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基于K-均值聚类与粒子群核极限学习机的推力估计器设计
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作者 赵姝帆 李本威 +2 位作者 宋汉强 逄珊 朱飞翔 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期259-266,共8页
鉴于航空发动机直接推力控制与健康管理需要高精度及高实时性的推力估计器,提出了一种基于K-均值聚类与粒子群优化的核极限学习机推力估计方法。采用K-均值聚类对全工况范围内的测量数据进行聚类,在每一个子类中,通过核极限学习机建立... 鉴于航空发动机直接推力控制与健康管理需要高精度及高实时性的推力估计器,提出了一种基于K-均值聚类与粒子群优化的核极限学习机推力估计方法。采用K-均值聚类对全工况范围内的测量数据进行聚类,在每一个子类中,通过核极限学习机建立推力估计器,采用粒子群算法对核极限学习机的核参数和惩罚系数进行优化,利用了核极限学习机稳定性好、非线性拟合能力强的特点,实现了对发动机推力的估计。经涡扇发动机台架试车数据训练与测试表明,本推力估计方法平均预测时间为0.27ms,实时性满足机载在线状态评估和直接推力控制需求,且在估计精度上较现有方法存在一定优势。 展开更多
关键词 航空发动机 推力估计器 K-均值聚类 粒子群核极限学习机 直接推力控制
基于改进滑模速度控制器的永磁直线同步电机直接推力控制 预览
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作者 向凡 许鸣珠 《电机与控制应用》 2019年第6期38-43,共6页
针对永磁直线同步电机(PMLSM)直接推力控制中存在的超调量大、抗负载扰动能力差、响应速度慢等问题,提出了一种改进的滑模控制速度调节器。该算法中滑模控制趋近律的设计在等速趋近律的基础上引入加权积分型增益的趋近律,能有效避免系... 针对永磁直线同步电机(PMLSM)直接推力控制中存在的超调量大、抗负载扰动能力差、响应速度慢等问题,提出了一种改进的滑模控制速度调节器。该算法中滑模控制趋近律的设计在等速趋近律的基础上引入加权积分型增益的趋近律,能有效避免系统不在滑动模态阶段时切换增益的增大。仿真结果表明:与传统PI速度控制相比,采用改进后的滑模速度控制器应用在PMLSM直接推力控制系统中,系统速度在负载变化时的响应时间缩短、抗扰动能力明显提升,增强了PMLSM推力响应的抗扰动性能。 展开更多
关键词 永磁直线同步电机 加权积分型增益趋近律 滑模控制 直接推力控制
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基于SVPWM的初级永磁型直线电机直接推力控制系统 预览
3
作者 陈敬灿 汪旭东 +1 位作者 许孝卓 封海潮 《软件导刊》 2018年第3期159-161,164共4页
针对初级永磁型直线电机(PPMLM)控制系统采用传统的直接推力控制,虽然结构简单、易于实现,但存在推力波动较大的缺陷,为进一步提高其系统稳定性,克服传统直接推力控制的弱点,设计了基于空间矢量脉宽调制(SVPWM)的初级永磁型直线电... 针对初级永磁型直线电机(PPMLM)控制系统采用传统的直接推力控制,虽然结构简单、易于实现,但存在推力波动较大的缺陷,为进一步提高其系统稳定性,克服传统直接推力控制的弱点,设计了基于空间矢量脉宽调制(SVPWM)的初级永磁型直线电机直接推力控制系统。通过MATLAB/Simulink仿真表明,采用基于SVPWM的直接推力控制不仅能够使系统更加稳定地工作,缩短系统动态响应时间,而且对初级永磁型直线电机的推力和磁链波动具有较为明显的抑制效果。 展开更多
关键词 SVPWM 初级永磁型直线电机 直接推力控制
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基于聚类与粒子群极限学习机的航空发动机推力估计器设计 被引量:2
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作者 宋汉强 李本威 +1 位作者 张赟 蒋科艺 《推进技术》 CSCD 北大核心 2017年第6期1379-1385,共7页
