一种自适应扩展卡尔曼滤波的永磁同步电机无位置传感器矢量控制

在粗差干扰或噪声统计偏差情况下,扩展卡尔曼滤波(EKF)对永磁同步电机(PMSM)的速度和转子位置估计存在精度下降问题,为此提出一种基于新息序列的自适应扩展卡尔曼滤波算法(AEKF)。首先,将粗差干扰加入系统观测方程中,分析粗差干扰对系统观测精度的影响。其次,为增强算法的抗扰性能,在新息协方差计算中设置加权系数,通过调整临近时刻的新息协方差阵权重,计算出新息协方差值,并更新到卡尔曼增益的计算。最后,建立AEKF数学模型,并对比粗差干扰与噪声统计出现偏差情况下,AEKF与EKF两种策略的观测性能。仿真和实验结果表明,在粗差干扰或噪声统计信息出现偏差情况下,AEKF算法对永磁同步电机转速的观测具备更强的鲁棒性及更高的预测精度。

基于快速选择表的永磁同步电机模型预测转矩控制

该文提出一种基于快速选择表的永磁同步电机改进模型预测转矩控制策略,以扩大输出电压矢量选择范围,同时减小双矢量模型预测转矩控制中忽略的定子磁链波动。在该方法中,通过增加有效电压矢量,使输出电压矢量方向和幅值均可调节,并采用快速选择表来降低算法复杂度,在确保转矩性能的同时,对磁链波动进行综合考虑。首先,对电压矢量与转矩和定子磁链之间的关系进行综合分析,并根据定子磁链值进行扇区判断;其次,依据实际转矩与给定转矩之间的差值和扇区值在快速选择表中进行有效电压矢量选择,以降低对有效电压矢量的选择时间;最后,根据无差拍控制原理计算出各个电压矢量作用时间。仿真和实验结果表明,该方法可以减小转矩脉动和磁链波动,并能有效降低算法复杂度。

基于单相锁相环无相移同步旋转滤波器的永磁同步电机无位置传感器控制

针对滑模观测器中观测值存在脉动误差及由前级低通滤波器带来的相位滞后,提出一种基于单相锁相环无相移同步旋转滤波结构.首先,基于电机数学模型建立滑模观测器,分析传统同步旋转滤波器产生相位滞后的原因;其次,省去前级低通滤波器,经过dq变换滤除反电动势中的高次谐波与抖振,采用旋转坐标系下的单相锁相环计算转子位置和转速;最后,搭建Matlab/Simulink仿真模型,建立永磁同步电机无位置传感器矢量控制实验平台,对传统同步旋转滤波器和基于单相锁相环无相移旋转滤波器分别进行性能比较.仿真和实验结果表明所提方法相较于传统同步旋转滤波结构,跟踪性能更好,观测精度更高.

基于扩展状态观测器的永磁同步直线电机自适应快速非奇异终端滑模控制

针对永磁同步直线电机(PMSLM)伺服系统的位置跟踪精度易受参数变化、负载扰动和摩擦力等不确定性因素影响的问题,该文提出了一种基于扩展状态观测器(ESO)的自适应快速非奇异终端滑模控制器(AFNTSMC).首先,采用了快速非奇异终端滑模面,在保证系统有限时间快速收敛的同时消除奇异性问题;然后,提出了一种新的自适应滑模趋近律(ASMRL),在抑制系统固有抖振的同时提高系统状态点趋近滑模面的速度;最后,考虑到高开关增益引起的高频抖振问题,设计了一个基于双曲正切函数的ESO来观测系统的不确定性扰动,作为前馈补偿以保证系统强鲁棒性的同时,削弱高频抖振.仿真实验结果表明,该方法提高了系统的瞬态响应速度和位置跟踪精度,在保证系统有限时间快速收敛的同时,拥有更好的动态跟踪性能,能够有效削弱抖振提高系统鲁棒性能.

