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关键词： 绳系卫星系统   电动力   最优控制   长期离轨  

摘要： 本文针对电动力绳系卫星系统的长期离轨问题,研究离轨过程中系统的非线性动力学建模以及离轨控制设计方法。基于哑铃模型假设,进行系统的姿态动力学建模。为提高动力学建模精度,计入电动力、大气阻力和地球J_(2)摄动等动力学载荷对系统轨道运动的影响,采用修正的非奇异轨道要素描述系统的轨道动力学。针对离轨的动力学控制问题,提出了常值电流输入、方向可变的电流输入和最优控制三种电流控制设计方法,通过系绳电流设计调节电动力载荷实现离轨机动。在最优控制设计方法中,构建了带非线性约束的动力学反问题,基于非线性规划算法求解该反问题,得到最优控制参考轨迹,通过闭环反馈跟踪修正电流进行离轨。另外,提出了一种基于能量的电流开关控制策略辅助离轨,以保持系统姿态稳定和高效地利用电动力。为高效离轨对系统进行了动力学设计,并通过仿真算例对比分析了控制方法的离轨效率,验证了控制方法的有效性。

关键词： 永磁体故障   径向电磁力   电流谐波   矢量控制   有限元分析  

摘要： 针对永磁同步电动机永磁体缺失对电磁振动的影响,分析了永磁同步电动机永磁体、绕组电流基波和绕组电流谐波共同作用下的磁动势分布情况,建立了电机永磁体缺失下的径向电磁力解析分析模型,分析了电机正常状态和永磁体缺失故障下的电磁力特性。搭建了电机永磁体缺失故障时电机本体和变参数矢量控制的联合仿真模型,分别仿真验证了永磁同步电机无故障和故障时三相电流和径向电磁力的特性变化。结果表明:故障状态下电机定子绕组电流基波幅值大于无故障时的基波幅值,两种状态下绕组电流的频率成分相同;正常状态下电机的径向电磁力阶次主要为电机极数2 p的整数倍,故障下电机会附加产生低阶的径向电磁力;正常状态下径向电磁力的主要频率为电源频率f_(1)的偶数倍,电机发生永磁体缺失故障后原有阶次的电磁力频率成分不会发生变化,故障状态下新出现的阶次为r_(1)的低阶电磁力的主要频率成分为(2k±r_(1)/p)f_(1),k=0,1,2,3,…。

关键词： IGBT模块   热管散热器   热阻   温度不均匀度  

摘要： 针对城轨某三电平IGBT模块的散热问题,提出了复合基板-波纹翅散热器。运用数值模拟,对散热器的热性能进行了分析,并通过实验进行了验证。结果表明,复合基板-波纹翅散热器比常规基板散热器的热阻平均降低了24.8%,此外通过将弯曲热管嵌入基板,温度的不均匀度得到了明显的降低,降低约86.2%。复合基板-波纹翅散热器可以满足450 W模块的散热需求,温度不均匀度满足设计要求2 K。

关键词： 电动汽车   IGBT模块   集成式电驱动系统   智能控制算法  

摘要： 电动汽车在实现节能减排、推动绿色出行等方面发挥重要作用。集成式电驱动系统作为电动汽车的“心脏”,可以实现高效率电能与机械能的转换,对提升电动汽车的整体性能至关重要。该文介绍IGBT模块在电动汽车电驱动系统中的作用,分析目前该系统存在的散热性能不佳、控制算法有待完善等问题,探讨基于IGBT模块的电动汽车集成式电驱动系统优化路径,旨在提高系统的整体性能,为电动汽车产业的可持续发展贡献力量。

关键词： 集群航天器   协同围捕   状态相关黎卡提方程   零空间投影  

摘要： 随着航天技术的大力发展,空间安全日益成为航天领域的焦点问题。空间围捕在轨目标也将由单航天器的追捕向集群航天器协同围捕的趋势发展。本文针对多个航天器协同围捕空间非合作目标的典型场景,提出一种基于状态相关黎卡提方程的集群航天器协同围捕非合作目标的策略与方法。首先,基于航天器非线性相对运动模型,建立空间集群航天器协同围捕非合作目标运动学模型,并据此设计双方的二次型目标函数(相对距离与燃料消耗),将围捕问题转化成微分对策的纳什均衡问题。其次,通过求解状态黎卡提方程,获取集群航天器对单一非合作目标航天器的最优策略。在此基础上利用零空间投影方法,设计一种与距离相关的基于优先级的任务规划方案,以获得非合作目标航天器面对集群航天器时的逃逸策略,避免其对于集群多个航天器的逃逸策略冲突。最终通过数值仿真结果验证了所提协同围捕策略与方法的有效性。

