Tsinghua University Department of Electrical Engineering Professor Xiao Weis Forschungsgruppe "High-Performance Control Method für Permanentmagnet-Motoren" erhielt eine besondere Goldmedaille (Gold Award und wurde von der Jury besonders empfohlen) bei der 46. Genfer Internationalen Erfindungsausstellung am 11. April 15.
Das Permanentmagnet-Motorsteuersystem hat eine breite Palette von Anwendungen. Aufgrund der nichtlinearen Eigenschaften hoher Ordnung des Systemmodells sowie der starken Kopplung von elektrischen, magnetischen und thermischen Feldern und mehreren physikalischen Faktoren, die durch verschiedene Arten von komplexen Bedingungen hervorgerufen werden, kann eine hohe Leistung des Systems und Zuverlässigkeitsbetrieb ist ein wichtiges schwieriges Problem, das gegenwärtig auftritt, und es ist auch ein wichtiger technologischer Engpass, der die Entwicklung vieler Industrien einschränkt.
Zu diesem Zweck zielt das Projekt auf die tatsächlichen Bedürfnisse von industriellen Automatisierungsgeräten wie Industrierobotern und CNC-Werkzeugmaschinen ab und erforscht die hohe Dynamik, hohe Zuverlässigkeit und die hochpräzise Steuerung von AC-Motoren.
Die wichtigsten Ergebnisse des Projekts umfassen:
Es wird eine Reihe von Verfahren und Strategien zur inkrementellen prädiktiven Steuerung von Wechselstrom-Permanentmagnetmotoren vorgeschlagen. Die theoretische Analyse und optimale Entwurfsmethoden des Kontrollsystems werden vorgestellt. Die dynamische Reaktionsgeschwindigkeit des Drehmoments und die Stabilität des Systems können verbessert werden.
Mit dem Ziel der Steuerung des Motors mit extrem niedriger Geschwindigkeit wird ein Satz von Abtastungen mit niedriger Verzögerung für Position und Geschwindigkeit, Filteralgorithmus und Interpolationsprädiktionsverfahren vorgeschlagen, die die Geschwindigkeits- und Positionsmessverzögerung effektiv reduzieren und die Genauigkeit der Geschwindigkeits- und Positionssteuerung verbessern können ;
Im Hinblick auf das Problem des Verlusts eines Permanentmagnetmotors wird ein dynamisches Beobachtungsverfahren basierend auf einem erweiterten Kalman-Filter aus der Perspektive der Motorsteuerung vorgeschlagen. Es kann dynamische Online-Überwachung, Analyse und optimale Steuerung von Magnetfeldänderungen des Permanentmagnetmotors realisieren.
Errungenschaften Durch die Zusammenarbeit zwischen der Tsinghua Universität und verwandten Unternehmen wurde das entwickelte Hochleistungs-Motorsteuerungssystem in Robotern, Bearbeitungszentren und verschiedenen industriellen Automatisierungsausrüstungen eingesetzt. Zu den Benutzereinheiten gehören mehr als 20 Unternehmen für elektrische Antriebssysteme im In- und Ausland.
Typische Anwendungsfälle umfassen: Die Lokalisierung von Schlüsseltechnologien für die Mehrachsen-Servosteuerung wird bei Mehrgelenkrobotern erreicht, und es hat begonnen, einen bedeutenden Marktanteil einzunehmen; motorbetriebene Hochspannungs-Leistungsschalter auf der Basis von Algorithmen mit hoher Dynamik füllen die Lücken in der heimischen Industrie und erreichten den ersten erfolgreichen Betrieb in China.
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