鱼雷PMBLDCM在线智能PID控制器建模与仿真

针对应用于新型鱼雷武器中的永磁无刷直流电机(PMBLDCM)转矩脉动较大引起的噪声和振动等问题,设计了离线训练与在线训练相结合的智能比例积分微分(PID)控制器。首先,通过分析被控对象负载扰动大的特点,利用人工神经网络建立了自校正调节器,将其与传统的PID控制器相结合,通过在线调节PID参数以达到最优的控制效果;其次,在Simulink中搭建了在线智能PID控制系统模型并进行了仿真试验。仿真结果表明,在线智能PID控制器具有较好的适应性和鲁棒性,系统具有良好的动态响应性能。

双转式永磁无刷直流电动机的建模与仿真

双转式永磁无刷直流电动机(dual-rotor PMBLDCM)在舰船等对转推进系统中有着广泛的应用前景。本文建立双转式永磁无刷直流电动机的仿真模型,详细阐述了仿真模型中主要模块的处理,测试了模型的正确性。针对双转式永磁无刷直流电动机重要组成部分的位置传感器,研究了两种实用的技术方案,并给出仿真模型的具体处理和仿真结果。

基于DSP的永磁无刷直流电机弱磁控制系统

为实现永磁无刷直流电机(Permanent MagnetBrush lessDCMotor,简称PMBLDCM)的弱磁控制,在复合式转子结构电机本体基础上,提出了一种二模控制的有效策略,即基速下通过PWM控制实现调压调速的恒转矩运行;基速上通过控制电流超前反电势相位来控制电枢反应等效去磁,实现恒功率弱磁运行。采用DSP+IPM硬件结构的控制系统成功地实现了这种控制策略,并获得接近3倍的恒功率弱磁运行范围。

基于分数槽的人工心脏用永磁无刷直流电动机设计

基于人工心脏用电机的可植入性强、高血液相容性的特殊要求,提出了一种新型的应用于人工心脏的无轴承永磁无刷直流电动机的设计方案。利用图示法和公式法分析了分数槽绕组降低永磁电机齿槽转矩的机理,在先前研制的12/4整数槽电机的基础上,采用6/4分数槽绕组结构进一步降低齿槽转矩,应用Ansoft有限元软件进行两种电机模型的电磁场性能对比分析,仿真结果表明,新设计的6/4分数槽绕组电机,齿槽转矩脉动降为原先电机的10.0%,反电动势平顶宽度增加30.0%。基于人体血液循环系统的水力模拟实验表明,在额定转速下分数槽电机效率提高11.3%,进出口平均压差增大12.9%。

基于有限元的永磁无刷直流电机转矩优化设计

在分析永磁无刷直流电机电磁转矩的基础上,以抑制电机转矩脉动为目标,提出了有限元与最小二乘支持向量机(LS-SVM)及粒子群优化算法相结合的永磁无刷直流电机设计方法,建立了永磁无刷直流电机有限元模型。经有限元计算分析,得到了极弧系数、永磁体厚度和气隙长度对电机转矩脉动的影响曲线,生成了LS-SVM训练样本,经训练得到了永磁无刷直流电机LS-SVM模型,通过有限元计算和LS-SVM模型拟合结果的比较,验证了模型的准确性。利用粒子群优化算法对永磁无刷直流电机LS-SVM模型进行优化,得到了极弧系数、永磁体厚度和气隙长度的最优参数,经有限元计算结果验证了优化的有效性。

