基于TMS320F2812处理器矢量控制永磁同步交流电机

永磁同步交流电机(PMSAM)在电力传动领域发挥着重要的作用,是工业自动化不可缺少的组成部分,永磁同步电动机以其独特的优点适用于中小功率伺服场合。分析了永磁同步交流电机的数学模型和控制要求,介绍了永磁同步交流电机的矢量控制理论,并根据矢量控制理论运用TMS320F2812处理器对永磁同步交流伺服电机的控制。

小型弹用电动舵系统中永磁同步交流电机应用技术研究

在大功率、高精度伺服系统中，永磁同步交流电机凭借优异的性能应用越来越广泛，嵌入式数字系统和电力电子技术的发展和导弹数字化程度的提高，给永磁同步交流电机应用到导弹电动舵系统中提供了条件。随着飞行器功率电传技术发展，对大功率电动舵系统需求日益突出，本文建立了永磁同步交流电机驱动控制模型，设计了采用永磁同步交流电机的电动舵系统方案，进行了仿真分析。

永磁交流同步直线电机位置伺服控制系统设计

分析了永磁交流同步直线电机的数学模型和控制要求 ,对 4种典型的位置控制器进行了比较研究 ,对扰动观测器的结构进行了改进和参数调整。在此基础上 ,提出基于扰动观测器的加速度反馈位置伺服控制系统。理论分析和仿真实验证明 ,此控制系统适于永磁交流同步直线电机的控制。

交流永磁同步电机伺服系统的线性化控制

提出了交流伺服系统自适应反馈线性化的控制方案 ,通过将在线估计的参数应用于坐标变换和非线性状态反馈 ,达到了线性化控制的目的 ;讨论了增强参数收敛性问题。

利用扩张状态观测器的交流永磁同步电机控制

为了提高交流永磁同步电机控制系统的控制品质,保证系统在内外各种扰动的影响下仍能保持快速、无超调、高精度的控制品质,提出了一种改进的控制方式。首先,根据电机模型的特点,分析了影响系统控制品质的因素,包括电流环的动态耦合、速度环的未知扰动等。然后,在介绍扩张状态观测器的原理及功能的基础上,设计了三个扩张状态观测器分别估计速度环和电流环的总扰动,进而设计出具有扰动前馈补偿和误差反馈律相结合的复合控制器。最后仿真和实验均证明了改进的控制策略的有效性。实验结果表明,使用同一组控制器参数,改进的控制策略能够同时实现高低速的高品质动态响应。设定速度为600 r/min时,与传统PI控制器相比,调节时间从0.54 s缩短为0.09 s,速度稳态误差RMS值从2.2 r/min降为1.6 r/min;设定速度为0.01 r/min时,改进的控制策略仍能够保持电机平稳运行,且位置误差在±1码。该控制策略能够满足交流永磁同步电机高精度控制的要求。

永磁交流同步电机驱动的电动螺旋压力机研究

转矩的快速响应和稳定输出是电动螺旋压力机稳定运行的关键。本文介绍了齿轮传动的电动螺旋压力机工作原理,讨论了永磁交流同步电机矢量控制技术的基本原理,提出了大功率永磁交流同步电机驱动的电动螺旋压力机交流伺服系统控制方案。通过实验,显示了其在转矩控制方面的优越性能,并有效控制了电机的启动电流和温升,实现了电动螺旋压力机的长期稳定运行。所研究的成果已应用于实践。

交流永磁同步电机伺服系统的变结构控制

运用变结构控制理论 ,分析和设计永磁同步电机磁场定向交流伺服系统 ,并采用了基于观测器重构状态的控制方案。仿真实验表明 ,采用变结构控制的伺服系统响应速度快 ,控制精度高 ,对负载变化和自身参数扰动具有较好的鲁棒性 ,其调速和定位性能明显优于传统的控制方法。