近极槽配合下直驱电机性能分析

极槽配合的选择一直作为电机设计的首要问题备受关注。选择4种极槽配合,结合直驱电机的绕组系数和齿槽转矩进行分析,主要将齿槽转矩、空载反电动势、气隙磁密与转矩脉动等参数作为衡量电机的性能指标进行对比分析,得出极槽配合为27/28的直驱电机具有较低的齿槽转矩和转矩脉动、气隙磁密与空载反电动势的谐波含量较小,综合性能较好。为直驱电机在数控机床上的选择及优化提供了一个重要的参考依据。

基于场路耦合的永磁同步电机联合仿真研究

场路耦合法能将电机本体有限元模型和控制策略模块整合为一个有机整体,对调速系统实现运行状态的综合分析.由于在电机设计应用中罕有对场路耦合法系统化、流程化的研究与归纳,因此,该文提出了一种基于场路耦合法下永磁同步电机调速控制系统的全套建模和联合仿真的方法.分别利用ANSYS Maxwell、ANSYS Simplorer、Matlab/Simulink建立内置式永磁同步电机的有限元模型、驱动电路模型和控制策略模块,并将三者组合成场路耦合模型实现了在三平台下的联合仿真.通过仿真实验验证了场路耦合联合仿真模型在满足仿真结果的精度和准确性的要求下为调速系统的进一步扩展研究和分析提供了可能性,为后续永磁同步电机本体结构的优化研究和完善调速系统控制策略设计提供了技术支撑.

小学语文文言文教学策略

文言文凝聚着中华传统文化的精髓,以简洁凝练的语言、深邃的思想内容和独特的文化内涵,成为历代文学作品的重要构成要素。小学阶段的学生正处于汉语言学习的奠基时期,需要教师构建以学生为中心的文言文学习环境,将常见的文言虚词、句式结构的理解和基本的文化背景知识熔于一炉,鼓励学生自我发现,帮助其在愉悦的氛围中自然而然地接受文言文的熏陶,实现传统文化传承与现代化育人的双重目标。

露天和不同林分栽培多花黄精产量和品质特征分析

目的:系统分析露天和不同林分栽培的多花黄精产量特征、活性成分含量和抗氧化特征,为不同栽培模式下黄精的区分应用提供参考。方法:以多花黄精新品种‘丽精1号’Polygonatum cyrtonema‘Lijing No.1’为实验材料,在浙江省松阳县和景宁县两地,选择土壤类型和肥力水平相近的山田地栽培,郁闭度不同的毛竹林、杉木林、香榧林套作栽培。在相同的栽培管理条件下,测量不同栽培处理多花黄精根茎的表型和产量特征;测定不同处理材料的浸出物、多糖、总皂苷、总酚、总黄酮含量;应用DPPH法、ABTS法和FRAP法测定不同处理材料的体外抗氧化活性。结果:郁闭度是影响多花黄精产量的关键因素,本研究中当郁闭度为50%时,林下栽培4年生多花黄精单株干质量可超过100 g,其产量与露天栽培组无显著差异;郁闭度70%林分栽培的多花黄精产量较露天栽培组显著下降。多花黄精栽培第4年增产显著,不同栽培条件下4年生较3年生组根茎同比增产达150%以上。在露天和低郁闭度(50%)下栽培的多花黄精根茎浸出物和多糖含量均显著升高;高郁闭度(≥70%)下栽培的多花黄精根茎总皂苷、总酚和总黄酮含量相对较高,同时抗氧化能力显著升高。结论:在同等肥力和种源前提下,郁闭度对黄精产量和品质影响最为显著,低郁闭度(50%)栽培的黄精产量与露天栽培无显著差异,多糖和浸出物积累充足;高郁闭度(≥70%)栽培的黄精产量显著下降,但其所产药材总皂苷、总黄酮和总酚含量相对升高,同时抗氧化活性也显著升高。建议以实际生产中林分郁闭度情况作为黄精区分应用的重要参考。

