神经网络用于永磁同步电机系统波动力矩补偿

电机系统的波动力矩是影响精密伺服系统响应精度的一个关键因素 .对恒速工作的永磁同步电机系统进行分析并提出了在电机系统控制指令中叠加补偿指令的抑制波动力矩方法 ,构造了相应的多层前馈神经网络模型 ,采用改进的BP网络———SPDS算法进行网络训练 ,实现了波动力矩补偿指令的计算 ,经样机系统验证得到了满意的波动力矩补偿结果 .

多通道并联逆变器馈电永磁同步电机系统谐波性能改进及容错控制

研究了多通道并联逆变器馈电永磁同步电机系统的谐波性能改进方法以及逆变器发生故障并开路运行后的容错控制策略。提出了移相混沌空间向量脉宽调制(SVPWM)策略,通过各并联逆变器SVPWM采样时间的交错,消除了开关频率部分倍频处谐波。同时通过无规则变化开关频率,将所有开关频率倍频处谐波能量在频谱上平铺,进一步减小了谐波峰值。本文针对系统中逆变器故障情况,分别提出并比较了"正常通道直接补偿"、"正常通道不对称电流补偿"及"等额电流补偿"三种容错控制策略。论文通过实验对上述谐波性能改进方法及容错控制策略进行了验证。

新能源汽车永磁同步电机系统标定方法及实现

电机系统是新能源汽车的主要动力源,电机系统性能直接影响整车经济性、驾驶感受等。扭矩的准确性以及系统效率的优化依赖于电机与电机控制器的准确标定,通过分析电机控制器的扭矩控制框图,针对标定过程中影响扭矩控制准确性及系统稳定性的因素进行了分析,确定了电机控制器的标定内容和标定方法,通过搭建的测试台架完成了电机与电机控制器的系统标定。通过不同转速及扭矩下的控制测试,验证了标定方法的有效性。

基于旋转高频电压注入的六相串联三相永磁同步电机系统转子初始位置解耦观测

用一台逆变器驱动两台永磁同步电机串联系统,可以通过控制不同平面的电压矢量实现对两台电机的独立解耦控制。该文提出在一台六相逆变器的六相平面和三相平面下同时注入旋转高频电压信号,通过解调静止坐标系下电流响应的负序分量来分别获得两台电机的转子初始位置角。同时为了提高观测精度,利用解调电流响应中正序分量所获得的误差角对解耦获得的转子初始位置角进行补偿。此外,对于六相串联三相永磁同步电机(PMSM)系统,考虑到系统中两台电机的浅磁饱和特性,在极性判断中利用了与传统单台永磁同步电机相反的结果来进行判断。根据该文所设计的旋转高频电压注入法,可以实现两台电机转子初始位置解耦观测。六相PMSM和三相PMSM的估计误差绝对值的平均值分别为3.72°和1.81°。最后,实验验证了所提观测算法的有效性。

一种永磁同步电机驱动系统效率优化方法

常规永磁同步电机驱动系统效率优化方法中电机功率因素变化值小,搜索时间长。因此,提出了一种工程化的效率优化方法。在低电压穿越工况下,从运行速度和母线电压等多方面考虑构建了一种非线性的载波切换曲线。根据曲线中最高值和最低值来设置调制系数,采用空间矢量脉宽调制方式的控制器在线性区做最大调制。在此基础上调节最优电流角,通过不连续脉宽调制方法将七段式发波规律改为五段式,最终实现永磁同步电机驱动系统效率的优化。通过对比试验发现,与其他两种效率优化方法对比电机驱动系统,提出的工程化的效率优化方法更具优势。

面装式永磁同步电机驱动系统无位置传感器控制

为了实现面装式永磁同步电机(SMPMSM)驱动系统的无位置传感器运行或位置传感器故障下的系统自适应容错运行,首先介绍基于微分代数的SMPMSM驱动系统转子位置和转速的获取方法,其次研究逆变器死区效应对转子位置估计精度的影响,给出基于纹波电流计算的逆变器死区补偿方案,提出基于微分代数且集成逆变器死区补偿的SMPMSM驱动系统无位置传感器控制方案,进而架构无位置传感器控制的SMPMSM驱动系统。通过系统建模、仿真和实验测试验证了所提出的SMPMSM驱动系统无位置传感器控制方案的合理性和有效性。

同步电机调速系统参数辨识研究进展与展望

综述同步电机调速系统参数辨识方法,分析时域辨识法、频域辨识法和人工智能优化算法的优缺点。最后针对研究现状中存在的不足,指出进一步的研究方向为提高数学模型的仿真精度、设计更合理的辨识试验、开发有效的辨识效果评估方法。