针对航空发动机推力不可测,部件级模型求解推力精度不高、实时性差的问题,提出了基于快速寻找密度极点聚类与粒子群极限学习机的航空发动机推力估计方法。首先利用基于快速寻找密度极点的聚类算法对全工况范围内的台架试车数据聚类,然... 针对航空发动机推力不可测,部件级模型求解推力精度不高、实时性差的问题,提出了基于快速寻找密度极点聚类与粒子群极限学习机的航空发动机推力估计方法。首先利用基于快速寻找密度极点的聚类算法对全工况范围内的台架试车数据聚类,然后在每一个子类中,用粒子群极限学习机设计了子推力估计器。在子类推力估计过程中,为使网络拓扑结构最优,用粒子群算法寻找极限学习机的最优隐层神经元数目的方法。训练与测试表明,推力估计测试相对误差最大值为3.06‰,优于传统的RBF(7.25‰)与BP(14.84‰)神经网络方法,能够满足直接推力控制与机载在线实时状态评估的需求,且可将方法扩展到其他不可测参数的估计。 展开更多
关键词 航空发动机 推力估计 快速寻找密度极点聚类 粒子群极限学习机 直接推力控制
改进的永磁同步直线电机直接推力控制策略 预览 被引量:1
5
作者 陈浩然 汪旭东 许孝卓 《电子测量技术》 2017年第2期38-41,45共5页
针对传统直接推力控制策略的瞬态响应慢和稳态误差大的问题,提出基于线性二次调节器的永磁同步直线电机直接推力控制策略,建立新型的多输入输出的空间状态电机模型,以定子磁链和推力作为状态量,设计线性二次调节器来获得线性状态反馈控... 针对传统直接推力控制策略的瞬态响应慢和稳态误差大的问题,提出基于线性二次调节器的永磁同步直线电机直接推力控制策略,建立新型的多输入输出的空间状态电机模型,以定子磁链和推力作为状态量,设计线性二次调节器来获得线性状态反馈控制律,并用来取代传统的定子磁链、推力PI调节模块。通过增广的电机空间状态模型达到减小稳态误差和推力波动的目的。通过MATLAB/Simulink仿真,其结果表明,改进的控制策略可以得到更快的动态响应,同时具有减少推力、磁链脉动的效果,所设计的控制系统达到更好的稳态特性和动态特性,具有良好的控制性能。 展开更多
关键词 直接推力控制 永磁同步直线电机 仿真 线性二次调节器
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基于滑模变结构的PMLSM直接推力控制 预览
6
作者 赵晓娟 《电力科学与工程》 2016年第1期64-68,共5页
为了改善永磁直线同步电动机(PMLSM)传统直接推力控制(DTC)系统存在的定子磁链和电磁推力脉动大、逆变器开断频率不恒定、低速时高频噪音大等问题,将滑模变结构控制(SMC)引入到该系统中,通过设计滑模控制器来代替原来的磁链和推... 为了改善永磁直线同步电动机(PMLSM)传统直接推力控制(DTC)系统存在的定子磁链和电磁推力脉动大、逆变器开断频率不恒定、低速时高频噪音大等问题,将滑模变结构控制(SMC)引入到该系统中,通过设计滑模控制器来代替原来的磁链和推力滞环控制器。仿真结果表明:基于滑模变结构的PMLSM直接推力控制系统的动态响应速度并未受到影响,但磁链和推力的脉动大大减小,系统对参数摄动、外界干扰等具有较强的自适应性和鲁棒性,证明该系统具有可行性和有效性,能够同时兼顾永磁直线同步电动机直接推力控制的动态和静态性能。 展开更多
关键词 永磁直线同步电动机 直接推力控制 滑模变结构控制
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基于未知输入观测器的涡扇发动机直接推力控制 被引量:1
7
作者 王斌 王曦 +1 位作者 孔祥兴 杨蓓 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期692-699,共8页
