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核电机器人关键技术与智能装备研发及应用
本成果针对不同核电环境内的任务，设计研发了个性化的专用机器人系统，解决核反应堆顶盖上螺栓拉伸量的实时测量、蒸汽发生器内一次侧堵板的自动安装及高放射性核废物的体积最小化回收等多种任务，解放危险环境中的操作人员，提高了操作安全性。
一、项目分类
关键核心技术突破
二、技术分析
为保证核电站正常、安全地运作，可利用机器人取代操作人员定期对核设施内部的设备进行检查、维修，以避免设备故障、老化等现象出现。针对不同核电环境内的任务，设计研发了个性化的专用机器人系统，解决核反应堆顶盖上螺栓拉伸量的实时测量、蒸汽发生器内一次侧堵板的自动安装及高放射性核废物的体积最小化回收等多种任务，解放危险环境中的操作人员，提高了操作安全性。
成果一：整体螺栓拉伸机拉伸量自动测量装置实现了对反应堆压力容器顶盖主螺栓拉伸量及残余拉伸量的远程自动测量，降低了人员所受辐射剂量，提高了系统整体工作效率。
成果二：蒸汽发生器一次侧堵板操作机器人完成核电站蒸汽发生器一次侧堵板的安装、紧固、自动充气密封和拆除，利用定位装置可360°旋转的螺栓紧固机械手、力矩反馈传感系统和视频监控系统实现智能定位、自动路径规划、螺栓拧紧力矩的自判断、气压密封和过程监控。
成果三：建立了首套核反应堆探测器组件自主回收作业机器人系统，并进行了误差建模、系统标定、精度测试与实验验证，验证了系统的可靠性和有效性。
主要性能指标包括重复定位精度、视觉定位精度、具备轨迹跟踪、视觉伺服控制、力感知、目标精确测量功能。
北京理工大学
2022-08-17
一种基于超级电容的电机节能驱动的电路及控制方法
本发明涉及电机节能驱动电路，旨在提供一种基于超级电容的电机节能驱动的电路及控制方法。本发明电路的主电路由超级电容器组、超级电容充放电管理电路、可控整流电路、可控整流控制电路等构成。本发明通过对可控整流及超级电容充放电电路的优化控制，对电梯运行功率尖峰吸收，减小电梯运行时对电网冲击，可控整流负担电机电动与发电功率的平缓部分，并具备电梯断电时后备应急电源功能，常态下超级电容与DC母线之间直通连接而具有高效率。本发明具有线路简洁，整体工作效率高、超级电容寿命延长，能量回馈型电梯整体技术经济性能得以提高。本发明特别适合于能量回馈型节能电梯的驱动，同样也适用于起重机等电机节能驱动场合。
浙江大学
2021-04-11
直驱永磁同步风力发电机组风能捕获跟踪控制方法
本发明公布了一种直驱永磁同步风力发电机组风能捕获跟踪控制方法，属于风力发电机组运行控制技 术领域。本发明控制方法包括如下步骤：首先，在机组启动并网刚开始发电的过程中，调节机组的转速ω； 其次，风速改变时，根据风速传感器测量的风速的相对变化量增加或减少的方向，确定机组转速控制需要 变化的增加或减少的方向，根据风速测量值相对量变化的大小，由叶尖速比λ计算表达式，计算确定转速所 需要的控制变化量；再次，通过增加或减少机组输出功率的粗调节；最后，使风轮机吸收的机械功率Pm 满 足dPm/dω＝0的条件，使机组运行于CP-λ曲线的顶点或与其相当接近的点。本发明能实现对直驱永磁同步 风力发电机组最大风能捕获的快速跟踪控制，提高机组的发电效益。
南京工程学院
2021-04-11
基于铜耗最小的轴向磁场磁通切换容错电机容错控制方法
本发明公开了一种基于铜耗最小的轴向磁场磁通切换容错电机容错控制方法，使轴向磁场磁通切换容错电机发生单相断路故障时能够运行在容错状态，并使电机的铜耗最小化。逆变器采用三相四桥臂容错拓扑，根据相电流判断故障状态。当正常运行时，逆变器工作在三相三桥臂模式下，轴向磁场磁通切换容错电机控制系统采用ｉｄ＝０的ＳＶＰＷＭ控制策略，分配ｄ轴、ｑ轴电流；当发生单相故障时，进行容错控制，逆变器工作在两相三桥臂模式下，并通过控制容错绕组电流给电机增磁，使电机整体的铜耗最小化。本发明在单相断路情况下，以铜耗最小为优化目标，
东南大学
