永磁直线同步电机的推力波动分析研究

为改善永磁直线同步电机的控制性能,需要研究减小其推力波动的技术措施.文中对PM LSM推力波动的产生机理进行分析,指出关键是反电动势波形的正弦形,并进一步论述通过改善反电动势波形降低推力波动的有效措施是合理选择极弧系数与分数槽或分布绕组设计相配合.对理论进行了实验验证.     

永磁直线同步电机扰动观测器仿真研究

永磁直线同步电机驱动系统没有机械阻尼、抗扰动性能差,为了抑制参数及负载变化对控制系统的影响,提高系统的跟踪精度,利用受控系统的反动态方程式来设计扰动观测器.将扰动观测器所产生的推力,前馈给比例-积分位置控制器增加系统的动态响应,采用了扰动观测器和比例-积分位置控制器构建了控制系统.通过仿真与没有扰动观测器的比例-积分位置控制相比较,结果表明,该控制方法抑制外部扰动效果好,有效地提高了系统控制性能的响应.     

基于线性反馈法的永磁同步电机混沌控制

为了实现对永磁同步电机混沌系统转子角速度的有效控制,重点对永磁同步电机转子角速度进行研究,根据稳定点的性质,本文为该系统设计了一个线性反馈控制器,对于控制系统,选择控制参数去改变系统的李亚普诺夫指数,以达到稳定系统的目的,再通过一定的校正使系统的转子角速度稳定在期望值上.理论分析和仿真结果均表明该控制器是有效的,可以实现系统的快速稳定.     

永磁直线同步电机递归神经网络补偿器仿真研究

针对永磁直线同步电机驱动系统没有机械阻尼、抗扰动性能差的缺点,为了抑制参数及负载变化对控制系统影响,采用扰动观测器进行补偿,该观测器能较好地补偿参数及负载在小范围内的变化,但不能有效地处理过大参数变化量.为了加大永磁直线同步电机驱动系统在参数变化和负载干扰时的控制性能,提出以递归神经网络作为补偿器来取代扰动观测器.仿真表明,当系统参数动态变化或受到负载变化的影响时,利用递归神经网络来在线动态地调整网络的参数,系统仍将具有很好的动静态性能.     

永磁同步电动机的随机位置控制

通过在相电压和外部负载中分别加入维纳过程和马尔科夫过程,建立考虑随机干扰量影响的永磁同步电动机动态模型。以转子位移、转子转速和三相相电流为状态,研究转子位移的随机跟踪问题。基于建立的动态模型,考虑马尔科夫跳变参数的随机反步控制技术,设计了实现转子位移跟踪的随机反馈控制器。对建立的动态模型和设计的随机反馈控制器组成的闭环系统进行稳定性分析。分析结果表明,闭环系统有唯一解,且位置跟踪误差的L4范数可依概率被调节到原点任意小的邻域。     

永磁同步电动机矢量控制研究

在分析永磁同步电动机数学模型的基础上,推导出基于最大转矩电流比控制下d、q轴电流与转矩的表达式.为便于工程应用,在最大转矩电流比控制的基础上,提出了改进的曲线拟合方法,实现线性控制定子电流误差最小.采用MATLAB/SIMULINK仿真软件分别建立最大转矩电流比控制系统和id=0控制系统仿真模型,根据仿真结果对两种控制方案比较,得出最大转矩电流比控制方案的优缺点.     

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.      

船舶永磁同步电机的直接转矩控制研究

介绍了船舶永磁同步电动机(PMSM)的直接转矩控制(DTC)原理和设计方法.为了克服低速时常规DTC系统存在的磁链和转矩脉动较大、难以控制等问题,引入了滑模变结构控制算法.基于MATLAB平台,建立了具有滑模变结构功能的直接转矩控制系统仿真模型,实验结果表明该算法可改善原系统的动、静态性能,对系统参数和外部干扰表现出较...     

永磁同步电机MTPA控制系统设计

为有效提高永磁同步电机控制器资源的利用率和数据采集的精度,利用模块化方法设计了永磁同步电机的最大转矩电流比(MTPA)矢量控制系统,通过CAN通信的方式将转速和电角度等信息发送到上位机.通过对系统的实验测试,验证了该控制方法以及CAN通信功能的有效性.针对工程实践中出现的电角度误差和相电流直流偏差问题,提出了误差补偿量...     

