永磁同步电机矢量控制策略的研究与实现

以永磁同步电机为控制对象,为实现高性能稳定控制,采用id为0的矢量控制策略设计了永磁同步电机控制系统,先搭建仿真模型对控制策略性能进行分析,然后在基于TMS320F28335的电机控制系统上测试,仿真及试验结果表明:系统鲁棒性好且静态性能稳定,动态响应迅速,适用于电机在基速以下的恒转矩控制。     

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．     

永磁同步电机弱磁控制仿真研究

受电动汽车车载电源和逆变器容量的限制,电压达到最大时会引起电流调节器的饱和,导致电机的转速无法继续提升,因此提高转速,扩大调速范围,需要进行弱磁控制。在分析永磁同步电机弱磁控制原理的基础上,提出了一种基于电流超前角的电压反馈弱磁控制策略,并在Matlab/Simulink平台中搭建永磁同步电机弱磁控制系统的仿真模型,仿真结果表明,控制系统具有较快的响应速度、较高的稳定性、较广的调速范围、较强的抗干扰能力和良好的鲁棒性。     

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。      

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.     

高性能烧结钕铁硼永磁材料及其新能源汽车驱动电机中的应用

高性能烧结钕铁硼永磁材料是用于新能源汽车驱动电机的核心关键材料,对电机的性能起着重要作用。本文详细阐述了高性能烧结钕铁硼永磁材料的发展现状和趋势、驱动电机性能与钕铁硼永磁材料磁性能之间的关系以及高性能烧结钕铁硼永磁材料在新能源汽车驱动电机中的应用。     

基于Ansys的盘式永磁同步电动机的仿真和试验

采用8对极18槽的单盘盘式电机为实验原型,在试验台上测出其能带动的最大负载,定子绕组的最大电流等,并用Ansys公司的RMxprt和Maxwell 3D模型建立永磁同步电机模型,给予电机以电流激励,构建一个完整的仿真系统。通过对PMSM模型的有限元分析,得出反电势曲线,以及随时间变化的输出转矩曲线及电流密度的分布情况。并将仿真结果与试验测试结果相比较。对比结果给盘式PMSM的优化设计及进一步研究提供了依据。     

远洋渔船双绕组永磁电机推进系统研究

在分析了船舶用六相电机控制系统的基础上,提出了实用的六相永磁同步电动机的控制策略,即采用双逆变器和一台六相永磁同步电机实现多相电机控制系统.与传统电力推进系统相比,双绕组永磁同步电机节省了电机的空间和材料,提高了可靠性和操作的灵活性,提升了功率等级,在船舶电力推进系统中应用有很大优势.     

车辆半主动悬架与电动助力转向系统的模糊PID集成控制研究

建立了半主动恳架(SAS)与电动助力转向(EPS)的整车集成系统模型,将PID与模糊控制相结合,设计了模糊PID集成控制策略,并在Matlab环境中,对汽车在方向盘角阶跃输入工况下进行了大量的仿真研究.仿真结果表明:具有模糊PID控制策略的SAS与EPS集成控制优于二者的单独控制,提高了汽车的转向轻便性、操纵稳定性、乘坐舒适性、行驶安全性,从整体上优化了汽车底盘的综合性能.     

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.     

并联式混合动力汽车驱动模式切换协调控制方法

在并联式混合动力汽车驱动模式切换过程中,以整车动力需求转矩不发生波动与车速稳定跟随期望值为控制目标,提出了基于车轮转速差PID控制的电机转矩补偿控制方法;分析了模式切换时混合动力汽车动力传动系统的频域特性,基于车轮实际转速与期望转速的差值,通过PID闭环控制计算补偿转矩,由永磁同步电机提供补偿转矩,来解决模式切换时2种动力源之间的动态协调控制问题;利用AVL Cruise和MATLAB仿真平台建立了混合动力汽车动态协调控制模型,对转矩补偿控制方法进行仿真验证。仿真结果表明:相比于无动态协调控制的模式切换,采用动态协调控制方法时的总输出转矩的响应时间从0.90s降低到0.08s,总输出转矩控制精度提高了11.1%,跟踪期望车速的精度提高了8.0%,整车的动力性提高了4.4%,因此,采用动态协调控制方法降低了并联式混合动力汽车模式切换中总输出转矩的波动,提高了车速跟随期望值的精度,有效保证了汽车的动力性和行驶平顺性。     

混合动力客车制动能量回馈及控制仿真研究

基于AVL Cruise软件建立了并联式混合动力客车模型,设计了并联混合动力客车控制策略,在纯电机制动模式和机电混合制动模式下对混合动力客车的能量再生制动进行了仿真。仿真结果表明：在纯电机制动模式下能较充分回收汽车制动动能,但是制动效能较低;在机电混合制动模式下,制动效能高,与纯机械制动效能基本一致,但电机再生制动回收能量的效果不很明显。     

分布式纯电动推土机控制策略设计及验证

以双侧独立电机传动的分布式纯电动推土机为研究对象,基于推土机的实际应用场景和工作模式,建立整车行驶阻力模型和转速控制的物理模型,设计包括车速设定子模块、电机转速设定子模块及功率限制子模块的整车控制策略.为验证整车控制策略的合理性,在MATLAB/Simulink中搭建分布式纯电动推土机系统仿真模型,对3个子模块进行离线...     