2021-04-14
电网故障下双馈感应风力发电机暂态电流跟踪控制方法
本发明公开了一种电网故障下双馈感应风力发电机暂态电流跟 踪控制方法，属于风力发电技术领域。通过在转子侧变流器的电流环 中附加与转子暂态电流指令相关的转子电流指令前馈分量，来提高原 电流环对交流指令的跟踪能力，从而将该暂态电流指令所对应的特性 充分发掘出来，以增强双馈感应风力发电机的低电压穿越能力。本发 明所提的控制方法结构简单、易于实现，并且不会改变原电流环的稳 定性，此外对电网频率波动和双馈感应风力发电机参数漂移也具有较 高的鲁棒性。
华中科技大学
2021-04-14
基于模型预测的开关磁链永磁同步电机的转矩控制方法
本发明公开了一种基于模型预测的开关磁链永磁同步电机的转 矩控制方法，包括如下步骤：对电机逆变器的开关管状态进行组合得 到八组开关矢量信号；在当前时刻 k，在每一组逆变器开关矢量信号 下 ， 预 测 下 一 时 刻 k+1 的 p 相 绕 组 电 流 得到 d 轴和 q 轴 的电流预测值 id；预测下一时刻 k+1 的 电 机 转 矩 和 电 机 磁 链 计算 成 本 函 数 得到成本函数最小时的逆变器开关矢量信号；定 义 根据 m 的值，控制单个采样周期内成本函数最小时的逆 变器开关矢量信号的有效作
华中科技大学
2021-04-14
一种交流电机变开关频率 PWM 转矩脉动控制方法
本发明公开了一种适用于交流电机的变开关频率 PWM 转矩脉 动控制方法，该系统主要包括转矩脉动预测模块与开关周期更新模块。 本发明以 PWM 转矩脉动峰值为控制对象，基于两电平电流纹波实时 预测模型，建立了 PWM 转矩脉动预测算法。应用该预测算法，以 PWM 转矩脉动峰值为控制对象，改变两电平电压源逆变器开关频率。相对 于固定开关频率 PWM 控制(CSFPWM)，变开关频率 PWM 控制 (VSFPWM)可有效降低逆变器平均开关频率，从而减小开关损耗，同 时可有效改善电机驱动系统的 EMI 噪声
华中科技大学
2021-04-14
基于模型预测的双凸极永磁同步电机直接转矩控制方法
本发明公开了一种双凸极永磁同步电机的新型模型直接转矩预 测控制方法，具体为：采集双凸极永磁同步电机的定子电流和转子角 速度；分别在八组逆变器开关矢量信号下，结合定子电流和转子角速 度，依据八种开关状态下电流变化量及微分量与电压和电流之间的约 束关系，预测出每种逆变器开关矢量下一时刻的电机输出电流；基于 直接转矩控制理论，进一步预测每种逆变器开关矢量下一时刻的机转 矩和电机磁链；以转矩和磁链波动总量最小为目标，合理选择出相关 电压矢量，实时控制逆变器工作。本发明能够有效降低开关频率及损 耗，并减小电机
华中科技大学
2021-04-14
基于模型预测的双凸极永磁同步电机的电流控制方法
本发明公开了一种双凸极永磁同步电机（DSPM）的电流控制方 法，包括如下步骤：得到八组逆变器开关矢量信号；在当前时刻 k， 在每一组逆变器开关矢量信号下，预测下一时刻 k+1 的 p 相定子电流 其中，p 表示电机 A、B 和 C 相；在每一组逆变器开关矢量信号下， 根 据得到 d 轴和 q 轴的电流预测值；在每一组逆变器开关矢量 信 号 下 ， 计 算 下 一 时 刻 k+1 的 d 轴 预 测 电 流 误 差 选取转矩波动和磁链波动总量最小时的 开关矢量信号作为逆变器开关的驱动信号，实时控制逆变
华中科技大学
2021-04-14
一种网络化的多轴电机同步控制装置及方法
本发明公开了一种网络化的多轴电机同步控制装置及方法，其装置包括脉冲采集模块、控制器模块、同步串行差分总线、多轴模块、伺服电机驱动模块和人机交互模块；通过包括脉冲采集模块采集主令电机输出的脉冲信号经过光电隔离处理后发送到控制器模块，控制器·746·模块对接收到的脉冲信号进行周期性的采样计数，将脉冲数通过同步串行差分总线发送给多轴模块，多轴模块根据当前的数据帧以及从动电机的反馈脉冲信号生成 PWM 控制信号
华中科技大学
2021-04-14