基于瞬态有限元永磁同步电机静止位置检测策略

无传感器控制的永磁同步电机在低速和静止时一直存在着转子位置难以检测和估算的问题,本文针对该情况提出了一种基于瞬态有限元分析的转子位置和永磁极极性检测的策略和方法.以两相凸极永磁同步电机为例,通过对永磁同步电机瞬态磁场的有限元分析,考虑铁心饱和与注入信号瞬态特性的影响,提出一种对转子位置非常敏感的组合电感的计算算法,并给出基于该组合电感的转子位置和永磁极极性检测的策略和优化转子位置检测的方法.计算结果表明,该方法能在电机静止和低速时,快速准确地判断出转子位置和永磁极极性.     

一种改进型高频注入无位置控制算法实现

本文提出了一种新型的高频注入模式算法,解决在传统无位置速度传感器反电动势估算方案中低速重载启动或高压重载启动问题。具体方法是从D轴或Q轴初始位置注入5 kHz的高频方波进行转速闭环启动,无需滤波器,定子电流经Clark变换后,经归一化处理后由龙贝格观测器直接估算出转速及位置,1.5 s后取消注入高频方波信号,切入反电势观测器算法输出。在MATLAB/Simulink环境下搭建了基于S函数的高源码仿真模型,从仿真结果可以看出,在低速或零速时,高频注入法比传统反电动势更能有效地追踪真实转子角度。此算法电机不依赖电机模型,适应性好,鲁棒性高,算法可行性好,提出的基于Matlab-S函数高频注入无速度传感器矢量控制算法,对在家电及车载空调等领域应用永磁同步电机的企业具有一定实践指导意义。     

基于MRAS观测器的无速度传感器永磁同步电机模型预测控制

针对三相永磁同步电机驱动系统,提出了一种无速度传感器模型预测转矩控制方法.基于模型参考自适应技术设计了观测器,以精确估算转子速度;为了减小转矩和定子磁链波动、提高系统动态和静态响应特性,采用了模型预测控制策略.仿真结果表明所提方法可以使PMSM驱动系统达到满意的控制效果,从而证明论文控制策略的有效性和正确性.     

基于改进粒子群算法的PMSM多参数辨识

针对标准粒子群优化算法对永磁同步电机多参数辨识精度低与收敛慢的问题,设计了一种自适应自治群组粒子群优化算法进行辨识,并在Matlab/Simulink中搭建参数辨识模型。仿真结果表明:改进后的算法对永磁同步电机多参数辨识的整体精度更高,收敛速度更快。     

永磁电动机直接转矩控制中新型无传感器技术

剖析了两种典型转速直接估算方法,提出了一种新型的适用于永磁同步电动机直接转矩控制的无位置传感器技术.通过分别计算出定子磁链矢量角位移与转矩角,将后者从前者中减去得到转子磁链矢量的角位移进而得到转子速度信号,并采用改进积分器取代传统的积分器.该技术能有效地改善磁链原点漂移,提高直接转矩控制系统的磁链角位移与转速的求解精度.仿真及实验研究结果表明,采用这种无位置传感器技术的永磁同步电动机调速系统,具有良好的调速控制性能.     

基于RBF神经网络的永磁同步电机预测控制

针对永磁同步电机在运行过程中会受到负载扰动和参数变化等因素的影响,从而导致其控制精度低、稳定性差、控制性能差等问题,利用RBF神经网络在解决不确定性和非线性系统时有着独特的全局优势,提出采用RBF神经网络建立PMSM的速度预测模型,同时引入滚动优化控制器并采用梯度下降法来实现PMSM调速系统的神经网络预测控制.最后,基于Matlab仿真实验,验证了本文算法的可行性和有效性.     

无轴承永磁同步电机电感特性分析

针对无轴承永磁同步电机电感参数难以通过实验准确获得的问题,采用有限元分析方法研究了四极悬浮控制二极表贴式无轴承永磁同步电机的电感特性.根据无轴承永磁同步电机的工作原理,给出了静态电感和增量电感的定义;在此基础上研究了转矩绕组和悬浮力绕组的静态电感特性,并通过3/2变换得到了在转子两相旋转坐标系下的交直轴静态电感;最后以转矩绕组为例,研究其增量电感,并与其静态电感进行了比较.有限元仿真结果表明:无轴承永磁同步电机增量电感比其静态电感小6%,验证了理论分析的正确性.      

基于修正因子的无速度传感器PMSM模糊控制器研究

针对基于矢量控制的无速度传感器永磁同步电机(PMSM)调速系统提出了一种智能型的模糊控制器,阐述了采用自调整修正因子的算法分析设计模糊控制器的方法,利用该控制器对无速度传感器PMSM进行控制,在simulink环境下进行了仿真.采用TMS320LF2407A实现算法并进行了实验验证,取得了良好的效果.     

基于模糊滑模控制的永磁同步液压电机泵变速控制的研究

提出一种永磁同步液压电机泵模型,即把永磁同步电机转子作为液压泵缸体,以进一步提高液压传动的整机效率．通过控制电机转速直接调节泵的输出流量,使电机泵提供的功率与负载匹配,从根本上提高液压调速系统的效率．同时建立了该液压电机泵变速控制系统的数学模型．针对永磁同步电机非线性、多变量、强耦合的特点,将模糊和滑模控制理论运用到永磁同步电机直接转矩控制中,以提高系统的鲁棒性和快速性．对转速阶跃变化进行仿真研究,仿真结果表明该策略具有良好的鲁棒性和快速性．     

轨道交通永磁同步牵引系统发展概况与关键技术综述

为系统分析和总结轨道车辆永磁牵引系统控制技术研究与发展趋势，介绍了永磁同步电机作为牵引电机应用于轨道交通领域的优缺点和国内外永磁同步牵引系统的应用情况；回顾了大功率牵引逆变器在低开关频率下的控制技术和永磁同步电机牵引控制技术，分析了脉宽调制策略、弱磁控制等关键技术的设计思想、研究方法等；总结了近几年国内外研究成果，讨论了各类控制方法的优点和局限，并展望了永磁同步电机在轨道交通牵引领域的发展前景和面对的挑战。研究结果表明:内置式永磁同步电机适用于直驱系统，具有体积小、效率高等优势；牵引逆变器通常采用混合脉宽调制策略，低频段采用异步调制，中频段为同步调制，方波工况下采用单脉冲调制，其中特殊同步调制下系统动态性能的提升和不同调制方法之间的平滑切换是牵引逆变器脉宽调制技术的难点；电机控制策略主要针对基于双电流调节器、电压矢量角弱磁控制和方波工况下弱磁控制这3种高速运行区的弱磁控制方法进行研究；在前期研究的基础上，应进一步考虑永磁同步电机的无位置传感器技术、故障在线诊断与预测和高精度参数辨识问题；牵引传动系统的机电耦合特性和短路故障处理是今后重点关注的研究方向。