针对某型涡扇发动机,进行直接推力控制回路设计方法研究.基于未知输入观测器(UIO)原理建立了涡扇发动机机载模型和推力估计器,UIO通过解耦外界干扰实现了全飞行包线推力的准确估计;提出了直接推力闭环反馈控制的双回路结构设计方案,... 针对某型涡扇发动机,进行直接推力控制回路设计方法研究.基于未知输入观测器(UIO)原理建立了涡扇发动机机载模型和推力估计器,UIO通过解耦外界干扰实现了全飞行包线推力的准确估计;提出了直接推力闭环反馈控制的双回路结构设计方案,内环转速控制,外环推力控制,有利于实现各回路控制参数的独立设计.仿真验证结果表明:基于UIO的模型基涡扇发动机直接推力控制具有良好的控制稳定性和抗干扰性能,对于发动机不同工作点直接推力控制,推力控制误差不超过0.1%,转速控制偏差不超过0.2%. 展开更多
关键词 涡扇发动机 双回路控制 模型基 未知输入观测器 直接推力控制
高速交叉带分拣机直线电机驱动系统设计与研究 被引量:1
8
作者 姜燕 李万莉 刘祥勇 《机电一体化》 2016年第10期8-12,共5页
自动分拣机是集光、机、电、信息技术于一体的系统设备。系统内部主要涉及上包、识别、同步、信息处理、高速低噪输送及分拣入口等关键技术,其中每一项技术成熟与否将直接影响系统效率、差错率和可靠性等关键技术指标,可以说分拣设备... 自动分拣机是集光、机、电、信息技术于一体的系统设备。系统内部主要涉及上包、识别、同步、信息处理、高速低噪输送及分拣入口等关键技术,其中每一项技术成熟与否将直接影响系统效率、差错率和可靠性等关键技术指标,可以说分拣设备是高新技术集成产物。该文提出了基于初级电阻压降补偿建立对高速交叉带分拣机的模糊直接推力控制。在MATLAB/Simulink环境下的仿真实验结果表明,采用此种方法可以实现对高速交叉带分拣机直线电机驱动系统准确有效的控制,达到预先设定的控制效果。 展开更多
关键词 高速交叉带分拣机 直接推力控制 直线电机驱动系统
改进的永磁直线同步电机直接推力控制 预览 被引量:1
9
作者 王丽梅 程兴民 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2015年第12期60-64,共5页
针对传统直接推力控制系统响应慢和脉动大的问题,提出一种改进无传感器永磁直线同步电机直接推力控制方法,在定子磁链坐标系下建立电机模型,对推力和磁链进行解耦控制。根据推力和负载角的线性关系设计推力调节回路,将推力和磁链的误差... 针对传统直接推力控制系统响应慢和脉动大的问题,提出一种改进无传感器永磁直线同步电机直接推力控制方法,在定子磁链坐标系下建立电机模型,对推力和磁链进行解耦控制。根据推力和负载角的线性关系设计推力调节回路,将推力和磁链的误差作为PI控制器的输入,利用定子磁链矢量角把产生的正交参考电压分量进一步转化到固定参考系下,采用空间矢量调制代替传统的开关表生成所需的电压矢量。磁链负载角和动子速度由磁链的正交分量计算得出,不使用任何传感器。仿真结果表明,改进的直接推力控制可以得到快速、平滑的推力和磁链响应,提高了系统的控制性能,同时验证了无传感器方法的有效性。 展开更多
关键词 永磁直线同步电机 直接推力控制 无传感器 SVPWM 脉动
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基于SVPWM的永磁直线同步电机直接推力控制 预览 被引量:5
10
作者 王善华 杨龙 王保升 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2015年第6期93-95,100共4页
传统的永磁直线同步电机直接推力控制系统虽然能够获得快速的动态响应,但存在推力脉动大的缺陷。为此,提出基于空间矢量脉宽调制的永磁直线同步电机直接推力控制策略,采用磁链和推力双闭环方式,通过预测电压调节后生成期望的下一周期参... 传统的永磁直线同步电机直接推力控制系统虽然能够获得快速的动态响应,但存在推力脉动大的缺陷。为此,提出基于空间矢量脉宽调制的永磁直线同步电机直接推力控制策略,采用磁链和推力双闭环方式,通过预测电压调节后生成期望的下一周期参考电压矢量,由SVPWM模块生成逆变器触发脉冲。利用MATLAB/Simulink进行仿真,结果表明,基于空间脉宽调制的永磁直线同步电机直接推力控制系统性能稳定,不仅保持了直接推力控制的快速响应性,而且克服了传统直接推力控制推力脉动大的缺陷。 展开更多
关键词 空间矢量脉宽调制 永磁直线同步电机 直接推力控制
