基于磁链观测的IPMSM MTPA控制系统研究

针对内置式永磁同步电机(IPMSM)的凸极特性,提出一种基于磁链观测的无位置传感器IPMSM最优转矩电流比(MTPA)控制策略,以提高负载转矩时变系统的能效比。根据IPMSM电压方程,分析转子磁链观测器检测转子位置的方法,在传统转子磁链观测器中加入前馈补偿,利用反正切法计算转子位置;分析定子电流与转矩角以及电磁转矩与转矩角的数学关系,并提出一种新的查表法,实现MTPA控制,该查表法将查表数据与电机参数分离,同时利用线性插值法减少查表数据。利用MATLAB/Simulink对该方法在负载转矩时变系统中进行仿真。结果显示,在相同输出转矩下,该控制方式比i d=0控制方式所需的输出电流更小,表明了该方法的有效性。

基于模糊PID的永磁同步电机MTPA控制策略研究

针对永磁同步电机运行过程中转速响应性能差、转速超调量大,外界抗干扰能力较低,转矩脉动大等问题,提出一种基于模糊PID的永磁同步电机MTPA控制策略。将模糊控制算法、弱磁控制与MTPA控制策略相结合,利用模糊PID控制算法优化MTPA控制策略,提高了系统的响应性能和抗干扰能力。同时利用变交轴电压单电流调节器弱磁法,对系统进行弱磁扩速。在MatLab/Simulink中搭建了完善的数学模型,通过仿真验证了控制算法的有效性和可靠性。

内置式永磁同步电机MTPA控制效率仿真研究

针对传统内置式永磁同步电机(IPMSM)直接转矩控制及直接磁链控制中电机损耗较大问题,提出一种基于最大转矩电流比(MTPA)的效率优化方法.根据内置式永磁同步电机的数学模型,分析电机的功率损耗情况与其影响因素,有针对性地对可以减小的损耗进行降损,并采用最大转矩电流比控制法对电机进行控制.最后利用Simulink对电机运行特性进行仿真和分析,验证了采用最大转矩电流比控制法可提高永磁同步电机的效率.

基于虚拟直流信号注入的内置式永磁同步电动机MTPA控制方法

为了进一步提高内置式永磁同步电动机(IPMSM)的MTPA控制效果,针对现有基于虚拟正弦信号注入的MTPA控制方法存在的不足,综合考虑IPMSM磁路饱和及交叉耦合效应的影响,提出了改进的基于虚拟直流信号注入的MTPA控制方法,避免使用滤波器,能够获得快速的MTPA轨迹跟踪性能。重点分析了q轴静态电感受IPMSM磁路饱和及交叉耦合效应影响导致的误差,在无需已知IPMSM本体参数的情况下,可以对其进行补偿,进一步提高了MTPA控制精度,通过仿真分析验证了该方法的可行性和有效性。

基于前馈搜索法的IPMSM最大转矩电流比控制

针对传统搜索法MTPA中存在搜索速度慢的问题,提出一种结合公式法和搜索法的前馈搜索法MTPA控制策略。为了提高系统的动态性能,该控制策略用分段函数代替复杂的d-q轴电流分配公式,得到计算直轴电流前馈量的通用式。然后,在前馈量的基础上进行在线搜索,获取最优直轴电流指令,并利用历史工作数据修正分段函数,提高前馈精度。最后,分析了前馈搜索法的搜索过程,并设置搜索阈值避免搜索法在稳态时的周期性震荡,仿真和实验结果验证了该策略的有效性。

基于迭代法的内置式永磁同步电机最大转矩/电流控制

最大转矩/电流控制(MTPA)可以充分利用内置式永磁电机(IPMSM)的磁阻转矩,但是运算量大,控制复杂。针对这一问题,本文运用迭代法得到了电磁转矩与电流分量的曲线关系,并用三个二次函数对其进行分段拟合。用拟合所得的近似曲线替代传统查表法中大量的离散点数据,提高了系统的动态性能。最后通过仿真实验对两种方法的动态性能进行对比,其结果验证了本文提出方法的有效性和优越性。

西立伐他汀立体结构的测定

采用MTPA(α methoxy α trifluoromethylphenylacetate)法对国产西立伐他汀的立体结构进行了测定。结果表明 ,国产西立伐他汀的立体构型为 3R ,5S ,与文献报道一致。

注入高频脉振电压的永磁同步电机I/F控制方法

针对传统的开环I/F控制运用在低速区时存在的给定电流不可控、电机运行效率低、易失步的问题,提出一种新型的无位置传感器I/F控制方法。该方法将改进算法的高频脉振电压注入法运用在传统的开环I/F控制中,对采样得到的三相电流进行信号处理以获取所需的轴系夹角信息,经由PI控制器对给定电流的幅值进行闭环调节,同时对给定电流的电角速度进行闭环补偿。实验结果表明,在该方法下表贴式永磁同步电机可根据负载变化对给定电流幅值和电角速度进行动态调节,使其运行在最大转矩电流比状态,且具有渐进稳定性,提高了电流利用率,增强了电机抗负载扰动能力。