电动汽车电驱动系统的EIMC及其鲁棒性研究

电动汽车电机驱动系统运行环境恶劣,控制系统模型复杂多变,为了提高控制系统适应模型失配的能力,通过对传统内模控制结构进行改进,引入一种增强型内模控制(EIMC)方法,使系统的鲁棒性得到增强。通过对灵敏度函数(SF)和补灵敏度函数(CSF)的分析,研究了系统的品质鲁棒性(QR)和鲁棒稳定性(RS)。研究结果表明,通过调整滤波器参数可以使系统同时具有较强的鲁棒稳定性和较好的品质鲁棒性。为了增强电动汽车控制系统的鲁棒性,将EIMC方法应用于以永磁无刷直流电机(PMBLDCM)为动力的电动汽车控制系统的速度控制中。理论分析和仿真实验表明,在模型失配和负载扰动的情况下,EIMC可以使电动汽车控制系统具有较强的鲁棒稳定性和较好的品质鲁棒性。依据EIMC原理而设计的速度控制器,仅有一个调节参数,参数整定容易,易于工程应用。

对转结构永磁无刷直流电机的Simulink建模

反电势波形函数是永磁无刷直流电机建模的关键。本文针对对转结构永磁无刷直流电动机的反电势波形函数提出了一种计及齿槽效应影响的精确处理方法,即气隙径向磁密函数法。应用此方法建立了对转结构永磁无刷直流电机的Simulink模型,将仿真结果与有限元软件Maxwell的分析结果进行了比对。结果表明该方法可以提高系统模型的仿真精确性,为对转结构永磁无刷直流电机的性能和控制策略研究提供了基础。

永磁直流无刷电机设计混合型专家系统的研究

提出了一种基于人工神经网络技术永磁直流无刷电机电路参数精确预测方法。在此基础上 ,将人工智能技术与电机设计技术结合 。

非理想反电动势的无刷直流电机的转矩脉动抑制策略研究

本文根据永磁无刷直流电动机的实际反电动势波形,基于坐标变换,提出一种基于dq0坐标系下的任意反电动势波形无刷直流电动机的id=0的矢量控制方法,根据所求q轴电流进行跟踪控制来消除转矩脉动。仿真结果表明这种方法对抑制永磁无刷直流电动电磁转矩脉动十分有效。

高空螺旋桨无刷直流电机重置粒子群PID控制

永磁无刷直流电机驱动高空螺旋桨负载时,由于大气密度随海拔高度变化,电机转速随螺旋桨负载变化不断波动,传统定参数PID控制难以随环境变化对电驱动系统PID控制参数进行实时调整,系统的动态特性和鲁棒性较差。提出一种基于BFGS(Broyden-Fletcher-Goldfarb-Shanno)动态重置粒子群算法(BFGS-RPSO)的永磁无刷直流电机PID参数控制方法,该方法利用BFGS-RPSO算法灵活快速的在线参数寻优特点,对永磁无刷直流电机控制系统PID参数进行在线实时优化调整,提高了螺旋桨负载电驱动系统的动态特性和鲁棒性。Matlab仿真和实验表明,电机在起动过程中,转速上升时间较短,转速和转矩超调较小,且在负载波动过程中电机转矩脉动较小,BFGS-RPSO PID参数控制比传统PID控制具有更好的动态特性和鲁棒性,适合应用于高空螺旋桨永磁无刷直流电机螺旋桨电驱动系统。

极数对永磁无刷直流电动机性能影响的研究

从永磁无刷直流电动机的基本工作原理出发,设计了电机模型的主要参数。在电机极数为4极,充磁方式分别为径向和平行时,研究了它们各自气隙磁密的谐波、反电动势和瞬态电磁力矩。在永磁无刷直流电动机数学模型的基础上,计算了4极和8极电机的各个物理量,得到了它们各自的相电流波形、电磁力矩波形,并对其进行了对比分析研究。

飞轮储能系统用永磁无刷直流电机设计与分析

采用Ansoft中基于磁路法的RMxprt模块对2 kW/100 Wh容量的飞轮储能试验系统中所用的高速永磁无刷直流电机进行了具体设计,并在Ansoft Maxwell 2D中运用有限元的方法分析了电机内电磁场的分布情况及电机的静态和动态特性,分析结果表明所采用的电机方案能够满足飞轮储能系统的要求,具有一定的可行性和实用性。与传统的设计方法相比,提高了效率和精度,具有很强的工程实用性。

