应用实例。1 数控机床远程管理系统结构111 系统需求分析目前, 在实施网络化制造的进程中, 越来越多的企业逐步实施了企业信息化工程, 单机作业的数控机床成为制约企业快速响应市场的瓶颈, 为了更好地满足生产发展的需求, 迫切需要将企业的数控机床进行联网改造, 实现信息系统对数控机床的远程管理以及车间生产任务的实时调度。数控机床远程管理系统的设计需要满足以下要求:(1) 开放性。随着新技术的发展, 系统应具有可扩展性和可裁剪性, 易于增加和更新系统的功能,系统的配置应具有良好的通用性、兼容性、可移植性和互操作性。(2) 灵活性。系统支持多操作系统(Windows98 /NT 410 /2000) , 应适应控制器类型、设备数量、任务

1 引言近年来,随着电力电子技术、微电子技术、新型电机控制理论和稀土永磁材料的快速发展,永磁同步电动机得以迅速的推广应用。与传统的电励磁同步电机相比,永磁同步电机,特别是稀土永磁同步电机具有损耗少、效率高、节电效果明显的优点。永磁同步电动机以永磁体提供励磁,使电动机结构较为简单,降低了加工和装配费用,且省去了容易出问题的集电环和电刷,提高了电动机运行的可靠性;又因无需励磁电流,没有励磁损耗,提高了电动机的效率和功率密度,因而它是近几年研究较多并在各个领域中应用越来越广泛的一种电动机。在节约能源和环境保护日益受到重视的今天,对其研究就显得非常必要。因此。这里对永磁同步电机的控制策略进行综述,并介绍了永磁同步电动机控制系统的各种控制策略发展方向。 2 永磁同步电动机的数学模型当永磁同步电动机的定子通入三相交流电时,三相电流在定子绕组的电阻上产生电压降。由三相交流电产生的旋转电枢磁动势及建立的电枢磁场,一方面切割定子绕组,并在定子绕组中产生感应电动势;另一方面以电磁力拖动转子以同步转速旋转。电枢电流还会产生仅与定子绕组相交链的定子绕组漏磁通,并在定子绕组中产生感应漏电动势。此外,转子永磁体产生的磁场也以同步转速切割定子绕组。从而产生空载电动势。为了便于分析,在建立数学模型时,假设以下参数:①忽略电动机的铁心饱和;②不计电机中的涡流和磁滞损耗;③定子和转子磁动势所产生的磁场沿定子内圆按正弦分布,即忽略磁场中所有的空间谐波;④各相绕组对称,即各相绕组的匝数与电阻相同,各相轴线相互位移同样的电角度。在分析同步电动机的数学模型时,常采用两相同步旋转(d,q)坐标系和两相静止(α,β)坐标系。图1给出永磁同步电动机在(d,q)旋转坐标系下的数学模型。(1)定子电压方程为:式中:r为定子绕组电阻;p为微分算子,p=d/dt;id,iq为定子电流;ud,uq为定子电压;ψd,ψq分别为磁链在d,q轴上的分量;ωf为转子角速度(ω=ωfnp);np为电动机极对数。(2)定子磁链方程为:式中:ψf为转子磁链。(3)电磁转矩为:式中:J为电机的转动惯量。若电动机为隐极电动机,则Ld=Lq,选取id,iq及电动机机械角速度ω为状态变量,由此可得永磁同步电动机的状态方程式为:由式(7)可见,三相永磁同步电动机是一个多变量系统,而且id,iq,ω之间存在非线性耦合关系,要想实现对三相永磁同步电机的高性能控制,是一个颇具挑战性的课题。3 永磁同步电动机的控制策略任何电动机的电磁转矩都是由主磁场和电枢磁场相互作用产生的。直流电动机的主磁场和电枢磁场在空间互差90°,因此可以独立调节;交流电机的主磁场和电枢磁场互不垂直,互相影响。因此,长期以来,交流电动机的转矩控制性能较差。经过长期研究,目前的交流电机控制有恒压频比控制、矢量控制、直接转矩控制等方案。3.1 恒压频比控制恒压频比控制是一种开环控制。它根据系统的给定,利用空间矢量脉宽调制转化为期望的输出电压uout进行控制,使电动机以一定的转速运转。在一些动态性能要求不高的场所,由于开环变压变频控制方式简单,至今仍普遍用于一般的调速系统中,但因其依据电动机的稳态模型,无法获得理想的动态控制性能,因此必须依据电动机的动态数学模型。永磁同步电动机的动态数学模型为非线性、多变量,它含有ω与id或iq的乘积项,因此要得到精确的动态控制性能,必须对ω和id,iq解耦。近年来,研究各种非线性控制器用于解决永磁同步电动机的非线性特性。3.2 矢量控制高性能的交流调速系统需要现代控制理论的支持,对于交流电动机,目前使用最广泛的当属矢量控制方案。自1971年德国西门子公司F.Blaschke提出矢量控制原理,该控制方案就倍受青睐。