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.     

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。     

空间矢量调制的PMSM变磁链直接转矩控制

针对传统直接转矩控制的磁链误差和转矩脉动大等问题,结合空间矢量调制技术,提出一种改进的直接转矩控制方法.首先采用直接转矩控制系统i_d=0控制方式,避免了永磁体的去磁和磁路饱和问题;然后采用空间矢量调制技术,从而可以选择任意大小和方向电压矢量,保证了实际矢量轨迹逼近基准圆轨迹;建立磁链、转矩双闭环回路,采用磁链、转矩控制器调节磁链、转矩,以提高电机控制性能.仿真结果表明改进的直接转矩控制算法降低了转矩脉动,保证了系统具有良好的动态性能.     

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．     

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。     

永磁同步电机伺服系统中电机启动过程分析

分析了矢量控制下永磁同步电机启动过程各阶段电流、电压、速度的变化规律和影响因素，线性加速阶段决定启动速度，可通过设置电机能够承受的最大启动力矩以加快启动过程，电流建立阶段的电流响应主要取决于直流母线电压，速度调整阶段电机进入稳定运行的时间取决于调节器的参数，加大为电机供电的整流器滤波电容并采用三相供电，可减小直流电压的动态下降，仿真和实验证实了以上分析结果。     

永磁同步电机开路故障容错补偿控制

基于磁动势不变原则的故障容错补偿控制策略, 在研究正常情况下船用永磁同步电机磁动势数学模型的基础上, 建立了一相开路故障下磁动势数学模型。在电机发生一相开路故障时, 通过改变其余无故障两相电流的大小和夹角, 以保证故障前后电机的合成磁动势不变, 进而使得空间电压矢量脉宽调制控制策略在电机控制中仍适用。结合船舶电力推进系统模型, 在MATLAB/Simulink中建立船舶电力推进系统的整体仿真模型, 并对转矩、转速、电流等参数进行分析。仿真结果表明: 在无故障情况下, 螺旋桨模型输出转矩脉动和电机的转矩、电流、转速脉动分别约为0.85%、5.90%、6.25%、2.01%, 电机运行性能良好。在一相开路故障下, 若未采用容错补偿控制策略, 螺旋桨对故障响应较为强烈, 输出转矩脉动达到22.2%, 进而导致推进电机输出转矩、电流、转速均出现较大的波动, 分别约为82%、50%、33%, 且电机定子磁链轨迹为不稳定的椭圆; 采用基于磁动势不变原则的矢量容错补偿控制策略后, 螺旋桨输出转矩会恢复到稳定值, 脉动约为1.02%, 推进电机也会重新稳定运行, 转矩、电流及转速脉动均明显下降, 分别约为6.20%、6.78%、2.22%, 与无故障时的脉动范围基本相同, 电机定子磁链轨迹恢复为同故障前一致的圆形。可见, 采用故障容错补偿控制策略, 可以保证推进电机在正常情况和一相绕组开路情况下均能正常工作, 且螺旋桨负载与推进电机性能匹配良好。     

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.     

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.     

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.     

永磁同步电动机模糊直接转矩控制的研究

为了提高系统的稳定性和响应速度，将模糊控制技术用于永磁同步电动机控制中，提出了一种新的模糊控制方案．引入零矢量控制，对模糊控制规则进行简化．仿真实验结果表明，与一般直接转距控制相比，模糊直接转距控制的磁链轨迹更接近于圆形；转速能在很短的时间内上升到稳定值；当受到外部干扰时，转距能快速、平稳地变化，达到新的稳态值；电流稳态波形的高频成分大大减少．     

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.     

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.     

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。     

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。