基于纹波电流计算的面装式永磁同步电机驱动系统逆变器死区补偿

对于电压源型逆变器,由于其功率开关管寄生电容的存在,使逆变器开关周期内输出电压上升和下降不再是瞬时实现,而传统的死区补偿方法并未考虑寄生电容的影响,不仅导致死区补偿效果欠佳,而且存在电流过零点判断困难及易产生过补偿的技术不足。为此,论文首先分析计及开关管寄生电容的逆变器死区效应,然后,针对面装式永磁同步电机(SMPMSM)驱动系统,详细推导其逆变器输出纹波电流的计算公式,提出基于纹波电流计算的逆变器死区补偿方法,并通过基于不同死区补偿方法的SMPMSM驱动系统建模、仿真和实验,验证了所提出的死区补偿方法的技术优势。

一种永磁同步电机伺服系统双内核控制结构设计

针对永磁同步电机伺服系统的控制要求,设计了一种DSP+FPGA的双内核控制结构。在充分考虑DSP和FPGA的芯片特点和资源的基础上,合理划分了系统的控制任务,基于总线空间和分级中断的通信方式实现了内核之间的数据交换。双内核的控制结构简化了系统电路,进一步提高了全数字化程度,增强了系统的稳定性,为伺服系统的设计提供了一种新的方法。

基于级联多模块的永磁同步电机驱动系统传导EMI建模与预测

随着半导体器件开关频率的不断提高,采用脉宽调制(pulse width modulation,PWM)技术的电机驱动系统面临着严重的传导电磁干扰问题。在实际应用中,诸如滤波器、电缆、电机及驱动器单元通常处于级联状态,同时系统级的电磁干扰(electromagnetic interference,EMI)预测无需获得系统内部每个支路/节点的EMI信息。针对上述特点,文中提出一种基于级联T参数的模块化EMI建模方法。所提方法采用基于替换定理的干扰源建模技术以考虑交流电机驱动系统中的PWM开关动作行为。同时,该方法将系统中的各个阻抗单元视为一个二端口网络“黑盒”,并采用T参数进行描述以避免Z参数不能直接应用于级联单元运算的问题。此外,对EMI标准未限制的级联器件单元进行模块化划分,并采用T矩阵运算对其进行简化,该简化过程不存在理论近似。理论分析表明,因EMI优化而增加或改变滤波器等级联模块时,基于级联T矩阵的EMI预测方法只需对涉及的级联单元重新进行划分和阻抗计算即可。最后,以一台永磁电机驱动系统为例进行分析及验证,实验对比结果表明,所提模型具有模块化、复杂度低的特点。

同步电机系统的设计和应用

设计一个同步电机系统,其可以独立运行提供稳定电压和频率;也可以并入电网与其一起运行。同步电机系统由直流电动机启动,调节三相桥式整流电路以调节输出的频率或功率,调节整流电路以调节电压或功率因数。

带有超级电容储能的永磁同步电机—电梯曳引系统

现有永磁同步电机—电梯曳引系统一般是通过电阻消耗电梯运行过程中的再生能量,耗能大且效率低。对此,文中引入超级电容储能环节,利用双向DC/DC变换将储能元件并联至中间直流母线,通过对变换器的控制,使得系统在永磁同步电机再生发电运行时给超级电容充电,而在电机电动运行时为超级电容放电,以充分利用负载再生能量,提高系统的运行效率。仿真结果表明,相比传统耗能方式,采用超级电容储能可有效回收利用系统的再生反馈能量,系统工作在给定实验条件下,单个周期节约能量占系统所需最大能量的58.8%,同时该系统动态过程中转速超调<2%,稳态过程中转速转矩静态误差<1%。由此可知,该系统可实现较好的节能效果,同时还具有良好的运行性能。

基于快速控制原型的永磁同步电机控制系统设计及应用

为满足未来社会生产要求,设计了一套基于快速控制原型的永磁同步电机控制系统。在确定快速控制原型开发流程的基础上,提出了最大转矩电流比控制方案,并分别从硬件设计、软件设计以及矢量控制等几个方面入手,对永磁同步电机控制系统设计方案进行阐述。永磁同步电机控制系统设计方案充分彰显了快速控制原型的优势,具有技术可行性。在永磁同步电机控制系统设计中,应考虑到硬件与软件等几方面因素的影响,通过完善设计路径可以增强系统功能,值得关注。

提升电力系统稳定性的新能源发电场同步电机对并网技术

环境问题是一个全球性问题。解决环境问题的根本途径是大力发展清洁能源。构建全球能源互联网有利于平抑可再生能源波动,促进清洁能源发展。在高渗透率新能源的电网中还存在各种电力系统的稳定性问题。为解决这些稳定性问题,提出了同步电机对(motor-generator pair,MGP)的设想和技术,并对其进行了理论和实验研究。先进行MGP的小干扰稳定性和暂态稳定性理论研究,发现MGP的阻尼二倍于单个同步机系统。再对MGP系统进行了实验研究,实验结果表明,MGP系统可以稳定运行。进一步实验结果还表明,MGP系统可以对电力电子逆变器产生的谐波起到滤除效果。最后总结MGP的技术优势和可能的应用场景。