因此,对其进行深入研究。矢量控制的基本思想是:在普通的三相交流电动机上模拟直流电机转矩的控制规律,磁场定向坐标通过矢量变换,将三相交流电动机的定子电流分解成励磁电流分量和转矩电流分量,并使这两个分量相互垂直,彼此独立,然后分别调节,以获得像直流电动机一样良好的动态特性。因此矢量控制的关键在于对定子电流幅值和空间位置(频率和相位)的控制。矢量控制的目的是改善转矩控制性能,最终的实施是对id,iq的控制。由于定子侧的物理量都是交流量,其空间矢量在空间以同步转速旋转,因此调节、控制和计算都不方便。需借助复杂的坐标变换进行矢量控制,而且对电动机参数的依赖性很大,难以保证完全解耦,使控制效果大打折扣。3.3 直接转矩控制矢量控制方案是一种有效的交流伺服电动机控制方案。但因其需要复杂的矢量旋转变换,而且电动机的机械常数低于电磁常数,所以不能迅速地响应矢量控制中的转矩。针对矢量控制的这一缺点,德国学者Depenbrock于上世纪80年代提出了一种具有快速转矩响应特性的控制方案,即直接转矩控制(DTC)。该控制方案摒弃了矢量控制中解耦的控制思想及电流反馈环节,采取定子磁链定向的方法,利用离散的两点式控制直接对电动机的定子磁链和转矩进行调节,具有结构简单,转矩响应快等优点。DTC最早用于感应电动机,1997年L Zhong等人对DTC算法进行改造,将其用于永磁同步电动机控制,目前已有相关的仿真和实验研究。DTC方法实现磁链和转矩的双闭环控制。在得到电动机的磁链和转矩值后,即可对永磁同步电动机进行DTC。图2给出永磁同步电机的DTC方案结构框图。它由永磁同步电动机、逆变器、转矩估算、磁链估算及电压矢量切换开关表等环节组成,其中ud,uq,id,iq为静止(d,q)坐标系下电压、电流分量。虽然,对DTC的研究已取得了很大的进展,但在理论和实践上还不够成熟,例如:低速性能、带负载能力等,而且它对实时性要求高,计算量大。3.4 解耦控制永磁同步电动机数学模型经坐标变换后,id,iq之间仍存在耦合,不能实现对id和iq的独立调节。若想使永磁同步电动机获得良好的动、静态性能,就必须解决id,iq的解耦问题。若能控制id恒为0,则可简化永磁同步电动机的状态方程式为:此时,id与iq无耦合关系,Te=npψfiq,独立调节iq可实现转矩的线性化。实现id恒为0的解耦控制,可采用电压型解耦和电流型解耦。前者是一种完全解耦控制方案,可用于对id,iq的完全解耦,但实现较为复杂;后者是一种近似解耦控制方案,控制原理是:适当选取id环电流调节器的参数,使其具有相当的增益,并始终使控制器的参考输入指令id*=O,可得到id≈id*=0,iq≈iq*o,这样就获得了永磁同步电动机的近似解耦。图3给出基于矢量控制和id*=O解耦控制的永磁同步电动机调速系统框图。虽然电流型解耦控制方案不能完全解耦,但仍是一种行之有效的控制方法,只要采取较好的处理方式,也能得到高精度的转矩控制。因此,工程上使用电流型解耦控制方案的较多。然而,电流型解耦控制只能实现电动机电流和转速的静态解耦,若实现动态耦合会影响电动机的控制精度。另外,电流型解耦控制通过使耦合项中的一项保持不变,会引入一个滞后的功率因数。4 结语上述永磁同步电动机的各种控制策略各有优缺点,实际应用中应当根据性能要求采用与之相适应的控制策略,以获得最佳性能。永磁同步电动机以其卓越的性能,在控制策略方面已取得了许多成果,相信永磁同步电动机必然广泛地应用于国民经济的各个领域。

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永磁同步电机的控制策略

众所周所,永磁电机与普通电机相比有“三高”,高效率,高功率因数,高启动转矩。前两“高‘已经说明了它比一般电机要节能了,那么永磁同步电机怎么控制的,今天就随湖南中资小编一起来了解下永磁电机的控制方式,一般分为两种情况:

1是配置永磁同步电机变频器进行控制,可以变频调速,启动时振动电流小,节能效果好。

2是直接工频启动。这种启动模式不能降压启动,启动时电流大,要达到额定电流的8-10倍,比异步电机直接启动时的电流还要大,启动后又不能调速。

3是直接定制的用工频启动的永磁电机,需要时可以配变频器启动,但变频启动的永磁电机不能用工频直接启动。

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