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。     

永磁同步电机位置伺服系统的滑模控制

介绍了一种基于指数趋近率的滑模变结构控制(SMC)方法.速度环采用PI控制,消除系统稳态误差和提高响应速度,位置环采用滑模控制,抑制参数摄动及负载扰动.仿真结果表明:该控制策略具有良好的响应速度并能快速准确的跟踪位置给定.     

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.     

三相永磁同步无感无刷直流电机控制系统设计

三相永磁同步无感无刷直流电机具有快速性、可靠性、可控性、体积小、重量轻、节能、耐受环境和经济性等方面明显的优势。利用无刷电机绕组中的反电动势过零点法检测电机转子的位置,从而实现无位置传感器的无刷电机的控制。硬件设计中,采用MC9S08DZ60微控制器作为智能单元,对反电动势过零检测电路、功率驱动电路进行了设计。软件设计中,根据电机反电动势过零信号控制驱动电路准确换相,结合PID调速控制使电机转速稳定。本系统具有可靠性高、价格低廉等特点,对于实车电机控制具有一定的现实意义。     

永磁同步电机空载气隙磁密波形优化

为改善永磁同步电机的反电势波形,通过分析径向式V型磁体结构永磁同步电机的空载气隙永磁磁密波形和改变极靴形状获得偏心气隙,采用不均匀气隙改善气隙磁场波形,并用有限元软件分析了偏心距为15.2、20.2、25.6、35.6和50.6 mm时的气隙磁场波形及其对应的谐波含量,获得了气隙磁场波形畸变率与偏心距之间的关系曲线,得出了最优偏心距.电磁场的数值计算和实测结果表明,通过优化偏心设计,样机空载的反电势波形接近理想正弦波,相应的总谐波畸变率为0.5%,永磁同步电机的空载气隙磁密波形得到了改善.     

纳米晶复合稀土永磁材料制备及交换耦合作用

采用溶胶-凝胶法,用EDTA和柠檬酸作为两种不同的络合剂,分别对复合相中成份Nd和Fe进行络合,再合并溶液后,加热成胶,利用乙二醇作为分散剂,选择适当的焙烧温度,经高温压片焙烧法使原来的独立的Fe2O3相和NdFeO3相产生交换耦合作用,从而达到两相耦合的目的.利用X光衍射仪(XRD)和振动样品磁强计(VEM)对纳米晶的结构和磁性能进行了研究,利用差热量热仪(TG-DTG)和红外光谱分析仪(IR)对焙烧情况进行了分析.当热处理温度小于500℃时,样品存在复相NdFeO3/Fe2O3,薄片样品的比饱和磁化强度δ S 为75.9 emu/g,内禀矫顽力H c,j为6 400 oe,最大磁能积(BH) max为1.87 MGoe,而粉末样品相应的比饱和磁化强度δ S为75.6 mu/g,内禀矫顽力H c,j为6 015 oe,最大磁能积(BH) max为1.52 MGoe.     

纳米晶复合稀土永磁材料制备及交换耦合作用

采用溶胶-凝胶法，用EDTA和柠檬酸作为两种不同的络合剂，分别对复合相中成份Nd和Fe进行络合，再合并溶液后，加热成胶，利用乙二醇作为分散剂，选择适当的焙烧温度，经高温压片焙烧法使原来的独立的Fe2O3相和NdFeO3相产生交换耦合作用，从而达到两相耦合的目的．利用x光衍射仪（XRD）和振动样品磁强计（VEM）对纳米晶的结构和磁性能进行了研究，利用差热量热仪（TG—DTG）和红外光谱分析仪（IR）对焙烧情况进行了分析．当热处理温度小于500℃时，样品存在复相NdFeO3／Fe2O3，薄片样品的比饱和磁化强度占δs为75．9cmu／g，内禀矫顽力He,j为6400oe，最大磁能积（BH）max为1．87MGoe，而粉末样品相应的比饱和磁化强度占δs为75．6mu／g，内桌矫顽力He-j为6015oe，最大磁能积（BH）max为1．52MGoe．     

基于CCS-Simulink的永磁同步电机控制器设计及联合仿真

传统嵌入式电机控制系统开发流程需要配置嵌入式处理器的寄存器,编写底层驱动并验证,同时还要考虑数据处理、时序、底层程序与算法协调等诸多问题,效率低、周期长、安全性差,且代码可移植性差。针对上述问题,提出一种基于CCS和Simulink的联合仿真的电机控制系统开发方式,并进行仿真测试和实物验证。结果表明:基于模型设计的方法相对于传统研发方式表现出了更强大的活力和稳定性,提高了开发效率。     

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。