電流型控制是開關變換器控制方式的主要發(fā)展方向。論述峰值電流控制和平均電流型控制的工作原理及電路的主要特點。針對平均電流型控制電路,給出了系統(tǒng)穩(wěn)定性的設計方法。

采用電流模式控制是移相控制零電壓開關pwm變換器(ps-zvs-pwm變換器)實現穩(wěn)壓源控制的模式之一。對該控制模式進行分析研究,并提出克服電流型控制模式主要缺點的方法。

傳統(tǒng)的電壓控制模式的并聯均流技術易導致系統(tǒng)誤報警。為了解決這個問題,采用電流控制代替電壓控制模式。文章介紹了電流模式控制的工作原理;進行了系統(tǒng)小信號建模分析;同時設計了系統(tǒng)控制器;最后通過仿真驗證了系統(tǒng)分析和設計的合理性。

通過hypermesh軟件,對實體模型簡化、單元類型選取、網格劃分等建模關鍵技術進行了研究,建立了蹺板式開關裝置的有限元模型;并通過ls-dyna軟件對開關工作過程作了虛擬仿真和動態(tài)力學分析,得到了開關工作時各構件的應力變化圖,得出了觸點間接觸壓力隨時間的變化規(guī)律。為開關的結構優(yōu)化做了前期準備。

0序言采用數字電流模式控制可以克服模擬電流模式pwm控制器的許多局限性。開關電源(smps)中的數字電流模式控制提供了許多功能:晶體管峰值電流保護、消除磁性元件中的磁場"棘輪效應"、輸入電壓變化抑制和簡單的控制回路補償等。實現電流模式控制會帶來另一個好處,即使

基于修正的固定界面子結構模態(tài)綜合法———craig-bampton法,利用多體系統(tǒng)動力學仿真分析軟件msc.adams與有限元分析軟件msc.nastran完成對雙連桿柔性機械臂動力學建模,進行了運動學仿真分析,并且與剛性臂運動相比較,對柔性機械臂末端運動振動信號進行了頻譜分析。分析結果表明,這種方法在多柔體系統(tǒng)建模和分析中是精確和高效的。

針對重型自卸汽車的開發(fā),應用多體動力學分析軟件adams建立了自卸汽車數字化模型,進行了隨機路面下的平順性仿真試驗,綜合評價了自卸汽車駕駛員舒適性能。

動力固定是一種全新的浮橋固定方法,具有重要的實際應用價值.提出把整個浮橋系統(tǒng)作為研究對象,建立了分置式動力固定浮橋的動力學模型,對浮橋的運動進行了分析,按照動力固定控制系統(tǒng)要求對模型進行簡化.由于浮橋系統(tǒng)的復雜性,考慮到動力舟在實際使用中容易發(fā)生故障,提出將系統(tǒng)在動力舟失效情況下的容錯控制問題轉換為lmi的可行性問題,設計浮橋的魯棒h∞容錯控制系統(tǒng),以浮橋模型試驗測得的水阻力等外界干擾力為依據,對浮橋動力固定特性進行數學仿真.仿真結果證明了建模方法的正確性,同時,說明當動力舟發(fā)生故障時,所設計的魯棒h∞容錯動力固定控制系統(tǒng)能夠有效地保持浮橋的橫向穩(wěn)定性.

開關變換器建模、控制及其控制器的數字實現

為了獲得開關dc-dc變換器的最優(yōu)數字谷值電流(dvc)控制技術,研究了電感電流連續(xù)模式下dvc控制開關dc-dc變換器的工作原理,對比分析了采用前緣、后緣、三角前緣和三角后緣4種調制方式的dvc的占空比算法,并分析了各種算法的穩(wěn)定性.在此基礎上,對dvc控制開關dc-dc變換器的時域特性進行了仿真和試驗研究,結果表明,采用后緣調制的dvc控制開關dc-dc變換器具有最優(yōu)的負載瞬態(tài)特性,超調電壓為62mv,響應時間為1.118ms.