交流永磁同步伺服电机的参数自整定模糊PI控制

为提高交流永磁同步伺服电机矢量控制系统中电机转速和电磁转矩的动态性能,设计了一种参数自整定的模糊PI调节器用于永磁同步电机的矢量控制系统.通过模糊规则在线调整参数ΔKp和ΔKi的方法,满足当偏差e和偏差变化率e(c)变化时对参数Kp和Ki的要求,从而改进传统PI调节器的控制性能.并通过永磁同步电机双闭环控制系统的Simulink仿真.结果表明,与使用传统的PI调节器相比,采用所设计的参数自整定模糊PI调节器在高速和低速情况下,系统的电磁转矩和电动机转速的暂态响应特性都有所改善,控制性能更加理想.

大功率盘式交流永磁同步电机电磁场分析

针对应用于石油钻井平台的510kW盘式交流永磁同步电机进行了建模,并分别从空载、负载、电感角度进行了三维电磁场仿真。建模中考虑了模型的对称性和周期性,将整体模型简化成1/4模型,从而显著减少了仿真的计算量。在电机空载状态下,得到了空载磁通密度分布,分析了永磁体极弧系数、槽口宽度和极槽配合对齿槽转矩的影响,通过优化,在永磁体极弧系数取0.85、槽口宽度取5mm、极槽配合取18槽16极时,得到了最小的齿槽转矩30.64N·m,这将有利于降低转矩波动,从而减小电机的振动和噪声,提高系统的控制精度和品质。在电机负载状态下,分析了不同电流激励源和内功率因数角下的电磁转矩波形:在恒转矩区,当相电流为550A、内功率因数角为22°、额定转速为1 600r/min时的电磁转矩为3.115kN·m;在恒功率调速区,当相电流为550A、内功率因数角为41°、转速为2 000r/min时,电磁转矩为2.577kN·m;在过载工作区,当相电流为1 140A、内功率因数角为47°、额定转速为1 600r/min时,电磁转矩为4.756kN·m,电机达到1.5倍过载。与同体积的其他电机相比,该电机的电磁转矩密度有显著提高,内功率因数角调整裕度也较大,能满足过载能力要求。此外,结合电机空载和负载求得的参数,绘制了盘式电机矢量图,求得同步电感值为0.31mH。

交流永磁同步电机伺服系统模糊PID控制

分析了永磁同步电机(PMSM)在d-q轴的数学模型,结合传统PID控制和模糊PID控制的优点,根据永磁同步电机伺服控制系统随着负载变化或干扰因素影响,引起其对象特性参数或者结构发生改变,从而建立PID参数自调整的推理规则,设计了PMSM伺服控制系统的模糊PID参数自适应控制器。仿真结果表明,模糊PID控制器与传统PID控制器相比具有更好的动态稳定性,对外界干扰具有较强的鲁棒性。

大功率盘式交流永磁同步电机温度场流场耦合分析

根据510 k W盘式电机的电磁设计参数及热物性参数建立了三维温度场流场流固耦合模型,分析了额定工况下电机发热部件的温度分布,接着对样机进行了温升试验。针对温升试验电机温度偏高进行了改进性研究探索,从主动降低损耗和被动降低损耗两方面,研究了影响盘式电机温升的因素。主动降耗方面,建立了等效的二维直线电机模型,从铁耗理论模型和电磁仿真模型角度分析了不同牌号硅钢片在空载和负载工况下,铁耗瞬态变化趋势。对于供电频率较高的电机,尤其在弱磁区,铁耗往往成为影响电机温升的主要因素,对于卷绕定子铁心,建议采用沿着卷绕方向易于磁化、高磁感应强度、低损耗的晶体取向超薄硅钢片来降低高频铁耗。被动降耗方面,基于建立的三维耦合模型,分析了水道不同入口流速对电机定、转子最高温度影响、额定负载和过载工况下的定子绕组最高温度随入口冷却液流速变化趋势,最后将端盖端面水道流体单独建模,通过以上温升影响因素的分析,为之后盘式电机热管理的改进设计提供理论依据。