Taguchi方法在内嵌式正弦波永磁同步电机优化设计中的应用

详细推导了利用等效磁路法确定内嵌式正弦波永磁同步电机设计基本电磁参数;提出Taguchi参数优化设计方法用于永磁同步电机的多目标优化设计,详细分析了Taguchi方法所用的优化参数和取值范围、考虑加工工艺等引起误差的参考参数以及建立实验正交矩阵;利用有限元分析软件求解实验矩阵,分析优化参数改变对电机性能指标影响的变化趋势及比重,得出电机多目标优化设计的选择规律。有限元分析结果验证了该方法的有效性。

基于滑模观测器的永磁同步电机无传感器控制

为抑制基于传统滑模观测器的内嵌式永磁同步电机无传感器控制的抖振现象,提出一种基于d-q轴同步旋转坐标系下电流方程的非奇异快速终端滑模观测器,兼顾线性滑模观测器与非奇异终端滑模观测器的优点,提高了系统的动态响应速度。通过非线性跟踪微分器获得平滑的d-q轴反电势,减小了传统滑模观测器中低通滤波器引起的相位滞后,并利用锁相环原理从d-q轴反电势中调制出电机转子速度以及位置信息。通过Matlab/Simulink对系统进行仿真实验,验证了所提方法的有效性。

软弱基座型斜坡变形破坏机制模拟研究

软弱基座型斜坡崩滑在我国西南山区及三峡库区是一种较为常见的地质灾害。下伏软岩在上部硬岩重力作用和外营力地质作用下产生压缩变形,向临空方向塑性流动,导致上部硬岩拉裂,进一步发展演变为崩滑。贵州某斜坡为一典型缓倾内软弱基座斜坡,上部为灰岩形成高度约150m陡崖,下部为厚度大于150m泥岩形成的缓坡。调查发现上部硬岩坡肩部位产生多条深大拉裂,坡肩局部发生过多次崩塌落石现象,斜坡变形仍在继续。本文采用有限元数值模拟和底摩擦物理模拟相结合的方法,分析了该斜坡坡体内应力、变形分布特征和发展过程,在此基础上研究软弱基座型斜坡的变形破坏机制,为软弱基座斜坡崩滑地质灾害防治提供理论支撑。研究结果表明,缓倾内具软弱基座的斜坡变形破坏机制表现为压缩(塑流)—拉裂—剪断三段式滑坡。

三相稀疏矩阵变换器仿真研究

介绍了三相稀疏矩阵变换器的仿真研究的基本原理、控制策略、零电流变换方法,最后给出了基于SIMULINK的仿真波形.

基于高频脉振电压注入法的永磁同步电机控制策略

脉振高频电压注入法可以实现电机无速度传感器控制在零速和低速范围内的转速估计,但其信号的处理过程较复杂,影响其动态性能。基于脉振高频注入法的基本原理,根据电机数学模型,优化脉振高频注入法的电流信号处理过程,减少滤波器的使用,减小转子转速估算时间,简化系统的结构,提高系统运行的动态性能。搭建面贴式永磁同步电机仿真模型并进行仿真,结果表明,与优化前相比,信号处理优化后的脉振高频注入法具有响应速度更快,降低系统误差等优点,验证了此方法的有效性。

内嵌式永磁同步电机定子电流矢量最佳弱磁轨迹控制策略

针对电动汽车用内嵌式永磁同步电机(IPMSM)在高温高速下永磁体可能发生不可逆退磁的问题提出一种定子电流矢量最佳弱磁轨迹控制策略首先采用等效磁路法计算气隙磁密和永磁体负载工作点校核永磁体最大退磁工作点并计算得出永磁体的退磁电流临界值然后结合内嵌式永磁同步电机弱磁控制原理得出退磁电流临界曲线据此以最大电流输出曲线、退磁电流临界曲线和最大功率输出曲线为边界提出一种最佳弱磁轨迹仿真结果证明了该控制策略的正确性和可行性并在电流限制范围内极大提高了电机调速范围保证了大扭矩、高功率的输出改善了电机的动态和稳态性能.