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基于SVPWM的永磁直线同步电机直接推力控制系统 预览 被引量:1
11
作者 左健民 杨龙 +1 位作者 汪木兰 林健 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2014年第12期102-104,108共4页
为克服传统直接推力系统存在的推力和磁链脉动大的缺陷,以基于空间矢量脉宽调制( SVP-WM)的直接推力控制( DTC)为控制策略,以智能功率模块IPM、高精度直线编码器和霍尔电流传感芯片为主要硬件基础,设计了一套以 TMS320 F28035 D... 为克服传统直接推力系统存在的推力和磁链脉动大的缺陷,以基于空间矢量脉宽调制( SVP-WM)的直接推力控制( DTC)为控制策略,以智能功率模块IPM、高精度直线编码器和霍尔电流传感芯片为主要硬件基础,设计了一套以 TMS320 F28035 DSP 控制芯片为核心的永磁直线同步电机( PMLSM)伺服系统。对伺服系统进行负载实验,实验结果表明该伺服系统运行平稳,电流噪声低,推力脉动小,响应速度快。 展开更多
关键词 SVPWM 永磁直线同步电机 直接推力控制
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基于小波神经网络的直线电动机控制系统性能改善 预览 被引量:2
12
作者 赵丽君 《微特电机》 北大核心 2013年第8期57-59,共3页
基于小波神经网络具有小波分析的时频局部性和神经网络的自学习、自适应、自组织的能力,以及良好的容错和逼近的功能,将其用于提高直线电动机的控制系统性能。为精确观测直线电动机的磁链,利用小波神经网络准确辨识初级绕组的阻值,... 基于小波神经网络具有小波分析的时频局部性和神经网络的自学习、自适应、自组织的能力,以及良好的容错和逼近的功能,将其用于提高直线电动机的控制系统性能。为精确观测直线电动机的磁链,利用小波神经网络准确辨识初级绕组的阻值,改善直接推力控制系统的低速性能。仿真结果表明该辨识系统跟踪初级绕组阻值的效果良好,带阻值辨识的直接推力控制系统的性能得到了改善,同时提供一种新的设计思路来弥补直线电动机低速性能的缺陷。 展开更多
关键词 小波神经网络 小波分析 神经网络 直接推力控制 阻值辨识
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主动悬架的直线电机作动器控制系统研究 被引量:10
13
作者 罗虹 陈星 +2 位作者 邓兆祥 来飞 马英 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第7期1537-1542,共6页
将直线电机的直接推力控制方法运用于主动悬架控制系统,分别设计了主动悬架最优控制器和直线电机直接推力控制器,两个控制器结合成为主动悬架的电磁作动器控制系统。建立了1/4汽车主动悬架模型,利用Matlab/Simulink进行仿真,结果表明直... 将直线电机的直接推力控制方法运用于主动悬架控制系统,分别设计了主动悬架最优控制器和直线电机直接推力控制器,两个控制器结合成为主动悬架的电磁作动器控制系统。建立了1/4汽车主动悬架模型,利用Matlab/Simulink进行仿真,结果表明直线电机作动器能根据车身的振动主动输出相应的电磁力,因此直线电机直接推力控制运用于主动悬架控制系统是可行的。 展开更多
关键词 主动悬架 直线电机作动器 直接推力控制 最优控制
直线电机馈能悬架控制系统设计与馈能分析 预览 被引量:17
14
作者 陈星 罗虹 邓兆祥 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2012年第8期124-129,共6页
为了实现悬架的主动减振及能量回收,将直线电机作为汽车主动悬架的作动器。设计了基于整车的主动悬架控制系统,控制直线电机根据路面激励输出相应主动力,同时根据直线电机的不同模式对其能量进行管理控制。采用七自由度整车模型进行仿真... 为了实现悬架的主动减振及能量回收,将直线电机作为汽车主动悬架的作动器。设计了基于整车的主动悬架控制系统,控制直线电机根据路面激励输出相应主动力,同时根据直线电机的不同模式对其能量进行管理控制。采用七自由度整车模型进行仿真,结果表明所设计的控制系统能有效的改善车辆的舒适性,并且当阻尼系数选择恰当的情况下能够进行能量回馈。 展开更多