粘着控制中的交流永磁同步电机调速控制研究

交流永磁同步电机的模型参数辨识精度是影响电机矢量控制方法性能的关键。基于此,在交流永磁同步电机同步旋转坐标系的数学模型下,提出了一种交流永磁同步电机模型参数的辨识方法,采用直轴电流阶跃响应实验同时辨识定子电阻和直轴电感,脉冲电压实验检测交轴电感,速度驱动实验检测转子磁通。在电机模型参数辨识结果的基础上,讨论了基于矢量控制的交流永磁同步电机调速控制系统电流环和速度环的设计方法。在基于TMS320F2812 DSP的电力机车粘着控制实验平台上进行了实验研究。实验结果表明电机模型参数辨识方法的有效性,调速系统具有良好的动态和稳态性能。

基于TMS320F28335的永磁同步交流伺服电机矢量控制系统设计

介绍了永磁同步交流伺服电机的矢量控制理论,并根据矢量控制理论采用TMS320F28335实现了对永磁同步交流伺服电机的电流、速度和位置的三闭环控制,最后给出实验结果及其分析。

交流永磁同步电机全数字伺服控制器设计

介绍了一种交流永磁同步电机全数字伺服控制器的软硬件组成及设计方案,系统采用TIDSPTMS320LF2406A组成核心控制电路,以智能功率模块构成主电路,具有通用紧凑的系统结构。

基于自抗扰控制器的交流直线永磁同步伺服电机速度控制系统

根据三相交流直线永磁同步伺服电机的非线性动态模型,采用自抗扰控制器的方法,对系统的内部扰动和外部扰动进行观测,并加以补偿。仿真结果表明,采用自抗扰控制器具有较好的动态性能以及对负载扰动、电动机参数变化都具有较好的鲁棒性。

全数字交流永磁同步电机控制器设计与实现

介绍了一种交流永磁同步电机全数字伺服控制器的软硬件组成及设计方案,系统采用TI DSP TMS320LF2406组成核心控制电路,以智能功率模块构成主电路,具有通用紧凑的系统结构。

交流永磁同步电机伺服系统的变结构控制

运用变结构控制理论分析和设计永磁同步电机磁场定向交流伺服系统;从实现的角度,采用了基于观测器重构状态的控制方案。仿真实验的结果表明,采用变结构控制的伺服系统响应速度快,控制精度高,对负载变化和自身参数扰动具有较好的鲁棒性,其调速和定位性能明显优于传统的控制方法。

交流永磁同步电机控制器的设计与实现

介绍了矢量控制的原理,并运用TI公司的高性能数字信号处理器TMS320F2811进行三相永磁同步电机空间矢量控制器的设计;设计方案分为硬件设计和软件设计两个部分,硬件设计部分详细介绍了硬件系统设计方案,并提供了编码器电路、电流检测电路、过流保护电路;软件设计部分介绍空间矢量控制算法的设计与实现,对电流环和转速环的控制算法进行了详细说明;通过实践检验,该系统符合设计要求,具有控制精度高、反应速度快等优点。

基于MATLAB的交流永磁同步电机解耦控制研究

介绍了一种采用现代控制理论对交流永磁同步电机的直交轴耦合分量进行解耦的有效方法,该法通过加入状态反馈矩阵使电机的电磁力矩得到独立控制,MATLAB仿真结果证明了该方法的有效性。

一种在线测算交流永磁同步电机定子电感参数的方法

本文介绍了一种采用准电流定向控制在线测算交流永磁同步电机定子电感参数的新方法,该方法利用通用的PWM调制的电压型逆变器在电机定子d轴上施加了一个正负交替的小电压,与d轴上获得的正负交替的小电流一起推算出定子电感参数。该法具有测试时间短和电机无需堵转的特点。它所涉及到的数学计算简单易于数字编程实现。MATLAB仿真结果证明了该方法的可行性和正确性。