永磁同步直流转向电机的有限元仿真分析

永磁同步直流电机体积小,运行效率高,但研发设计周期较长。针对这一问题,设计了一款专门适用于汽车线控转向系统的转向电机,运用ANSYS Maxwell软件建立了永磁同步直流电机的有限元模型,并运用电磁场有限元分析软件对其进行了仿真分析,得到了输出转矩、反电动势等电机特性曲线。经过磁路法计算分析,与电机设计指标对比,验证了仿真结果的正确性与电机设计的合理性。研究结果表明,ANSYS Maxwell软件与有限元分析相结合的方法,能够为永磁同步电机的研发设计提供一种有效途径,同时也为永磁同步电机的进一步优化提供了理论依据。

永磁同步电机无位置传感器混合控制策略

针对内置式永磁同步电机无位置传感器控制系统零速低速运行时有用信号信噪比低,电机的反电势小;中高速运行时电机转子会产生明显的磁链或者反电动势,进而导致难以提取转子的位置及速度信息的问题,提出了一种高频信号注入法与自适应状态观测器相结合的混合观测控制策略。首先,在电机零速低速运行时注入高频电压信号,转子位置误差信号通过对高频电流幅值的处理来获取;其次,在电机中高速运行时提出一种改进的基于电流自适应状态观测器的转子位置及速度估测策略;最后,将上述两种策略相结合,对所得到的位置误差信号进行归一化处理,以加权的方式对归一化后所得到的位置误差信号进行计算,从而得到转子的位置和转速信息。仿真和实验结果表明了该策略具有良好的稳定性和动态性能。

基于全局滑模控制的线控转向控制器设计

针对线控转向(steer-by-wire,SBW)系统快速稳定性的要求,在对滑模控制进行研究的基础上,对全局滑模控制进行改进,设计了SBW系统前轮转角跟踪控制方法,实现了前轮对目标转角跟踪的有效控制并进行了数字仿真实验。仿真结果表明:所设计的快速全局滑模控制器可以更好地跟踪前轮目标转角理想值,使跟踪误差控制在±0.02 rad以内,同时提高了转向系统的稳定性。