多扇区插值预测算法的BLDCM转矩脉动抑制策略

无刷直流电机具有高可靠性、高效率等优点,但由于自身结构特点以及驱动特点,在运行过程中会产生较大的转矩脉动。针对该运行问题,构造了一种新型电压矢量扇区划分开关表,用于无刷直流电机的直接转矩控制。区别于传统的直接转矩控制只对电机电压矢量进行六扇区划分,提出将传统的扇区开关表扩展为十二扇区的方法。该策略通过将电压空间扩展为十二个扇区后,对应的有效电压矢量也增加至十二个,这使得转矩在每个扇区内可以选择更精准的电压矢量。改善了换相区域内电压矢量选择不准确所造成的转矩脉动这一问题,并通过生成三维插值特性曲线验证。最终实现电机控制性能的提高,达到高效率的直接转矩控制策略目的。最后,将该方案在仿真软件上进行测试,结果验证了所提出策略的准确性、有效性。

基于田口法多目标优化BLDCM

为了解决高效多目标优化电机输出性能的问题,采用田口法优化算法,以BLDCM为例,以初始设计参数为基础,按电机的输出转矩、转矩脉动和铁损作为待优化性能指标,设计了优化目标函数。将定子内径、槽深、槽开口、齿宽和气隙等关键结构参数设为优化变量,设计了正交试验,通过计算信噪比响应值并结合敏感性分析,筛选出稳定且满足设计要求的参数组合,确定最优的优化参数方案。针对优化前后的目标参数变化用有限元进行分析,证明该方法的合理性。

开绕组BLDCM直接转矩控制电压矢量特性研究

基于直接转矩控制(DTC)的开绕组无刷直流电机(BLDCM)具有运行效率高、电压矢量多样、控制结构简单等优点,适用于工业领域。根据共直流母线开绕组BLDCM控制拓扑搭建了相应的数学模型,对该拓扑下电压矢量的特性进行理论分析及分类,并将电压幅值不为零的电压矢量分为大、中、小三类。分析结果表明:在相同的运行条件下,大矢量作用下转矩变化率最大,小矢量作用下转矩变化率最小,中矢量居于两者之间。仿真结果验证了理论分析的正确性和控制方法的可行性。

基于无位置传感器BLDCM的新能源汽车电子水泵智能控制系统

传统系统发送和接收水泵控制指令和工况信号时,受通信接口干扰信号影响,使得水泵动态响应调节时间较长,超调量较大。提出基于无位置传感器BLDCM的新能源汽车电子水泵智能控制系统。硬件方面,由无位置传感器BLDCM电机、控制器、对外接口,组成系统框架,利用电解电容,吸收通信接口外部干扰信号,利用控制器防护电路和滤波电路,抑制接口内部干扰信号,发送并接收电机工况信号和水泵控制指令;软件方面,采用矢量控制方式,根据BLDCM电机电压和转矩方程,确定电机运行控制量为转子角速度,比例积分调节转子角速度,改变电机转矩,间接控制水泵转矩和角速度。搭建系统测试平台,实验室内进行水泵冷却水加压循环,设置600、800、1 000 r/min电子水泵转速工况。实验结果表明,设计系统相比常规系统,缩短了水泵到达给定转速的调节时间,减小了超调量,改善了水泵动态加速性能。

开绕组BLDCM功率器件故障容错控制技术研究

开绕组无刷直流电机(BLDCM)的每相绕组连接一个H桥逆变器,其相电压和相电流可以单独控制,具有一定容错能力。介绍开绕组BLDCM的数学方程,建立了MATLAB仿真模型。分析开绕组BLDCM在功率器件故障下的运行特性,讨论补偿和重构两种容错控制方法的特点。最后,加工开绕组BLDCM和对应的控制器,并搭建试验平台,验证了开绕组BLDCM正常运行和补偿容错运行下的运行特性。

基于Proteus的BLDCM建模与滞环电流控制仿真

Proteus自带的无刷直流电机(Brushess DC Motor,BLDCM)仿真模型结构简单,难以提供详尽的仿真细节,效果不理想。为此,本文提出了一种利用ASMMDLS库元件、DSMMDLS库元件与LAPLACE库元件混合搭建BLDCM仿真模型的新方法。首先,建立了BLDCM的数学模型。然后,制作了BLDCM原理l图仿真模型,以及搭建了滞环电流控制系统。最后,设置了额定转速为1000r/mn等仿真输入条件,对该仿真系.统进行仿真测试,并用Matab软件进行了仿真试验比对。结果表明,Proteus的仿真结果与Matab的仿真结果基本一致,在负载为TL=3Nm与TL=1Nm的情况下,电机都能维持在额定速度1000r/mn下稳定运行。相比软件自带的仿真模型,该仿真模型能够更加详尽的展示反电势、相电流、转速、扭矩等BLDCM的运行细节,可有效增强Proteus的BLDCM仿真应用能力。

