磁链分区的磁场增强型永磁电机全速域模型预测直接转矩控制

磁场增强型内置式永磁(flux intensifying interior permanent magnet,FI-IPM)电机的反凸极(L_(q)<L_(d))特性,使得正向d轴电流增强磁场,提高输出转矩的同时,也使得弱磁升速时d轴电流正负交替变化,电流角度变化大,磁链波动大,进而造成转矩脉动大、电流畸变振荡、响应速度慢等问题。针对这些问题,该文提出一种基于磁链分区的磁场增强型内置式永磁电机全速域模型预测直接转矩控制控制策略。根据FI-IPM电机速度运行区域与磁链状态映射关系,构建磁链和转矩预测模型。在此基础上,提出磁链分区控制,引入磁链差值判断增磁和弱磁运行区,并进行磁链补偿,解决不同速度运行域之间切换的震荡和不稳定问题。最后,通过实验验证所提出控制策略的有效性,为该类电机在电驱动系统中的应用提供技术方案。

永磁同步电动机无位置传感器全速域控制仿真实验设计

为了解决现有永磁同步电动机(PMSM)无位置传感器控制方法存在的位置估计精度低、各速域切换不平稳问题,提出了一种全速域复合控制策略。在低速域采用脉振高频电压注入法获取准确的转子位置。在中高速域采用基于快速超螺旋滑模(FSTSM)算法的模型参考自适应系统(MRAS)无传感器控制方法,通过增加反馈校正环节加快误差的收敛;采用FSTSM算法替代比例-积分(PI)环节,并引入双曲正切函数代替FSTSM算法中的符号函数。仿真实验结果验证了所提控制策略的可行性和有效性。

改进电机全速域无位置传感器转速控制系统研究

针对宽速电机的全速域应用场景,提出改进传统加权平均法,并利用改进后的中高速域滑模观测器法和低速域脉振高频注入法进行复合,实现精确的全速域无位置传感器控制。首先,针对滑模观测器法中符号函数导致的系统抖振,提出指数型复合函数用来替代原观测器中的符号函数;其次,针对脉振高频注入法中高频电流分量与注入信号的相位延迟,提出使用另一轴系高频电流替代注入信号;再次,针对加权平均法在过渡区域的权重分配不合理,提出新型指数型加权系数,同时为平稳过渡提出滞留缓冲带;最后,在MATLAB/Simulink仿真平台搭建基于滞留缓冲加权法的全速域转速控制系统,进行仿真验证。通过仿真结果,表明了改进后的全速域转速控制系统对转速误差和平稳过渡的优化效果。

基于脉振高频注入和模糊超螺旋滑膜观测器的永磁同步电机全速域无感控制

为进一步满足永磁同步电机(PMSM)高精度和高动态响应速度的控制要求,提出一种基于脉振高频电压注入法与模糊超螺旋滑膜观测器法的永磁同步电机全速域无传感器控制策略。基于PMSM数学模型,将电机旋转速度分为零低速域与中高速域,在零低速域内采用脉振高频电压注入法,中高速域采用超螺旋滑模观测器法,提出一种可在不同转子转速和位置估计方法之间平滑切换的基于加权切换的方法,最终实现PMSM的全速域无感控制。仿真结果表明,提出的无感控制策略提高了各个速域内转子转速和位置的估计精度,高低速运行切换平顺,动态响应速度较高。

异步牵引电机全速域转子磁场定向校正策略及应用

大功率异步牵引系统通常采用间接矢量控制,磁场定向易受转子电阻影响,且高速方波区采用标量控制。针对此问题,提出了一种分段转子磁场定向校正方法,即在非方波区采用不同坐标系下观测电磁转矩差异性去补偿转差频率;在方波区采用基于q轴电流误差补偿转差频率。其中,磁链观测采用BPF(带通滤波器)电压模型法,可消除采集电流直流偏置及初值误差。针对牵引控制系统双中断架构特点,提出了一种通过定时器中断中指令电压幅值及载波中断中实际电压角度重构电压的方法,提高电压重构准确度的同时易于工程化实现。最后,通过仿真和实验,验证了该方法可对转子电阻变化引起的磁场定向偏差实现全速域定向校正。

基于片上时钟控制器的电路全速测试设计与实现

阐述芯片在55nm CMOS工艺下,基于片上时钟控制器,对电路的数字逻辑部分、嵌入式存储器部分分别进行全速测试的可测性设计。通过对芯片全速测试的可测性设计和验证,测试时间得到缩短。