线控转向系统主动转向控制策略的仿真

在CarSim中建立了线控转向整车动力学模型,基于稳态横摆角速度增益不变设计了可变转向角传动比;并利用Matlab/Simulink中建立线控转向系统动力模型和主动转向控制策略。在主动转向控制中,通过变传动比和横摆角速度与侧向加速度的综合反馈,控制补偿转向电机的转角。最后通过双移线试验和侧向风干扰试验仿真,并与传动机械转向和单一横摆角度反馈控制车辆进行对比分析,其结果表明,横摆角速度和侧向加速度综合反馈控制能够有效地改善汽车的转向特性,并提高操纵稳定性。     

表贴式永磁同步电机铁耗计算仿真分析

基于FLUX对某型号表贴式永磁同步电机铁耗进行仿真分析研究,根据电机的传统铁耗Bertottti计算模型,得出电机不同磁密的定子铁心损耗;在考虑旋转磁场影响的条件下,首先利用有限元法改进计算模型,通过对定子铁心仿真分析,得到不同区域特征点磁场分布情况及磁密变化曲线;然后将径向和切向磁密分量叠加得到损耗,计算结果与传统模型进行对比,铁耗增加比例为19.325%,与最新研究文献的研究结果相符.     

线控转向汽车的ADAMS/MATLAB联合仿真

在ADAMS/CAR中建立了线控转向整车多体动力学模型,基于稳态横摆角速度增益不变设计了线控转向的角传动比;并利用MATLAB/SIMULINK搭建了线控转向控制策略,即变传动比和横摆角速度模糊综合控制,由ADAMS/CONTROL接口模块实现了汽车典型行驶工况下的联合仿真。仿真结果表明,所设计的控制策略能够提高线控转向汽车的稳定性。     

电动汽车永磁同步电机驱动系统的制动研究

以基于SVPWM控制的电动汽车永磁同步电机驱动系统的制动工况为研究对象,重点对电机的两种制动方式(基于电机损耗控制的制动和再生制动)、两种制动方式在系统中的综合运用进行了分析,并提出了一种新的基于电机损耗控制的制动方法,它综合考虑了电机的铜耗和铁耗.通过仿真对比分析,指出再生制动性能最好,新的制动方式比只考虑铜耗的制动方式性能好,因而更适合在不能采用再生制动的场合运用.总结了新的制动方式的控制电流与电机制动转矩、转速及电机定子电阻和铁耗等效电阻的关系.     

电动车辆动力系统设计及联合仿真

通过分析电动车辆对驱动电机转矩和转速的要求,以一电动车辆为例,选定了永磁无刷直流电机作为驱动电机,利用MATLAB中电气模块SimPowerSystems建立电机及其控制器仿真模型,设计了包含转速PID和电流滞环控制的双闭环控制策略;根据整车三维实体模型中硬点位置,在ADAMS中建立了整车机械仿真模型。通过MATLAB及ADAMS联合仿真,分析了电动车辆的动力性(最大车速、最大爬坡度、加速时间),对研制的样车进行了测试并与仿真结果进行对比,结果表明仿真结果与试验结果吻合良好,验证了电动车辆仿真模型的有效性。     

空间谐波对对称六相与三相PMSM串联系统的影响

单逆变器驱动的对称六相永磁同步电机(PMSM)串联三相PMSM解耦运行的理论基础是电机的反电动势必须为正弦波分布.为了研究电机中的非正弦空间谐波对串联系统解耦控制的影响规律,分别建立了对称六相PMSM含有2次和4次空间谐波的串联系统在3种不同坐标系下的数学模型,推导了非正弦空间谐波引起的六相PMSM电磁转矩脉动表达式,揭示了空间谐波对串联系统解耦运行影响的本质,并对两台电机变速、变负载等不同工况进行了仿真研究.结果表明,对称六相PMSM的2次和4次空间谐波导致其电磁转矩的脉动变化,无法实现对称六相串联三相PMSM系统的独立控制,需要进行相应的补偿控制.     

永磁同步电机3种速度调节方式的比较

针对传统PID控制下的永磁同步电机响应速度慢和稳态性能差的问题,对分段PI调节、模糊PI控制与传统PID控制进行对比实验,从仿真结果可以看出:分段PI调节和模糊PI控制使永磁同步电机控制系统的抗干扰能力得到提高,增强了鲁棒性。