基于回馈升压逆变器的无刷直流电机宽速度范围转矩脉动抑制

无刷直流电机固有的转矩脉动问题严重限制了其在诸多高精尖场合的应用,为此该文提出一种适用于宽速度范围转矩脉动抑制的回馈升压逆变器拓扑及控制策略。在正常导通期间通过保持非换相相电流的恒定以减小转矩脉动。当电机运行在低速区间时,由于换相时所需的母线电压小于直流侧电源电压,因此通过脉宽调制便足以实现电机的平滑换相;而在更高速的情况下为实现快速换相并有效抑制换相转矩脉动,可在换相期间利用所提拓扑提升母线电压,其中额外补偿的能量均来自非换相期间电机的回馈。最后通过相应的Matlab仿真和DSP驱动实验验证了所提控制技术的可行性和有效性。

永磁无刷直流电机中的离散自适应控制技术分析

阐述基于参数估计的离散自适应控制算法的设计。该设计推导BLDCM的离散数学模型,对系统参数进行在线估计,设计离散自适应控制器,通过仿真实验对离散PI控制和离散自适应控制算法进行验证。实验结果表明,在期望转速突变、参数时变情况下,离散自适应控制算法具有较好的鲁棒性,系统超调量、稳态误差和调节时间都有较好改善。

BLDCM无速度传感器矢量控制速度估计方法

针对直流无刷电机(BLDCM)矢量控制系统无速度传器的问题,提出了一种带锁相环(PLL)滤波的Luenberger观测器的速度估计方法。根据两相静止坐标系下的同步电机方程,利用Luenberger观测器估算出反电动势分量;设计锁相环对反电动势中的噪声滤波,提高了速度及位置观测值的精度和抗干扰能力。在Matlab/Simulink平台上验证了该观测器的可行性。利用以STM32F103x为主控制器的变频空调实验平台,实现了提出的BLDCM无传感器矢量控制系统。实验结果表明:该方法能够在较宽的调速范围内准确地估计出速度及转子位置,系统稳态精度高、响应速度快,方法简单易实现,便于实际的工程应用。

基于STM32的无位置传感器BLDCM控制系统设计

通过对无刷直流电动机(BLDCM)工作原理分析,给出一种基于STM32无位置传感器的BLDCM控制系统设计方法。采用硬件获取换相点降低了对控制器性能的要求,该系统主要包括换相点检测电路、电动机驱动电路、电流检测及保护电路、通信接口等。采用速度和电流双闭环控制,稳定了电动机的输出转矩,提高了电动机的响应速度。实验结果表明该设计具有控制精度高、响应速度快、运行稳定可靠等特点。

基于CPLD的BLDCM双极性驱动逻辑实现方法

双极性驱动有利于BLDCM的伺服控制,可提高低速运行时的稳定性。复杂可编程逻辑器件(CPLD)可实现强大的数字逻辑功能,利用该特性实现了电机双极性驱动逻辑控制,简化了控制芯片的外围设置,同时实现了开关管的死区控制,避免了相桥臂直通。在理论分析和仿真的基础上,完成了电机运动控制器。控制器实验结果与理论分析基本吻合,验证了控制方法的正确性。

航空泵用BLDCM的CPLD转速闭环控制

针对航空泵类负载驱动用无刷直流电动机(BLDCM)的控制特点,结合复杂可编程逻辑器件(CPLD)的功能,在常规控制方法的基础上,提出了基于CPLD的BLDCM转速闭环控制方法。新方法简化了系统的复杂度,具有灵活的滤波形式。重点研究了故障状态的保护,转速闭环的实现以及电流反馈信号的处理,并给出了相关的软硬件设计,实践证明:该方法使得系统具有抗干扰能力强,可靠性高,系统简单和低成本的特点。

基于MATLAB下的BLDCM调速系统仿真研究

从大功率无刷直流电动机(BLDCM)调速系统的数学模型出发,利用MATLAB/SIMULINK仿真平台建立系统的仿真模型,对系统模型进行仿真和分析,给出仿真结果,并通过实际系统实验验证模型的正确性,为车辆电传动系统的研究提供了一条科学、简洁的道路。