基于共振扩张状态观测器的内置式永磁同步电机统一全速域无位置传感器控制

常规的永磁同步电机全速域无位置传感器控制通过复合两种位置观测器实现全速域的转子位置估计,然而,在电机频繁宽频域调速工况下,两种位置观测器频繁地切换,易导致估计的位置和转速振荡,并且两种位置估计方法需要单独的设计和调谐,增加了系统整定难度和算法复杂度。为此,该文提出了一种基于共振扩张状态观测器的内置式永磁同步电机统一全速域无位置传感器控制方法。首先,通过共振扩张状态观测器估计基频反电动势和高频反电动势。然后,建立了统一全速域模型,通过统一全速域模型实现全速域的转子位置和转速估计。在零速和低速时,通过向d轴注入高频电压,增加统一全速域模型中转子位置信息的信噪比,从而可以准确估计零速和低速区的转子位置,消除了传统高频注入法中由滤波器和延迟引起的估计误差。当电机在中高速区运行时,统一全速域模型自动蜕变为基频模型法,不需要两种位置观测器切换控制。最后,在2.0 kW内置式永磁同步电机实验平台上验证了算法的有效性。

飞机电动环控用高速电机全速域无位置控制稳定性分析

以飞机电动环控用高速永磁同步电机(High-speed permanent magnet synchronous motor,HSPMSM)控制系统为研究对象,考虑到HSPMSM无传感器控制的研究主要集中在算法实现和转子估计误差消除方面,本文提出了一种基于小信号分析的无传感器全速控制全局稳定性分析和参数设计方法。该方法在扩展反电动势法的基础上设计了位置估计环的参数,并建立了位置估计环和速度环的参数对系统稳定性的影响。其次,本文使用根轨迹来设计I/f控制能够运行的最高转速和扩展反电动势法能够运行的最低转速,以确定算法切换的稳定转速。同时分析了电机参数在高温下的灵敏度。最后,在45 kW、4000 r/min表贴式HSPMSM上进行了全速域电动环控实验。结果表明,本文设计的回路参数和切换转速具有更好的动态和稳态性能,参数的灵敏度与理论分析一致,为HSPMSM的全局参数设计和灵敏度分析提供了可行的思路。

江河汇 领新航 维谛技术(Vertiv)2023合作伙伴大会全速启航

3月29日,“江河汇领新航--维谛技术(Vertiv,NYSE:VRT)2023年合作伙伴大会”,在武汉隆重举办。维谛技术(Vertiv)与数百家优秀合作伙伴(包含港台)齐聚-堂,在新的一年共同拥抱时代新机遇,锚定新航向,携手全速推进业务跨越增长。协作当下合力未来维谛技术(Vertiv)-直通过价值协同,携手合作伙伴构建渠道生态.

基于自然驾驶数据的全速自适应巡航系统综合评价方法研究

针对全速自适应巡航系统(FSRA)开发过程中传统测试评价方法不能够多维度评价功能系统的问题,因此提出一种基于自然驾驶数据的自适应巡航系统综合评价方法,旨在完善FSRA系统功能开发与测试评价体系,加速智能驾驶辅助系统的应用与推广。首先是自然驾驶数据的采集、预处理、截取出自适应巡航系统工作中出现问题点的数据流。其次对问题点数据进行解析,分析问题点的客观特征指标。最后从安全性、舒适性、适应性、稳定性、准确性、跟随性六个维度构建FSRA系统评价模型并运用层次分析法与模糊综合评价法相结合的方法对FSRA系统进行综合评价。

全速域可变形飞行器气动布局设计及试验研究

为了解决大空域、宽速域水平起降可重复使用飞行器的气动适应性问题,设计了一种满足高超声速巡航飞行性能的飞行器,为解决该种飞行器地面水平起飞和高速巡航飞行气动性能矛盾的问题,提出了两种变形布局方式——伸缩翼布局和翻转翼布局。通过数值手段比较分析了两种变形布局的低速气动特性,并通过风洞试验对其性能进行了验证。结果表明,在增加相同机翼面积时,伸缩翼在起飞状态增升效率为68%,同时阻力增加35%;翻转翼在起飞状态增升效率为42%,阻力增加15%;伸缩翼布局比翻转翼布局的起飞升力大16%,阻力大20%,伸缩翼布局具有明显的升力优势,说明亚声速状态增加机翼展弦比是增升的有效手段,但同时也带来阻力的增加;鸭翼具有显著的增升效果,起飞状态增升12.8%,同时阻力降低1.4%,纵向压心系数绝对值前移0.48%,有效缓解了起飞状态升力和纵向稳定性的问题。

全速范围直接转矩控制新型建模与研究

提出了一种适合于全速范围的直接转矩控制系统仿真模型。针对PI参数对系统的影响,改进了PI速度调节器的设计,改善了系统的磁链和转矩控制性能。同时给出了基于MATLAB/SIMULINK的系统仿真模型,仿真结果表明了该方法的正确性,能实现六边形磁链轨迹和近似圆形磁链轨迹的平滑切换。

电励磁同步电机全速域自适应模型预测控制

针对传统模型预测控制(MPC)单一权值系数存在的局部最优问题,提出一种全速域自适应模型预测控制(FSA-MPC)方法。该方法采取离线初选和在线优化两个步骤完成权值系数配置,保证了MPC中滚动优化的控制品质。首先,建立电励磁同步电机的离散预测模型,并以加权求和的形式配置价值函数;其次,分析不同权值系数对各项优化目标的影响,统计得出了一个理想最优权值系数覆盖区域;最后,考虑到离线穷举法配置权值系数的不完备性,引入在线自适应机制进行在线修正。基于55k W样机验证了全速区域范围内FSA-MPC的可行性,并与传统MPC进行了对比分析,结果表明FSA-MPC可在全速域范围内保持优异的控制效果。

