基于开环电压扫频的永磁同步电机电流环参数自校准方案

永磁同步电机的阻感模型参数及控制器时滞在电流环控制器参数整定过程中发挥了重要作用。为此,本文提出了一种基于开环电压扫频的电流环参数校准方案。通过在旋转坐标系下进行扫频信号注入,根据扫频对象的伯德图信息确定电机阻感参数的失配程度并确定电流环总延时。同时考虑到逆变器非线性及采样误差对计算的影响,将逆变器等效模型及最小二乘法应用于所提阻感参数校准及延时辨识中。开环电压扫频不仅避免了参数辨识中电流环控制器的初值选择问题,同时可通过扫频伯德图呈现实测的电流环传递函数模型,直观获得理想被控对象与实际模型的差别,为后续控制器设计提供基础。在一台750 W永磁同步电机上进行了相关实验,实验结果充分证明了所提方法的有效性。

基于高转矩电流比的开关磁阻电机DITC优化控制

针对开关磁阻电机在直接瞬时转矩控制(DITC)中电流上升初期峰峰值过高而导致转矩脉动增大和电机效率减小的问题,提出了一种基于脉宽调制(PWM)的DITC优化策略。该策略在传统DITC的基础上,依据最大转矩电流比(MTPA)的思想,分析得到电感斜率的变化点为转矩电流比最大的点,以此对每相机械角进行扇区划分,在新划分的区间中进行导通规则优化,以此选择相应的电压矢量,并通过分段变占空比调制的方法得到最优的电压矢量,其中占空比-转速-负载函数关系式适用于不同转速、负载条件。将所提算法在一台三相12/8开关磁阻电机上进行了验证,与传统DITC相比,优化后的PWM-DITC不仅减小了转矩脉动,还在相同负载条件下降低了三相定子电流,提高了电机的转矩电流比。

基于扫频校正的PMSM电流环精准带宽设计方法研究

为提高永磁同步电机电流环带宽设计精度,改善模型法整定极度依赖模型参数准度等问题,该文针对性地提出一种整定改进方法,以闭环带宽为设计指标并具备参数自适应校正能力。首先,通过引入增益系数γ,建立延时与比例积分控制器参数的物理联系;其次,提出一种开环扫频校正方法,利用最小二乘拟合可求解系统实际延时,规避因延时建模误差而导致的整定精度损失;提出一种闭环扫频校正方法,可有效降低因控制器与电机实际阻感参数失配而导致的整定误差;最后,在实物平台上,通过多台电机实验验证所提方法的有效性与普适性,整定相对误差低于5%,且各电机方波时域响应具备很高的一致性。