新能源汽车双电机控制器电磁兼容性试验及问题原因分析

本文主要介绍了电磁兼容性试验在新能源双电机控制器产品开发中的重要性。对当前电磁兼容性试验所遇到的主要问题、主要试验内容及试验条件做了详细阐述,同时也提供了在试验过程中遇到问题的解决办法及思路。基于上述思路,本文针对某新能源汽车双电机控制器的传导发射和辐射发射试验做了研究,通过分析试验过程中出现的问题,提出了产品优化设计开发的详细变更点,并针对改进型的电控做了重复性试验。试验结果显示,产品的优化获得了较为理想的结果。

一种双电机控制系统的设计与实现

针对仿真转台提出的高精度和高动态的要求,采用双电机的控制方式对中框轴进行优化设计并且采用分时控制的方法来进行控制。仿真实验结果表明,采用的方法可以获得较好的动态性能和静态性能。

车用双电机控制器的热仿真分析

车用电机控制器的工作环境恶劣,结构空间紧凑,工作状况复杂,需要较强的散热能力以保证可靠性。采用一种水冷散热模块以解决双电机控制器的散热问题,利用Icepak软件对其进行热仿真分析,求解计算得出了温度场分布和流场分布状况。对比了圆形散热柱和方形散热柱两种不同散热结构对散热效果的影响,仿真结果表明,两种结构均能满足散热要求,其中方形散热柱的扰流作用更强,散热效果更好。

基于LabVIEW电动车辆双电机控制教学实验平台

基于虚拟仪器的软件LabVIEW,结合双电机、加载装置及转矩、转速传感器,开发了一套经济、实用的车辆双电机控制教学实验平台。该实验平台虚实结合、扩展性好、使用方便,既可以满足车辆电子技术、自动控制原理、测控技术课程教学实践要求,又可用于本科生科研训练(URP)。通过编写多电机驱动车辆在不同载荷下匀速、差速行驶等控制算法,并结合运动学模型构建控制系统,可进行时域和频域分析,得到性能指标。实践表明这种集探索、验证、改进于一体的教学模式,对提高学生测控、模拟仿真和综合素养有着积极的促进作用。

大倍率红外连续变焦系统双电机控制技术研究

采用双电机联动控制变倍组与补偿组的变焦方案替代传统的曲线套筒,实现了采用全透射式结构型式,相对口径为1/4,焦距变化范围为342.76mm^13.15mm连续变焦光学镜头的机械补偿式变焦。将变倍组设计成步进模式,作匀速运动,补偿组设计成位置跟踪模式,按凸轮曲线作变速运动,采用双电机全数字伺服控制凸轮(CAM)算法,将光学设计计算的变倍镜和补偿镜位置对应关系转变为对应的脉冲数输入到CAM表中,从而确定2个不同运动速度轴之间的位置对应关系。试验结果表明:双电机控制的变倍组和补偿组位置分辨率达到0.18μm,光轴一致性水平方向达到1.9′,垂直方向达到1.3′。

基于DSP和CPLD及IPM的双电机控制系统

介绍了DSP和IPM及CPLD构成的电机控制系统控制三相交流异步电机和步进电机的方法。通过设计和实验,该控制系统成功地控制了两台电机的正常运行。

同轴串联的双电机控制系统

介绍了同轴串联双电机控制系统的结构,主从控制,预控调节,励磁控制,力矩平衡控制,电势调节等功能。用装置对装置协议实现两个系统之间的信号传送和系统调试过程。运行结果表明,该控制系统具有良好的控制性能和调速精度。

采煤机牵引部双电机控制系统分析

以阳泉华越生产的MG300/700-WD型采煤机为研究对象,针对采煤机双电机主从控制方式存在不同步的问题,首先应用ADAMS对牵引部进行动力学分析,接着采用Simulink创建了双电机协调控制模型。通过对比不同控制系统下双电机转速差变化,得到了交叉耦合控制系统是较优的双电机控制方式。