瞬时无功功率理论在弱磁调速中的应用

介绍了永磁无刷直流电机弱磁调速的一种新方法。基于瞬时无功功率理论,通过控制无功分量S/ω,就能实现永磁电机的弱磁调速。还介绍了控制系统框图和软件流程,讨论了仿真结果,说明了实际应用中要解决的问题。

基于STM32的永磁无刷直流电机驱动器设计

目前,直流电动工具大多以永磁直流电机驱动为主。文章基于STM32控制器和SA306功率驱动模块设计了永磁无刷直流电机驱动器,介绍了系统各部分接口电路。系统具有过载保护功能,功率能满足中小负载直流电机的控制,经济性好,实现容易,运行稳定可靠。

基于混合导通的PMBLDC步进传动定位控制系统设计

本文在传统混合导通基础上提出了一种新的步进定位控制理论,并将其应用于以永磁无刷直流电机为控制对象的伺服系统场合,进行理论分析与仿真研究。以ds PIC为控制核心器件,进行了试验验证。仿真和实验结果表明,应用该步进控制理论的PMBLDC伺服系统具有良好的速度与位置可控性,能够满足现代工业对伺服系统的高要求。同时,本文的研究结果也为PMBLDC在高性能控制场合下的应用提供了参考。

采用三次谐波积分法的AUV无传感器永磁无刷直流电机起动方法

为降低电机制造成本,简化电机结构,实现自主式水下航行器(AUV)的稀土永磁无刷直流电机(BLDCM)无位置传感器控制,该文分析了BLDCM应用于AUV的特点,介绍了三次谐波积分法的工作原理及获取方法。通过测量电机的三相电压来确定逆变器功率管是否导通和导通顺序;通过三次谐波积分信号和直流电压计算转速,确定逆变器初始起动占空比和功率管换相时刻。仿真结果表明,采用该起动方法的三次谐波积分控制可以满足AUV永磁无刷直流电机的无传感器控制。

混合动力汽车电机恒功率特性研究

介绍了电动汽车牵引电机的特性,对特性参数基速比与电机功率的关系做了定性分析,重点对永磁直流无刷电机、感应电机和开关磁阻电机的速比性能做了分析和比较。

一种永磁无刷直线直流电动机动子定位测速方法

位置检测精度对永磁无刷直线直流电动机的运行性能有重要影响。实验中发现由霍尔传感器产生的换相距离并不一致,且受其他因素的干扰。因此提出了一种无刷直线直流电动机动子位置检测的方法,采用霍尔元件和光电开关管相结合的方式,提高了定位和测速精度,增加了硬件冗余,提高了可靠性。实验证明,该方法原理简单,灵活实用。

六相无刷直流电动机换相转矩脉动的分析及仿真

针对三相永磁无刷直流电动机在换相期间有较大转矩脉动的问题,采用由两套独立的互差30°电角度的三相绕组星型联结构成的六相(双三相)永磁无刷直流电动机可大大减小换相转矩脉动。建立了六相永磁无刷直流电动机的数学模型,根据无刷直流电动机换相过程理论,分析比较了六相和三相无刷电动机的换相转矩脉动,推导出六相无刷电动机换相转矩脉动是三相无刷电动机的一半,并通过仿真实验进行了验证。

一种高效轮毂式永磁无刷直流电动机的设计

根据电动汽车驱动电机的特点,为满足电动汽车的低速爬坡和启动加速能力的要求,提高电动汽车的一次充电续行里程,提出了一种应用绕组换接的方法,结合小功率外转子永磁无刷直流电动机实例,设计了一台电动汽车用高效轮毂式永磁无刷直流电动机,并通过试验验证和分析了其方法应用在电动汽车上的可行性和正确性。