永磁直线同步电机全速无位置传感器控制

针对永磁直线同步电机无位置传感器控制时,单一的位置估计算法难以在宽范围内精确估计动子速度和位置信号的问题,为了进一步适应直线电机往复运动、速度变化范围大的特点,提出了高频信号注入法和增广扩展卡尔曼滤波算法复合的估计算法。在起动和低速时采用高频信号注入法,在中高速时采用增广扩展卡尔曼滤波法,在过渡区域采用高频信号注入法和增广扩展卡尔曼滤波算法融合的方法,实现从零速到高速全速范围内高精确度无位置传感器控制。仿真和实验结果表明,基于该复合算法的无位置传感器控制系统在全速范围内都具有良好的动态响应特性。

基于预处理HLLEW格式的全速域数值算法

基于HLLEW(Harten-Lax-Van Leer-Einfeldt-Wada)格式引入预处理技术发展适合求解全速域流场的三维Navier-Stokes求解器.引入低速预处理技术,重新构造HLLEW格式的耗散项,给出预处理后的HLLEW格式,并根据预处理后的雅克比矩阵构造相应的隐式时间推进方程.利用预处理方法求解NACA 4412低速不可压流动与RAE 2822跨声速可压缩流动,并与实验结果及原有方法的计算结果对比.结果表明:预处理HLLEW格式不仅提高低速不可压缩流动的计算效率和精度,也保持了对可压缩流动的处理能力,是一种适用于全速域流场数值模拟的有效方法.

永磁同步电机在全速范围内的无位置传感器矢量控制

提出一种混合控制策略以实现永磁同步电机在全速范围内的无速度传感器控制,在中、高速范围内,采用基于基波模型的滑模观测器法估算电机转子速度与位置。在零速、低速范围内,为避免滑模法的缺陷则切换到高频信号注入法。实现了滑模观测器法的应用,测算出滑模法的应用速度下限,确立混合模式下速度切换区的依据。试验仿真结果表明:结合滑模观测器法与高频注入法的混合模式能够有效降低算法切换过程中的抖振,实现了永磁同步电机在全速范围内的无速度传感器控制。

全速域自适应巡航控制方法研究

为了提高自适应巡航系统的实用性,在满足《BS ISO-15622》的基本要求下,设计了满足0~120 km/h的全速域自适应巡航控制(FSRA)方法。基于已有的跟车车间距策略,将前车加速度作为参考因素,设计了一种符合驾驶员特性的跟车策略。以跟车效率、行车安全性、舒适性、经济性等作为控制目标,利用模型预测控制(MPC)的方法设计满足多目标优化的控制器,并在SCANeR、Matlab/Simulink、veDYNA以及NI实时系统的环境下搭建测试平台上对控制方法进行测试和验证。结果表明:在全速域区间内,该控制方法能较好地完成车辆控制。

全速和半速核电厂汽轮机性能比较

核电汽轮机分为全速汽轮机和半速汽轮机,转速选择的不同会导致很多方面的差异,因此转速的选择是核电汽轮机选型中的重点。通过计算典型1000 MW级核电半速汽轮机和全速汽轮机的焓降型相对内效率来比较两种机型的热经济性,计算半速汽轮机与全速汽轮机末级叶片的水滴的相对速度来比较半速汽轮机与全速汽轮机的防水蚀的性能。计算结果表明,半速汽轮机的相对内效率略高于全速汽轮机的相对内效率;从安全性能来看,尤其是在防止水蚀的性能方面,半速汽轮机要好于全速汽轮机。

基于扫描的VLSI全速测试方法

当工艺进入到超深亚微米以下,传统的故障模型不再适用,必须对电路传输延迟引发的故障采用延迟故障模型进行全速测试。给出了常用的延迟故障模型,介绍了一种基于扫描的全速测试方法,并给出了全速测试中片上时钟控制器的电路实现方案。对芯片进行测试,可以直接利用片内锁相环电路输出的高速时钟对电路施加激励和捕获响应,而测试向量的扫描输入和响应扫描输出则可以采用测试机提供的低速时钟,从而降低了全速测试对测试机时钟频率的要求。最后,对于全速测试方案提出了若干建议。

某型发动机取消机油冷却喷嘴全速全负荷试验研究

为了降低某型2.0L汽车发动机的制造成本,制定了取消发动机机油冷却喷嘴的方案,在试验台架上对整改后的样机进行了20h磨合试验、发动机性能初试试验、曲轴箱压力分布试验、活塞漏气量试验、20h机油消耗试验和200h全速全负荷试验,收集了试验数据,得到了一簇相关参数的变化曲线和特征曲线,试验结束后对样机进行了拆解,分析了试验过程中出现的问题和现象,确认了发动机曲柄连杆机构可靠性符合设计标准,验证了取消发动机机油冷却喷嘴方案的经济性、可靠性和可行性.