双电机控制器电容纹波电流抑制研究

电机控制器中,支撑电容起到了吸收IGBT开关过程中的电流纹波、平滑母线电压的作用,能够帮助驱动系统实现稳定可靠运行。同时电容上吸收的纹波电流会使电容容芯发热,而电容的寿命与电容容芯的温度直接相关。现就混合动力汽车中双电机控制器支撑电容纹波电流产生的机理进行分析,提出通过双电机控制器之间的移相控制,实现电容纹波电流的抑制,减少电容发热,进而降低电容的体积、重量。最后,通过仿真和实验验证了分析结论的正确性。

基于扩张状态观测器的双永磁同步电机同步抗扰控制

对于双永磁同步电机系统中由于参数摄动和随机摩擦扰动引发的转速失同步现象,提出了一种新的双永磁同步电机滑模控制方法。首先,设计了扩张状态观测器去估计系统状态与实时扰动,并结合滑模跟踪控制器来提高电机在扰动作用下的跟踪性能;其次,将交叉耦合结构与滑模同步控制器结合,对电机转速的同步误差进行抗扰控制并且提升系统的同步性能。仿真结果表明,扩张状态观测器能准确估计电机系统机械角、转速及系统总扰动;设计的滑模控制器能够有效提高电机系统在扰动作用下的跟踪与同步控制性能。

改进型交叉耦合双电机比例同步控制研究

针对双无刷直流电机同步控制难以满足转速比例同步控制和高精度控制问题,在交叉耦合控制结构的基础上,提出了一种改进型交叉耦合控制结构,并引入模糊控制算法,设计了模糊PID控制器。通过分析无刷直流电机的数学模型,结合模糊PID控制和空间电压矢量脉宽调制技术(SVPWM),在MATLAB/Simulink仿真实验平台上对改进型交叉耦合控制进行了仿真分析。仿真结果表明,改进后的交叉耦合控制可以实现双无刷直流电机的转速比例同步控制,在启动、升速和负载突变阶段,模糊PID相较于传统PID控制,同步误差分别减少了4%、24%和22%,控制精度更高,具有更好的稳定性与鲁棒性。

双PMSM统一模型预测系统的转速同步控制

双电机控制系统中,负载扰动、参数变化以及加减速运行等因素都会导致系统不稳定,同步误差增大。针对以上问题,设计了一种基于双电机统一预测模型的转速同步控制系统。首先,在传统的双电机交叉耦合控制结构的基础上,建立双电机统一模型,并构造分段价值函数以更精确地调节跟踪误差和同步误差。其次,为提高系统的动态性能和鲁棒性,设计了比例积分和分数阶滑模复合同步控制器(Proportional integral+fractional order sliding mode control,PI+FOSMC)。最后,在两台永磁同步电机(Permanent magnet synchronous motor,PMSM)上进行了仿真。结果表明,双电机统一模型预测系统具有较强的动态性能和鲁棒性,可提高系统同步精度。

五桥臂双永磁同步电机系统优化模型预测控制

五桥臂逆变器传统模型预测控制一个控制周期内由单矢量作用,降低了2台电机的运行性能。针对该问题,提出了优化模型预测控制策略。通过对2台电机有效电压矢量和零电压矢量的占空比进行整体优化分配,减小电机的转矩波动,提高2台电机的控制精度,进而在满足2台三相电机控制独立性的情况下,提升了电机系统的控制性能。仿真结果验证了所提优化模型预测控制的正确性和有效性。

双馈电机功率因数控制技术研究

根据定子磁场定向控制矢量原理建立了双馈电动机功率因数控制模型,对双馈电机功率因数控制技术进行了理论分析,推导出功率因数与转子电压和电机参数之间的关系式以及功率因数控制特性。并以DSP为控制核心研制了双馈电动机闭环控制实验系统。理论分析和实验表明,所提出的双馈电动机功率因数控制技术是可性的,当双馈电动机的输出功率或转速发生变化时,通过调节转子励磁电压的幅值或相位可以控制双馈电动机的功率因数,从而提高系统运行效率和稳定性,节约电能。

