基于矢量控制的PMSM位置伺服系统电流滞环控制仿真分析

深入分析基于矢量控制的永磁同步电动机(PMSM)位置伺服系统电流滞环控制方案。为了实现高性能的位置伺服电流环控制,对比了常规电流滞环控制和三角波载波比较方式的电流滞环控制。在Mat-lab中搭建了两种电流滞环控制方式的仿真模型,通过仿真分析得出采用常规电流滞环控制对系统的整体性能影响比较大,而采用的三角载波比较方式的电流滞环控制容易获得良好的控制效果。采用的三角载波比较方式的电流滞环控制的仿真结果被进一步验证,并且为位置伺服系统的整体设计提供了理论基础。

PMSM相电流ADC采样精度正交试验分析

为提高基于TMS320F2812永磁同步电动机(PMSM)伺服驱动系统相电流采样精度,在硬件电路确定的情况下,采用正交试验方法研究ADC时钟频率、采样窗口、采样次数和滤波方法等因素对ADC采样精度的影响。试验结果表明,各因素对ADC采样精度影响主次顺序依次为滤波方法、采样次数、采样窗口、ADC时钟频率。根据正交试验确定出ADC最优参数设定为算术平均滤波、采样次数7次、采样窗口7个、ADC时钟频率2.5 MHz。采用该最优参数在TMS320F2812板卡上进行ADC采样,结果是对多个稳定电压的ADC采样相对误差在0.5%以内,对动态变化的相电流采样波形平滑,相位差误差在±1°范围内。实验证实在硬件电路一定的情况下采用正交试验法可以获得确保ADC采样精度较高的最优参数设定值,进而提高交流PMSM相电流ADC采样精度,获得更优的伺服驱动系统控制性能。

基于三电平逆变器PMSM控制系统的研究

三电平逆变器中点电位不平衡问题影响永磁同步电机调速性能,基于电荷守恒控制策略对三电平逆变器中点电位进行控制,使中点电位趋于平衡。在Matlab/Simulink平台搭建基于三电平逆变器的PMSM转速电流双闭环控制系统模型,验证了电荷守恒控制策略对中点电位的抑制效果,同时证明了PMSM在中点电位平衡条件下良好的调速特性。

基于TMX320F28335的3机联动PMSM驱动系统的研究

在单台永磁同步电机驱动系统的基础上,构建了3台电机的联动系统,设计了联动系统的控制方法、硬件和软件的总体结构。介绍了一种高性能数字信号处理器TMX320F28335,采用这种DSP控制器实现对永磁同步电机驱动系统的全数字控制。通过实验证明该联动系统具有很好的转矩输出一致性。

直接转矩控制的永磁同步电动机起动特性研究

在研究了永磁同步电动机直接转矩控制基本原理的基础上,分析了永磁同步电动机的起动特点,提出了一种直接转矩控制永磁同步电动机起动的方法,仿真结果表明,该方法具有良好的起动性能。

不同磁致伸缩方程下永磁电机的应力、应变研究

磁致伸缩效应对电机的定子振动有着重要的影响。然而不同的磁致伸缩本构方程可能对电机定子中磁致伸缩效应导致的形变与振动的预测与评估有着不同的影响。因此,根据不同的物理原理选取3种本构方程对永磁电机的定子进行仿真研究:建立考虑磁致伸缩效应的电机电磁-机械耦合模型;进行有限元分析,计算磁通密度和磁致伸缩力,得到由磁致伸缩效应导致的振动位移;对不同本构方程得到的数值计算结果进行了分析。仿真结果表明:应用3种本构方程对电机仿真得到的磁通密度分布及大小无明显差别,且电机定子应力的频率变化规律基本都是供电电源频率的两倍,但是由它们仿真得到的应力、振动位移的数值大小却有着数量级的差距。通过对不同本构方程的研究为准确分析电机中由磁致伸缩效应引起的应力、应变等提供了合适的耦合方程和方法。

基于滑模控制的永磁同步电机模糊调速系统

为解决滑模控制系统抖振和动态响应性能之间的矛盾,采用模糊滑模控制策略,根据系统的误差来实时调整切换增益的大小。在速度误差较大时,切换增益变大,提高系统动态响应速度;在速度误差较小时,切换增益变小,减小系统的抖振。模糊控制采用新的模糊规则,将速度误差作为单输入变量,有效简化了模糊控制系统的参数调试。滑模控制器采用等速趋近律,并用饱和函数代替符号函数,进一步减小系统稳定时的抖振。通过仿真分析和试验结果可知,模糊滑模控制系统在提高动态响应性能的同时,可有效减小系统的抖振。