关键词 直线电机 最优控制 直接推力控制 馈能悬架
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单边直线感应电动机直接推力控制方法研究 预览
15
作者 易一鹏 庄圣贤 +1 位作者 周志超 程远银 《微特电机》 北大核心 2011年第3期 48-51,共4页
短初级长次级单边直线感应电动机的初级在进入和离开次级导体板时会产生涡流,引起气隙磁场畸变,造成损耗,严重影响电机的运行性能。通过量化体现动态纵向边缘效应的影响,得出直线感应电动机等效电路模型。根据直接转矩控制原理,建立了... 短初级长次级单边直线感应电动机的初级在进入和离开次级导体板时会产生涡流,引起气隙磁场畸变,造成损耗,严重影响电机的运行性能。通过量化体现动态纵向边缘效应的影响,得出直线感应电动机等效电路模型。根据直接转矩控制原理,建立了在不考虑和考虑边缘效应影响下的直线感应电动机直接推力控制系统模型,按照已知参数进行仿真。仿真说明该方法在直线感应电动机控制上取得了良好的控制性能。 展开更多
关键词 边缘效应 直线感应电动机 直接推力控制
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Thrust estimator design based on least squares support vector regression machine 预览
16
作者 赵永平 孙健国 《哈尔滨工业大学学报:英文版》 EI CAS 2010年第4期 578-583,共6页
In order to realize direct thrust control instead of traditional sensor-based control for aero-engines,it is indispensable to design a thrust estimator with high accuracy,so a scheme for thrust estimator design based ... In order to realize direct thrust control instead of traditional sensor-based control for aero-engines,it is indispensable to design a thrust estimator with high accuracy,so a scheme for thrust estimator design based on the least square support vector regression machine is proposed to solve this problem. Furthermore,numerical simulations confirm the effectiveness of our presented scheme. During the process of estimator design,a wrapper criterion that can not only reduce the computational complexity but also enhance the generalization performance is proposed to select variables as input variables for estimator. 展开更多
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基于K-均值聚类和约简最小二乘支持向量回归机的推力估计器设计 被引量:10
17
作者 赵永平 孙健国 +1 位作者 王前宇 陈霆昊 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期1177-1183,共7页
