电气传动控制技术

控制含义：未达到某种目的，对某一对象施加所需的操作，含有调节、调整、管理、监督、运用、操作等意思。

拖动电动机：直流电动机、交流电动机、控制电机。

机电传动系统包括：电源、电气控制、电动机、传动机构、工作机构。

按供电电流制式不同，设备驱动方式有直流电力拖动和交流电力拖动。

拖动形式：成组拖动（一电机、一天轴、一组设备）单台电动机拖动（一电机、一设备）多台电动机拖动（一专门电机、单一运动部件）。

电气控制系统：继电器接触器控制系统、连续控制方式和自动控制系统、可编程序控制器、计算机数字控制系统。

Tm-Tl=J(dω/dt)=（GD²/375）·（dn/dt），J-电动机轴转动惯量，dω/dt-角加速度，GD²-飞轮转矩（飞轮惯量）。

ω=2πn/60，J=GD²/4g。

拖动转矩Tm和n同向为正号，即拖动转矩，相反为制动转矩；负载转矩Tl与n同向为负号，即拖动转矩，相反为制动转矩。Tm-Tl＞0加速状态，Tm-Tl＜0减速状态，Tm-Tl=0稳定运行状态。

转速比：传动机构为齿轮：j=n1/n2=z1/z2（成反比）。为皮带：j=n1/n2=D2/D1（成反比）。为蜗杆蜗轮：j=n1/n2=Z2/Z1（成反比）。

卷扬机上升时：Tl=9.55*Fv/ηc*(nM电机转速)。卷扬机上升时：Tl=9.55ηc*Fv/(nM电机转速)。

旋转运动总转动惯量：GDz²=GDM²+GD1²/j1²+GDL²/jL²。直线运动总转动惯量GDz²=GDM²+GD1²/j1²+GDL²/jL²+365*Gv²/nM²。

在系统总飞轮转矩中，电机轴上转矩最大，工作机构转矩折算值其次，传动机构轴折算值最小。

负载转矩特性Tl=f(n)。恒转矩负载特性：Tl与n无关。反抗性恒转矩特性在第一第三象限。位能性恒转矩特性在第一第四象限连续的。通风机负载特性：与转速平方成正比，是反抗性的，在第一三象限。恒功率负载特性：粗加工、切削量大、切削阻力大、开低速；精加工、开高速，负载转矩与转速成反比。

变频器在电气传动自动控制中的应用

摘要：从电力半导体、控制技术和主电路拓扑结构等方面综述了变频调速技术的发展历史和现状，并总结了在变频控制中的主要控制技术。

关键词：矢量控制; 交流电动机; pwm 技术; 高压变频器

中图分类号：o183 文献标识码：a 文章编号：

国内外交流变频调速技术的现状

早在国家“八五”科技攻关计划中，交流调速技术就被列为重点科技攻关项目，但是由于我国电力电子器件总体水平很低，igbt、gto 器件的生产虽引进了国外技术，但一直未形成规模经济效益，

几乎不具备变频器新产品的独立开发能力， 这在一定程度上影响了国内变频调速技术的发展。在大功率交- 交变频技术、无换向器电机等方面， 国内产品在数字化及系统可靠性方面与国外水平相比， 还有相当差距。在中小功率变频技术方面， 国内几乎所有的产品都采用普通v/f 控制， 仅有少量样机采用矢量控制,品种与质量不能满足市场需要。而在国外，变频调速技术得到了充分的发展，

并在各个方面取得了显著成就。在功率器件方面,高电压、大电流容量的scr、gto、igbt、igct 器件的出现和并联、串联技术的应用， 高压大功率变频器产品得到生产和推广应用。在微电子技术方面，16 位、32 位高速微处理器以及dsp 和asic(application

specific ic) 技术的快速发展，为实现变频器高精度、多功能化提供了硬件手段。在理论方面， 矢量控制、磁通控制、转矩控制、智能控制等新的控制理论都为高性能变频器的研制提供了相关理论基础。可以看出，总体上我国交流变频调速技术水平较国际先进水平有着很大差距。

交流变频调速在控制中的主要应用

交流变频调速技术在20 世纪得到了迅速发展。这与一些关键性技术的突破性进展有关， 它们是交流电动机的矢量控制技术、直接转矩控制技术、pwm 技术，以及以微型计算机和大规模集成电路为基础的全数字化控制技术、自整定技术等。