基于SOC实现的BLDCM调速系统优化设计

基于SOC集成的16位PCA高速输出模式,通过硬件和软件相结合的一体化设计,实现了24 kHz频率、11位分辨率、单极性互补式换流PWM软开关控制方式应用于三相无传感器BLDC电动机调速系统的优化设计。实验表明,本设计不仅降低了开关损耗,减少了功率损耗,而且具有更好的电磁兼容性和系统可靠性,同时因提高了PWM占空比的分辨率,而提高了电机转速的控制精度,增强了系统设计的适用范围。

BLDCM无位置传感器换相检测和开环起动的软件实现

基于DSP TMS320F240芯片,提出了无位置传感器无刷直流电机反电势过零检测换相和开环起动一种新的软件实现方法,实验结果表明所设计的算法可行、有效,能取得较好的控制效果。

基于锁相环倍频的BLDCM速度控制系统设计

介绍一种基于锁相环六倍频速度采集的无刷直流电机(BLDCM)控制系统,以高性能处理器STM32为核心控制元件,采用锁相环倍频技术实现对电机转速的高精度控制。该系统包括处理器、驱动电路、逆变电路、倍频电路和电机,其中倍频电路对三路霍尔信号实现六倍频处理,输出作为系统的速度反馈。经仿真和实际测试,所设计的锁相环六倍频电路,能够准确有效地进行速度采集和处理,从而提高控制系统速度采集的精度。实验表明:该控制系统实用性强,具有较高的工程应用价值。

基于模糊系数修正BP神经网络PID的BLDCM控制系统仿真研究

常规PID、模糊算法无法解决无刷直流电机(BLDCM)控制系统存在的强耦合、非线性等问题,在干扰作用下容易出现信号失真。针对该问题,在滑行灯伺服转向系统中,以BLDCM三闭环控制系统为研究对象,结合BP神经网络、模糊控制和PID算法,提出一种基于模糊系数修正BP神经网络的PID控制。通过Simulink建模及仿真,对比研究了该策略与常规控制算法在转矩扰动和磁通扰动状况下的动态响应特性。仿真结果显示该改进控制算法在BLDCM位置控制系统中性能优良。

基于BLDCM的智能播种控制系统设计

针对地轮驱动的玉米排种工作方式存在地轮打滑而造成漏播率增加的问题,设计了基于无刷直流电机驱动(Brushless Direct Current Motor,BLDCM)的智能播种控制系统。该系统以STM32单片机作为PID控制器的核心处理器,利用无刷直流电机作为排种器驱动源,并通过增量式编码器实时采集排种器的转速,同时利用霍尔传感器获取播种作业速度。为实现PID控制的最优化,在Simulink环境下建立无刷直流电机的仿真模型,并结合PSO(Particle Swarm Optimization,粒子群优化)算法对PID参数进行优化设计。仿真结果表明:经PSO整定后,PID控制器的阶跃响应效果良好,超调量为4%,调节时间为0.12s。田间试验结果表明:在低速、中速、高速和变速作业条件下,本电机驱动系统较传统地轮驱动系统在漏播指数方面分别降低了0.9%、1.1%、1.4%和1.3%,在播种合格指数方面分别提高了1.8%、3.8%、2.8%和1.7%。

BLDCM调速系统模糊—PI混合控制的建模与仿真

建立了永磁无刷直流电动机(BLDCM)调速系统的数学模型,论述了一种基于MATLAB语言的BLDCM模糊—PI混合控制系统,通过MATLAB语言中的SIMULINK模块和模糊控制工具箱实现了模糊—PI混合控制,为系统的进一步研究奠定了基础。

无位置传感器BLDCM换相转矩脉动抑制的研究

针对无刷直流电机换相时产生转矩脉动给系统带来的不利影响,提出了一种无位置传感器无刷直流电机换相时抑制转矩脉动的三相PWM调制技术。利用反电势过零点法确定无刷直流电机转子位置信息从而获知电机转速。在换相开始后通过检测与功率管并联支路电流续流情况确定三相PWM调制时间。通过简单的比较电路实现了反电势过零点与换相期间的电流续流情况检测,与已有方法相比,节省了系统资源,提高了系统可靠性,且无需电机准确参数。实验结果表明:在无位置传感器情况下,无刷直流电机在换相期间转矩脉动得到了明显抑制。