進入鍋爐的給水中如果含有氧氣,將會使給水管道、鍋爐設備及汽輪機通流部分遭受腐蝕,縮短設備的壽命。除氧器的主要作用是用它來除去鍋爐給水中的氧氣及其他氣體,保證給水的品質。目前,對于除氧器動態(tài)數學模型已有比較成熟的研究。由于現場工況復雜,除氧器全工況數學模型也比較復雜,不易理解。也有基于simulink搭建的仿真模型,但內部機理不夠直觀。系統(tǒng)動力學仿真采用流量存量圖來構建模型,不僅簡潔直觀,而且能夠體現系統(tǒng)內部各變量之間的相互關系,這也是將其應用于電廠建模與仿真上的優(yōu)勢。

對具有大范圍運動特性的柔順關節(jié)并聯機器人開展了動力學建模、特性分析、控制策略設計及動態(tài)性能分析等研究。基于偽剛體法,研究柔順關節(jié)特性,建立含大變形柔順關節(jié)的系統(tǒng)模型,應用拉格朗日方法建立了系統(tǒng)動力學方程。為補償柔順關節(jié)引起的系統(tǒng)振動、未建模動態(tài)以及慣性參數攝動造成的模型誤差,設計趨近律滑模控制策略并證明了其穩(wěn)定性。仿真結果驗證了動力學模型和控制策略的有效性。

本文首先介紹了幾種常用的開關電源電流檢測方法,并分析了這些電流檢測方法的不足之處。在此基礎上,本文重點介紹了不需要電流檢測電路的無傳感器電流型控制方法。通過以boost變換器為例對無傳感器電流型控制原理以及無傳感器電流型控制的斜坡補償問題進行的詳細分析研究發(fā)現,對控制環(huán)路中的誤差放大器輸出信號提供具有適當斜率的補償斜坡,可使系統(tǒng)獲得更優(yōu)的環(huán)路穩(wěn)定性。

本文以雙連桿機械臂為對象,針對這一類非線性的機械模型對象,利用拉格朗日法對被控對象進行運動學建模,以便于根據模型設計各種不同的控制器,不僅使雙連桿機械臂系統(tǒng)具有良好的穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)性能,同時也保證了系統(tǒng)具有較好的魯棒性。筆者通過仿真實例驗證了所給結果的有效性,為機械臂的控制提供了一種新的思路。

對走鋼絲機器人姿態(tài)的模糊滑?？刂茊栴}進行了研究。在靜力學分析的基礎上,利用拉格朗日方法建立了走鋼絲機器人的動力學模型,為克服模型的強非線性和模型參數難以測量等實際難題,基于合理的假設,簡化出適合于模糊滑模控制技術的系統(tǒng)模型,并根據所建立的模型設計了模糊滑?？刂破?。matlab仿真表明,所提出的控制策略有較好的跟蹤效果。為了進一步驗證控制策略的可行性,進行了實物樣機的實驗驗證,實驗和仿真結果基本吻合。

針對磁懸浮開關磁阻電機這一多變量、非線性、強耦合系統(tǒng)解耦控制時逆動力學模型難以獲取的問題,提出一種基于最小二乘支持向量機的逆動力學建模與解耦控制方法。介紹磁懸浮開關磁阻電機工作原理,給出懸浮力和轉矩的動力學模型,分析模型的可逆性。在此基礎上,結合最小二乘支持向量機擬合與逆模解耦線性化特點,研究磁懸浮開關磁阻電機的最小二乘支持向量機逆動力學建模與解耦控制方法,給出逆動力學建模與優(yōu)化過程,設計前饋和反饋環(huán)節(jié)對系統(tǒng)進行復合控制。仿真及實驗結果表明:逆動力學模型實現了系統(tǒng)的解耦線性化,復合控制系統(tǒng)具有良好的動態(tài)和靜態(tài)性能。