自适应双电机同步传动控制技术的研究

双电机同步传动是龙门移动式镗铣加工中心的关键环节.在研究中采用自适应控制技术,通过检测从动轴状态和主动轴状态之间的误差,经过自适应律产生的反馈作用来修改主动轴和从动轴控制器的参数,产生辅助控制量,使其在速度上保持一致.驱动元件采用直线永磁伺服电机,以发挥其高速动态响应能力.仿真结果表明,此种控制方案具有鲁捧性强,同步误差小的优点.

双馈风力发电机系统的自抗扰神经网络的励磁控制

在双馈发电机传统控制方式的基础上,将自抗扰控制技术和BP神经网络相结合结合,应用于双馈风力发电机并网运行的控制上,提出了一种新的双馈风力发电机并网运行控制方案.该控制方案具有内外两个控制环,内环通过BP神经网络实现双馈风力发电机的转子d-q轴电流控制,外环通过自抗扰技术实现双馈风力发电机定了侧的有功、无功控制.由于自抗扰控制器利用一阶跟踪微分器和扩张状态观测器对系统扰动进行动态跟踪补偿,在此基础上输出双馈电机转了交-直轴电流的参考值,然后将该参考值作为BP神经网络训练样本的输入,训练后的BP神经网络可以更好地逼近实际转了电压输出量.论文设计并实现了该方案的具体控制算法.仿真测试表明:该控制方案具有优良的动态性能,对系统的内外扰动具有较强的鲁棒性,在没有精确的发电机参数情况下依然可实现并网系统的稳定运行.

基于DSP的开发型双馈电机控制实验平台

介绍了基于电力电子开放模块的100W双馈电机实验平台,并设计了三相PWM逆变、整流实验以及绕线式异步电机交流励磁控制实验。实验平台以TMS320F2812为控制核心,采样电路、调理电路等具有硬件模块化、软件标准化、拓展性较好等特点。实验平台不仅可用于开设上述实验,还可用于开发自主创新实验。

双电机独立驱动式电动拖拉机协同控制器开发

针对双电机独立驱动式电动拖拉机结构特点,提出了执行协同控制策略的自适应模糊比例积分微分(PID)稳定性控制方式,设计具备协同控制动力输出系统和行驶系统功能的整机协同控制器。通过控制策略设计、硬件电路设计、软件程序设计来完成整机控制器的开发。基于dSPACE/DS1007实时仿真测试平台对协同控制器进行功能测试。测试结果表明:基于自适应模糊PID控制,超调量为4.3%,调节时间为0.052 s,比闭环控制方式的调节时间减少了0.228 s。整机协同作业模式硬件在环测试过程中,以及在定转速输出模式下,动力输出轴(PTO)电机能够维持在固定目标转速下工作。跟随模式下,PTO转速对车速跟随性较好。协同控制器实现了动力输出轴在跟随式转速和标准转速之间的切换,满足双电机独立驱动式电动拖拉机作业过程的协同控制要求。

基于负载惯量匹配的双电机同步控制方法

在交流伺服系统运动控制领域,针对双电机同步精确控制时由于两轴负载惯量相差较大、额定运行速度快、到位精度要求高等控制难点,提出了简单且有效的同步控制方法,并在试验中进行了验证。该方法包括对同步控制方式的设计和误差补偿算法2个部分。首先,设计使用基于虚拟主轴的主从控制方式,可实现惯量匹配的同步指令输出;在此基础上,从负载特性入手,提出了基于加权耦合的误差补偿方法,能实现快速稳定的同步误差补偿。仿真与试验结果表明,该方法能够满足伺服运动系统的定位精度和同步控制精度要求,同时在一定程度上提升了系统的平稳性和补偿响应速度,工程实现效果较好。