基于H桥驱动的空心杯电机控制研究

H桥驱动被广泛应用于直流电机控制,通过控制H桥各功率器件的导通状态,可以对直流电机进行转向及调速控制。空心杯电机具有特殊的结构及电磁设计,多应用于快速响应系统中。通过介绍和分析H桥各种控制方式,结合空心杯电机特殊的电气性能,并通过实验对比,确定PWM单极互补方式是一种优选的空心杯电机控制策略。

考虑非线性的永磁同步电机电流环分析

为提高永磁同步电机的动态性和鲁棒性,对非线性的永磁同步电机电流环进行分析。从永磁同步电机的数学模型入手,利用分析工具Matlab对电流环的开环传递函数进行近似线性化。画出不同转速下开环传递函数的伯德图以分析电枢反应和反电势对电流跟踪效果的影响,并基于Matlab/Simulink永磁同步电机转速控制模型进行仿真验证。分析结果表明:针对选定的永磁同步电机,电枢反应主要对电流环的动态响应产生不利影响且随着转速增加影响增大,而反电势则主要对电流环的稳态误差产生影响且与转速无关。

一种小体积大推力的伺服机电组件设计

传统的伺服机电组件一般采用丝杠、伺服电机与减速器的组合来实现,丝杠通过外部机械联动装置与电机转轴相连,分体式的传动机构会带来传动机构质量大及安装空间受限等问题。针对该问题,提出一种丝杠转轴一体且采用单侧轴承支撑的传动机构,将丝杠和驱动电机结合的传动机构在保证输出力矩性能的前提下,通过合理地对丝杠和电机进行同步设计来达到简化结构、缩小体积和质量以及降低生产成本的目的。

永磁同步电机无传感器单电流环启动及闭环切换研究

针对永磁同步电机无位置传感器的低速启动问题,对转速开环、电流闭环的单电流环启动法,即给定旋转电流矢量带动电机转子旋转启动进行了研究。采用单电流环启动的方法,开展了由单电流环模式切换到转速闭环模式运行的切换过程分析,提出了在启动及切换过程中增加d轴电流控制环节,即增大"转矩-功角自平衡"区域来优化启动与改进的切换方法,利用DSP构成的全数字交流控制系统对提出的方法在切换时电流冲击与功角差进行了测试。研究结果表明,所提出的启动与改进切换方法是可行的,能够使电机由零速平稳启动,在切换时电流与功角差变化大大减小,可以平滑地完成单电流环启动至转速闭环控制模式的切换,最终平顺地加速到额定运行状态。

改进GPC算法在永磁同步电机控制系统中的应用

为了使永磁同步电动机(PMSM)矢量控制系统适用于更高要求的场合,在给出PMSM在d-q旋转坐标系中的模型表达式和传动系统机械运动方程的基础上,推导出了系统的基于受控自回归积分滑动平均(CARIMA)模型。基于此模型和金元郁等提出的改进广义预测控制算法(JGPC)设计出了适用于PMSM驱动系统的速度环的改进广义预测控制器。仿真实验表明,JGPC控制器可以很好的跟踪给定速度曲线,辨识出的参数跟实际电机的相关参数一致,且动态及稳态性能良好。

基于自抗扰反步法的高空飞行器动力电机控制率设计

高空飞行器动力电机负载为大尺寸螺旋桨,为实现安全平稳飞行,必须保证动力电机平稳的转速输出。动力电机转速控制属于外环控制,电机d轴和q轴电流控制属于内环控制,为使电机平稳驱动螺旋桨负载,设计了扩张状态观测器和基于自抗扰反步法的外环控制器,设计内环d轴和q轴电流控制器时,采用经典的PID控制方法,从而使内、外环组成的基本控制律能够适合电机矢量控制系统的使用,以实现对动力电机转速精确控制。

一体化航天伺服机电组件用行星滚柱丝杠研究

根据小型化、高可靠、高强度、高刚度要求,设计了应用于一体化航天伺服机电组件的RV10×2行星滚柱丝杠。根据航天舵机的实际工况,对航天舵机机电组件用行星滚柱丝杠的综合性能评价方法进行研究,并应用综合性能评价方法对RV10×2行星滚柱丝杠进行试验,符合设计要求,应用RV10×2行星滚柱丝杠的机电组件已通过总体的各项试验,验证了该行星滚柱丝杠应用综合性能评价方法的有效性。