无铁心圆筒型永磁同步直线电动机磁场分析

解析法有效解决了有限元法在圆筒型直线电动机中求解时间过长的问题,目前解析法大多针对有铁心圆筒型直线电动机进行分析,罕有对无铁心圆筒型永磁同步直线电动机(ITPMSLM)的分析。鉴于此,本文采用分离变量法求解ITPMSLM磁场问题。首先建立电动机的子域解析模型,然后采用分离变量法获得空载时刻气隙磁通密度的解析表达式,并推导得到电动机的反电动势和推力表达式,最后进行有限元仿真,结果证明了该解析法分析ITPMSLM磁场问题的有效性。

永磁同步电机新型三矢量模型预测电流控制

永磁同步电机采用双矢量模型预测电流控制时,在单个采样周期内输出电压矢量方向受限,电流脉动较大。该文提出一种新型三矢量模型预测电流控制策略,通过6次在线电流预测选择第一最优电压矢量;在选择第二最优电压矢量时只需判断第一最优电压矢量所产生预测电流值与参考电流之间的误差矢量所处扇区编号,其选取原则是减少该电流误差;最后引入零矢量调节输出电压矢量幅值,故输出电压矢量方向、幅值均可调节。基本电压矢量作用时间由d、q轴电流无差拍控制原则计算得出。实验结果表明,该文所提方法能有效减小电流脉动,具有良好的动静态性能。

内嵌式永磁同步电机设计中改进型磁路分析

考虑定转子开槽、定子轭及转子轭的影响,提出了一种内嵌式永磁同步电机的磁路模型;推导了等效磁路的简化模型;详细推导了主磁路各段磁路磁密及磁动势的计算,给出了电磁计算程序;详细分析了漏磁路磁密及磁通的计算;分析了漏磁及静态工作点的精确计算,并给出了漏磁及静态工作点电磁计算程序,进而得到电机设计的合理性;利用有限元分析方法验证了该磁路模型的精确性。

高速永磁同步电动机流场及温度场分析

目前,电机行业高速发展,高速永磁电机得到广泛应用,在压缩机、高速离心机等场合要求电机转速越来越高,致使电机气隙风摩引起电机温升增大,过高的温度引起永磁体退磁,影响电机正常运转。通过ANSYS软件对高速电机气隙内流场及风摩引起电机温升变化进行了多物理场耦合分析,得到了电机定转子、绕组的温度场分布情况。最后,对不同转速情况下电机定转子、绕组温升变化情况进行对比,得到转速对温升的影响。

基于集总参数热网络法的永磁同步电机温度场分析

永磁同步电机与其他类型电机相比性能指标尤为突出,被广泛应用于各个领域。随着电机制造业的发展,电机单机容量增加,使电机内部温升过高,影响电机的性能与可靠运行。本文在考虑高速电机永磁体涡流损耗对电机温度场的影响的情况下,用集总参数热网络法(LPTN)对永磁同步电机进行温度场分析,建立38节点的热网络模型,真实反映了电机各部件的温升。最后,通过与有限元法(FEM)分析结果、电机温升试验结果对比,证明该热网络计算模型的正确性。

高速永磁同步电机温度场及水冷分析

高速永磁同步电机(HSPMSM)具有体积小、高功率密度等特点,导致电机在高速运行时温升越来越高,过高的温度影响永磁体、电机零部件使用寿命,造成永磁体退磁等现象,严重影响电机正常运转。通过ANSYS等软件对高速永磁同步电机建立三维稳态温度场有限元分析,通过多物理场耦合分析,得到电机温度场分布情况;采用一种新型水冷结构,分析开不同数量的冷却槽对电机磁密及电机水冷之后定子、永磁体温度的分布情况,对比冷却之后温度场变化,为高速永磁电机冷却及电机优化设计提供依据。