关键词： IGBT   新能源汽车   国产化替代   订单充足  

摘要： 绝缘栅双极型晶体管(IGBT)是一种关键的功率半导体器件,被广泛应用于新能源汽车的电动驱动系统中。IGBT在电动汽车中的主要作用是控制电动机的功率输出,从而实现高效的电能转化。在国产化替代方面,我国一直在不断加大研发和生产的力度,以降低新能源汽车关键部件的进口依赖度。当前,我国相关企业已经达到第七代IGBT量产水平,各相关企业订单充足,本文就以上内容进一步阐述其未来发展前景。

关键词： 淬火水   变频器   PID_Compact   PROFINET IO   ET200S  

摘要： 无缝钢管淬火热处理生产线要求具有连续稳定的冷却水供给,以确保钢管质量。调用西门子编程软件Portal中的PID_Compact实现恒压控制,且将程序运算结果通过PROFINET总线传输给变频器,控制水泵的转速,实现变频恒压供水。采用PROFINET IO控制系统,将现场的I/O设备ET200S及变频器设备G120透明的接入PROFINET,实现现场总线系统的无缝集成。

关键词： PLC技术   数控切条机   控制系统   步进电机   变频器  

摘要： 为了提高数控切条机的生产效率和精度,文章对控制系统主要元器件进行选型,进行了数控切条机电气控制系统的配电电路设计和PLC总体外部接线设计,以及控制系统软件设计,并对该系统进行了运行测试,实验结果显示该系统在切条长度误差、切割速率方面表现优越。

关键词： 永磁同步电机(PMSM)   矢量控制   专用集成电路   闭环控制   CORDIC   FPGA   ModelSim验证  

摘要： 针对软件矢量控制策略因响应慢、成本高而无法满足永磁同步电机(PMSM)领域控制新需求的问题,设计一种矢量控制专用集成电路(ASIC)。采用双闭环控制结构为基础设计芯片架构,使用VerilogHDL硬件描述语言设计矢量控制、坐标旋转数字计算(CORDIC)、电流采样接口、编码器接口和串口通信等模块,通过硬件架构实现并行加速。利用ModelSim平台仿真验证所设计电路的功能,以FPGA为核心搭建芯片物理验证平台,控制PMSM的电流与速度。结果表明:所设计的ASIC输出PWM信号达到12.2 kHz,双环频率分别达到12 kHz和8 kHz,具有快速动态响应与良好的稳态特性;且能够实现高性能、低成本、可移植的电机控制,在电机控制领域具有一定的应用价值。

关键词： 回潮机   稳压加水   变频器   齿轮泵   PID控制  

摘要： 在对膨胀叶丝回潮机加水系统进行深入研究后,我们发现水分波动大的主要原因有两个:一是水压扰动,二是加水控制方式不合理。水压扰动主要是由于供水系统中压力波动较大,导致加水流量不稳定。而加水控制方式不合理则是因为原有的控制系统无法准确地根据实际需要调节加水量,从而造成水分波动。为了解决这些问题,我们设计了稳流加水系统,并对控制程序进行了改进。首先,我们新增了一个水箱和齿轮泵,以确保加水过程中水压的稳定性。其次,我们增加了变频器和电磁阀等控制器件,这些器件能够根据实时反馈的信号调整加水流量,从而实现精确控制。此外,我们还修改了加水控制程序和水箱补水控制程序,以确保在不同的生产条件下都能保持加水流量的稳定。通过这些改进措施,成功地实现了控制稳流加水。改进后的加水稳定性大大提高,出口水分波动明显降低。经过实际生产验证,回潮后叶丝水分合格率得到了有效提高,从而保证了产品质量的稳定性和可靠性。