一种改进的内置式永磁同步电机最大转矩电流比控制方法

为了优化内置式永磁同步电机(IPMSM)的驱动控制性能,一种结合公式法和高频信号注入法的改进最大转矩电流比(MTPA)控制方案被提出。该方法能够提高系统的动态性能,同时对电机参数变化具有鲁棒性,实现了快速、精确的MTPA控制。采用的公式法无需使用拟合或泰勒级数近似,在工程上更易实现,也更加精确,采用的高频信号注入法直接将高频信号注入到α、β轴电压中,选择注入信号的频率时无需考虑电流环带宽的影响。仿真结果验证了所提改进MTPA方法的有效性。

一种高效的PMSM无位置传感器I/f控制方法

针对永磁同步电机普通开环I/f控制中存在的效率低下、负载突变时易失步、I/f曲线难以规划的问题,提出了一种改进的永磁同步电机(PMSM)无位置传感器高效I/f控制方法。通过对I/f控制下电机模型的分析,计算得到电流矢量与转子磁链的交轴之间的夹角φ,利用夹角φ调节电流矢量的幅值,使电机运行在最大转矩电流比状态;通过电机的有功功率调节电流矢量的转速,以增大系统的阻尼转矩,加快系统的转速收敛过程。为了对所提出的控制方法进行验证,在MATLAB/Simulink仿真平台上进行了测试,并且在8.3 k W表贴式永磁同步电机上进行了试验,结果表明,提出的改进I/f方法能明显提高系统运行的效率和系统的抗扰动能力。

自寻优最大转矩电流比矢量控制连载之二:同步磁阻电机虚拟双极性信号注入法控制

最大转矩电流比(MTPA)控制可以有效提升同步磁阻电机(SynRM)的效率。虚拟信号注入法是近年来实现MTPA控制的研究热点之一,现有的虚拟单极性方波信号注入法仍存在一定稳态误差,并且存在无效计算时间。提出一种虚拟双极性方波信号注入法,在单极性方波的基础上增加负极性信号,填补了单极性方波的无效计算时间,消除了单极性方波注入法存在的稳态固有误差,实现精准MTPA控制。通过理论仿真和硬件实验,将虚拟双极性方波注入法与现有的虚拟单极性方波注入法进行比对,验证了该方法具有更高的稳态精度,且具有良好的动态性能,能够实现SynRM的高性能MTPA控制。

自寻优最大转矩电流比矢量控制连载之四:同步磁阻电机同构电感建模的虚拟信号注入法控制

在虚拟双极性方波信号注入的基础上,提出基于同构电感的参考转矩模型,能够更好模拟实际情况。设计相位摇摆法进行同构电感辨识。考虑到该算法不具备启动机制,配合提出基于均势参数的自启动机制。研究表明,基于同构电感重建的转矩模型因为考虑了参数非线性变化,能实现性能更优的最大转矩电流比(MTPA)控制,并且相位摇摆法与自启动机制的配合改善了系统的动态跟随性能。

自寻优最大转矩电流比矢量控制连载之二:同步磁阻电机虚拟双极性信号注入法控制

最大转矩电流比(MTPA)控制可以有效提升同步磁阻电机(SynRM)的效率。虚拟信号注入法是近年来实现MTPA控制的研究热点之一,现有的虚拟单极性方波信号注入法仍存在一定稳态误差,并且存在无效计算时间。提出一种虚拟双极性方波信号注入法,在单极性方波的基础上增加负极性信号,填补了单极性方波的无效计算时间,消除了单极性方波注入法存在的稳态固有误差,实现精准MTPA控制。通过理论仿真和硬件实验,将虚拟双极性方波注入法与现有的虚拟单极性方波注入法进行比对,验证了该方法具有更高的稳态精度,且具有良好的动态性能,能够实现SynRM的高性能MTPA控制。

基于最小二乘法的永磁同步电机最大转矩电流比控制

针对内置式永磁同步电机(IPMSM)采用最大转矩电流比(MTPA)控制策略,对电机参数较为敏感的问题,在线利用基于最小二乘法的电感辨识方法得到d,q轴电感,并拟合得到电感与d,q轴电流的三维曲面,以实现电机不同转速、不同负载多种工况下的变参数MTPA控制。控制过程中根据测量电流拟合出该时刻对应的电感值,将该电感值代入MTPA算法中迭代出电流的给定值,控制电机工作在实际MTPA曲线上。仿真和实验结果对比,该参数辨识方法提高了MTPA运行点计算精度。

改进的IPMSM单张表转矩转速二维查表法

针对电动汽车用内置式永磁同步电机弱磁控制算法中深度弱磁区域电流不可控问题,在便于工程应用的转矩转速二维查表法上进行改进。改进二维查表法是为了应对电压波动而要使用电压多张表的复杂工程量问题,通过对转速进行推导公式比例转换,实现单张表转矩转速二维查表法实现弱磁控制。该方法实现了电机在母线电压波动的情况下在深度弱磁区平稳运行,具有工程量小、易于实现与参数整定等优点。通过建模仿真,对该方法进行验证,实现了预期的成果。