考慮電弧的物理參數以及電磁、熱和輻射等現象,通過對商用計算流體力學軟件fluent進行二次開發(fā),建立了空氣開關電弧等離子體的二維磁流體動力學(mhd)數學模型。然后仿真分析了電弧半徑、電場強度與電流之間的關系,以及外部磁場對電弧運動過程的影響。同時完成了相關的實驗研究。結果表明隨著電流的增大,電弧半徑將受到器壁寬度的限制;電流對電場強度的影響很小;外部磁場在加速電弧運動的同時,產生的"磁壓"會導致電弧高溫區(qū)不斷被壓縮以及局部壓力的升高。

主要研究了往復式活塞隔膜泵動力端滑道磨損故障的動態(tài)特性。筆者借助于-接觸二狀態(tài)模型,對隔膜泵動力端的滑道磨損進行了動力學建模,并作了數值仿真,研究了不同磨損間隙時的動態(tài)特性,繪制了龐加萊截面圖,并求取了系統(tǒng)最大李雅普諾夫指數。研究表明:當滑道磨損時,系統(tǒng)處于混沌狀態(tài),且隨著磨損量的增加混沌程度增加,系統(tǒng)的動力學響應也有所增加,可以用最大李雅普諾夫指數進行滑道磨損程度的監(jiān)控。

用拉格朗日方法對創(chuàng)新的3ptt型水平滑塊式三桿并聯機器人機構進行了動力學建模,為該機器人的控制提供了基礎·還利用動力學模型對該機器人的可操作性和動力學特性進行了分析,分析結果證明,該機器人在工作空間內部,其加速特性和動態(tài)特性良好,而在工作空間邊緣,加速特性和動態(tài)特性變差·滑塊驅動力隨平臺重量增加而增加,加速時間應適當,且磨削力對滑塊驅動力也有影響·該新型并聯機器人動力學性能良好,具有很好應用價值·

針對柔性并聯機器人的結構振動及控制問題,提出在并聯機器人的柔性構件上附加多組成對的壓電換能器進行振動測量和主動振動控制的方法。首先,設計了基于直線超聲電機驅動的3-prr(p代表移動副,r代表轉動副)柔性并聯定位平臺;其次,根據hamilton方程和假設模態(tài)法,并考慮到每條支鏈中柔性桿終端的實際邊界條件,分別建立了三條對稱支鏈和移動平臺的動力學模型,通過施加閉鏈約束方程,得到了3-prr柔性并聯平臺的剛柔耦合動力學方程;然后,為有效抑制振動,在柔性桿上安裝多組成對的壓電驅動器和傳感器,從而使柔性桿具有智能結構的特性;最后,基于此模型,提出了采用pd反饋控制器和srf應變率反饋(strainratefeedback)控制器相結合的混合控制方法來進行軌跡跟蹤與振動抑制,并給出了基于李雅普諾夫理論的穩(wěn)定性證明。matlab仿真結果表明:所提出的基于多組壓電換能器的混合控制方法可以使動平臺在準確跟蹤目標軌跡的同時,實現對柔性桿殘余振動的快速抑制,進而提高定位平臺的效率和精度,為后續(xù)的工程實驗提供了理論支撐。

開關變換器的模型分析是開關變換器研究的基礎.對此,文中引入混雜系統(tǒng)理論,建立了基于切換系統(tǒng)的開關變換器統(tǒng)一模型,該模型不僅適用于dc-ac變換器,而且適用于多種dc-dc變換器.基于該模型的參數矩陣,提出系統(tǒng)lyapunov函數的構造方法,通過構造lyapunov函數得出系統(tǒng)切換律,分析該切換律條件下系統(tǒng)在切換平衡點的穩(wěn)定性,并總結出建立該統(tǒng)一模型的一般方法和具體步驟.最后,對dc-ac變換器、三電平buck型dc-dc變換器進行仿真研究,驗證了所建模型的合理性和建模方法的有效性.

ice2a／b系列ic內含振蕩器、驅動電路、穩(wěn)壓電路、離線式電流模式控制電路和大功率mos開關管，工作電壓為8．5v-21v，開關管漏極擊穿電壓不低于650v，具體型號有：ice2a0565／165／265／365，