永磁同步电机驱动系统在皮带运输机上的运用

简要介绍和分析了永磁同步电机驱动系统的结构以及特点,并且基于此对永磁同步电机驱动系统在皮带运输机上的具体运用,展开了探讨。同时,通过该方面可以知道,永磁同步电机驱动系统的各项性能,非常适合皮带运输机的运行,可以大大提高皮带运输机的运行效率。

采用同步电机对系统提升新能源电网低电压穿越能力的仿真与试验

由于新能源并网变流器耐流能力不足,在电网发生故障时容易出现大规模脱网,造成新能源电力系统低电压穿越(LVRT)能力下降,进而危及电力系统的稳定运行。提出一种新能源同步电机对(MGP)系统用于提升新能源发电系统LVRT能力。首先给出了MGP系统的数学模型和控制方法,然后从机械运动方程入手分析MGP系统的故障隔离机理,并对直流电压反馈控制在电压跌落过程中的调控机理进行了详细阐述。进一步以光伏(PV)发电系统为例,通过仿真分析了采用MGP系统对低电压穿越能力的提升及无功支撑作用。最后对所提并网方案的低电压穿越效果进行试验研究,验证了光伏逆变器采用直流电压反馈控制后MGP系统可以有效提高光伏低电压穿越能力。

永磁直线同步电机伺服系统鲁棒反步控制器设计

针对永磁直线同步电机(PMLSM)伺服系统强鲁棒性、高控制精度的要求,提出一种鲁棒反步控制器。为了解决常规PID跟踪精度不高、参数调节难度大及鲁棒性差的问题,将自适应控制与反步控制结合。利用自适应机制实时估计系统的扰动,去除了反步控制设计过程中对外界扰动上界的要求,同时克服了控制律高频抖振的问题。同时,分析了闭环反馈系统中高频噪声的特性以及对系统的不利影响,使用低通滤波器来抑制高频噪声。最后,在Googol公司的试验平台上,通过与一种改进的PID对比,验证了设计的鲁棒反步控制器的可行性以及抑制高频噪声的有效性,可为先进控制理论的工程化提供参考。

低速大扭矩永磁同步电机变频驱动系统在主斜井带式输送机上的应用

低速大扭矩永磁同步电机变频驱动系统具有起动平稳、人工维护量小、噪音低等方面优势,将其运用到主斜井带式输送机上可实现对重载启动困难等问题的有效处理,能够达到良好的节能效果,会为生产运输提供可靠支持,应用价值较高。通过对永磁同步电机变频驱动系统特点的介绍,对低速大扭矩永磁同步电机变频驱动系统在主斜井带式输送机中的应用展开全面探究,期望能够为该系统应用提供一些参考。

基于强化学习的刚性联接双电机系统无模型最优协调控制

双永磁同步电机系统具有模型参数不确定,外部负载变化以及快慢动态共存的特性,这为其最优协调控制带来挑战。该文提出一种基于强化学习的无模型最优协调控制方法。首先,采用传统的主从控制结构和PI控制器构建双永磁同步电机系统数学模型;其次,利用输出调节理论和最优控制理论,设计最优协调控制器,解决系统外部负载变化问题;然后,针对系统的模型参数不确定以及快慢动态共存特性,提出一种独立于模型参数的强化学习算法,学习控制器增益;最后,仿真和实验结果验证所提出的控制策略可以有效改善双电机系统速度跟踪性能和转矩同步性能。该文所提控制方法能够提高双电机系统的跟踪性能和同步性能,抑制未知时变负载的干扰,并避免参数不确定所带来的影响。

城轨车辆永磁同步电机牵引系统研究现状与发展前景

随着城市道路的不断发展,地铁等轨道交通已经成为人们日常出行不可缺少的交通工具之一.城市轨道交通车辆的安全性不容忽视,因此有必要不断加强对轨道交通车辆安全性的研究和分析.在轨道交通车辆中,电气牵引系统是车辆必不可少的核心技术之一,它能有效地控制轨道交通车辆的牵引和电制动稳定性,保证车辆行驶过程中的安全.永磁牵引系统利用永磁同步电机高效、低噪音、高功率密度的特点,在满足列车正常运行的基础上,实现列车的节能运行.本文从永磁牵引系统与传统异步牵引系统的区别、永磁牵引系统的特点及存在的问题等方面,综合分析了永磁牵引系统在城市轨道交通领域的应用前景.