人工智能控制技术在电气传动领域的应用

摘要 随着计算机时代的到来，人工智能技术正在逐步走进人们的视线，以此为背景，电气传动领域也引进了人工智能技术。本文介绍了人工智能以及电气传动相关理论，并分析了人工智能在电气传动技术领域的应用现状和发展情况。

关键词 计算机时代；人工智能技术；电气传动；应用现状

前言

随着计算机相关技术的不断发展，人工智能技术正在代替越来越多的传统技术，在电气领域也不例外，传统的电气传动技术正在逐步与人工智能相结合，进一步提高系统的性能和优越性[1]。

1 人工智能概述

从技术发展的根源来讲，人工智能顾名思义就是利用计算机技术来模拟仿真人类的思维活动。最早在二十世纪就有人提出了人工智能这个概念，但当时技术并不完善，之后相关领域的研究学者在人工智能技术上进行了深入的研究，也对这项技术进行了不断发展与补充实践[2]。人工智能的主要目的就是利用计算机来帮助人类进行一些工作来提高效率同时减轻人类的压力负担。人工智能主要从两个方面来进行人类的模拟，第一是从结构上来讲，利用计算机进行大脑结构的模拟，第二是从功能上来讲，在模拟人类大脑的基础上，实现对人脑的各项功能的仿真模拟[3-4]。随着计算机技术的进步，人工智能也正在发挥越来越大的作用。

2 人工智能在電气传动中的运用

2.1 电气传动系统的概述

自动化领域正在不断进步，随着一同发展的便是电气传动控制技术，同时机械化领域的进步也使人们逐渐了解到了电气传动技术。在一个电气控制系统中关键的研究技术就是传动技术以及计算机技术，用计算机技术来解决人工需要完成的工作便出现了自动控制技术[5]。

电气传动系统的基础是电动机的相关技术，通过对电动机的调节可以实现对生产设备的调节和控制，来实现生产的要求[6]。电气技术是国家工业化的基础，因此通过计算机技术来带动电气技术的前进，可以更好地推动过国家工业化的进步。在现在的电气传动领域，一般可以利用数字控制与数字通信来进行设备的控制，这样可控的交流电气便可以逐步地取代传统的直流传动[7-8]。电气传统可以进行电能向机械能的转换，智能化的电气传动也正在逐步走进人们身边。

人工智能控制技术在电气传动领域的运用

阎巍娟

(郑州纺织机械股份有限公司，河南省郑州市450000)

摘要: 本文论述了人工智能在电气传动领域的发展概况。其中主要包括模糊控制、神经网络和遗传算法的应用特点及发展趋势等。

关键词: 神经网络控制;模糊神经元控制;自适应控制

1引言

人工智能控制技术一直没能取代古典控制方法。但随着现代控制理论的发展，控制器设计的常规技术正逐渐被广泛使用的人工智能软件技术(人工神经网络、模糊控制、模糊神经网络、遗传算法等)所替代。这些方法的共同特点是:都需要不同数量和类型的必须的描述系统和特性的“a priori”知识。由于这些方法具有很多优势，因此工业界强烈希望开发、生产使用这些方法的系统，但又希望该系统实现简单、性能优异。在将来，智能技术在电气传动技术中占相当重要的地位，特别是自适应模糊神经元控制器在性能传动产品中将得到广泛应用。但是，还有很多研究工作要做，现在还只有少数实际应用的例子(学术研究组实现少，工业运用的就更少了)，大多数研究只给出了理论或仿真结果，因此，常规控制器在将来仍要使用相当长一段时间。

2人工智能控制器的优势

人工智能控制器可分为监督、非监督或增强学习型屯种。常规的监督学习型神经网络控

制器的拓朴结构和学习算法已经定型，这就给这种结构的控制器增加了限制，使得计算时间

过长，常规非人工智能学习算法的应用效果不好。采用自适应神经网络和试探法就能克服这

些困难，加快学习过程的收敛速度。常规模糊控制器的规则初值和模糊规则表是既定”a-priori"型，这就使得调整困难，当系统得不到’'a-priori"(既定)信息时，整个系统就不能正常工作。而应用自适应AI控制器，例如使用自适应模糊神经控制器就能克服这些困难，并且用DSP比较容易实现这些控制器。

总而言之，当采用自适应模糊神经控制器，规则库和隶属函数在模糊化和反模糊化过程中能够自动地实时确定。有很多方法来实现这个过程，但主要的目标是使用系统技术实现稳定的解，并且找到最简单的拓朴结构配置，自学习迅速，收敛快速。