基于虚拟时滞主轴的主动式多轴同步策略

虚拟主轴法和交叉耦合法是目前应用较多的多轴同步控制策略。虚拟主轴法需各轴间具有固有同步性才能构建虚拟主轴,交叉耦合法会随着轴数增加产生庞大计算量。本文拟提出一种基于虚拟时滞主轴的多轴同步控制策略。研究单轴误差-时滞时间的估算方法,探索反映系统各轴运行曲线跟踪效果的虚拟时滞主轴构建方式,形成结构简单、适用性强的基于虚拟时滞主轴的主动式多轴协调控制策略。此方案克服了传统虚拟主轴方案依赖于固有同步性构建虚拟轴的局限性,仅需估算本轴的时滞时间和耦合补偿值,方案复杂度与系统轴数无关。最后设计仿真实验,实验结果表明该策略能够获得良好的多轴同步控制效果,具有良好的稳态和动态性能。

一种简化的PMSM连续控制集模型预测电流控制

研究了基于三相逆变器相电压占空比的简化的连续控制集模型预测电流控制。通过改进电压矢量的合成方式,保持和传统矢量控制方法相同控制性能的前提下,将电流预测计算的次数由6次减少为3次,同时提高了母线电压利用率。通过对比实验对该方法进行验证,结果证明该方法能获得和SVPWM控制相同的稳态性能,有效地降低了电流纹波,且保留了模型预测控制在动态过程的控制性能。

基于自适应PWM扩展的SPMSM无位置传感器怠速启动策略

针对表面贴装式永磁同步电机(SPMSM)的无位置传感器控制系统,提出一种基于自适应脉宽调制(PWM)扩展的SPMSM怠速启动策略。首先将PWM周期分为零电压矢量作用时间和关断间隔时间,通过构建以定子电流矢量幅值为反馈的闭环控制器,实现了零电压矢量间隔时间的自适应扩展,从而避免短路电流过大的潜在风险。然后推导了非断续电流模式下的单点电流采样的位置估算式,从而仅利用三角载波的波峰和波谷时刻的采样电流即可估算出转子位置和转子转速。此外,借助微处理器的连续电流采样模式,准确获取零电压矢量作用下的电流变化,从而提高了转子位置和转速的估算精确度。最后结合矢量控制算法实现了SPMSM怠速滑行时快速、稳定的再启动控制,并在5.5 kW的SPMSM实验平台上验证了所提策略的有效性和可行性。