提出了一种基K-均值聚类和约简最小二乘支持向量回归机的推力估计器设计方法.首先用K-均值聚类法将全包线范围内的数据进行聚类,然后在每一个类当中,用迭代约简最小二乘支持向量回归机设计一个子推力估计器.在用迭代约简最小二乘支持向... 提出了一种基K-均值聚类和约简最小二乘支持向量回归机的推力估计器设计方法.首先用K-均值聚类法将全包线范围内的数据进行聚类,然后在每一个类当中,用迭代约简最小二乘支持向量回归机设计一个子推力估计器.在用迭代约简最小二乘支持向量回归机设计子推力估计器的过程中,为了使计算数值更稳定,用Cholesky分解代替原来的迭代方法.最后仿真实验表明,此推力估计器能满足直接推力控制的需要,并和其它的方案比较起来,该方案存在一定的优势. 展开更多
关键词 支持向量机 最小二乘 K-均值聚类 直接推力控制
基于改进磁链观测器的直线异步电动机直接牵引力控制 预览 被引量:5
18
作者 史黎明 王珂 李耀华 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第9期45-50,共6页
在考虑动静态边缘效应及运行工况对直线异步电动机参数的影响的情况下,建立了直线异步电动机动态数学模型。利用直接转矩控制参数鲁棒性好的优点,提出了与之相应的基于电压型磁链观测器的直线异步电动机直接牵引力控制策略。针对传统的... 在考虑动静态边缘效应及运行工况对直线异步电动机参数的影响的情况下,建立了直线异步电动机动态数学模型。利用直接转矩控制参数鲁棒性好的优点,提出了与之相应的基于电压型磁链观测器的直线异步电动机直接牵引力控制策略。针对传统的电压型磁链观测器存在的幅值和相位误差,引入了相应的与低通滤波器和高通滤波器串联的补偿环节。仿真和实验结果表明,电机电磁推力的观测值与实际值基本一致,系统具有良好的动静态性能。本文所提出的方案在直线异步电动机牵引控制中具有良好的应用前景。 展开更多
关键词 直线异步电动机 直接牵引力控制 磁链观测器
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自适应变结构永磁同步直线电动机直接推力控制 预览 被引量:2
19
作者 关丽荣 杨俊友 《微电机》 北大核心 2008年第2期 5-7,共3页
和矢量控制相比,永磁直线同步电动机直接推力控制具有快速和鲁棒性特点。由于经典直接推力控制在电机参数变化和负载扰动影响下会产生推力波动,严重影响系统性能,为改善系统性能,采用一种新颖的自适应变结构控制器控制动子磁链和推... 和矢量控制相比,永磁直线同步电动机直接推力控制具有快速和鲁棒性特点。由于经典直接推力控制在电机参数变化和负载扰动影响下会产生推力波动,严重影响系统性能,为改善系统性能,采用一种新颖的自适应变结构控制器控制动子磁链和推力。计算出动子电压矢量,根据空间矢量调制(SVM)控制逆变器的开关频率。整个控制系统经仿真验证,证明在动子参数变化和负载扰动的影响下,系统具有平滑、快速的动子速度和推力响应。 展开更多
关键词 自适应变结构 直接推力控制 空间矢量调制 永磁同步直线电动机
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基于自适应变结构永磁直线电机直接推力速度控制 预览 被引量:2
20
作者 关丽荣 姜彤 《电气传动》 北大核心 2008年第9期 72-74,共3页
针对永磁直线电机参数变化和外部扰动对伺服性能的影响,提出自适应变结构直接推力速度控制设计方法。由推力、磁链误差的积分函数建立滑模面,实际应用中存在的参数变化及负载扰动等不确定因素由自适应率修正。经分析验证,与经典直接... 针对永磁直线电机参数变化和外部扰动对伺服性能的影响,提出自适应变结构直接推力速度控制设计方法。由推力、磁链误差的积分函数建立滑模面,实际应用中存在的参数变化及负载扰动等不确定因素由自适应率修正。经分析验证,与经典直接推力控制相比,自适应变结构直接推力速度控制算法明显减少了由于系统参数变化和外部扰动引起的速度的推力脉动,能快速准确地跟踪给定指令,在保证系统稳定情况下增强了鲁棒性。 展开更多
关键词 永磁直线电机 自适应变结构 直接推力 自适应率
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