基于逆变器死区的永磁同步电动机系统的变结构控制

采用具有 μ修整项的自适应滑模变结构控制方法来消除逆变器的死区对永磁同步电动机的影响 ,可以使系统全局稳定并且达到准确的位置跟踪 .

逆变器死区时间对永磁同步电动机系统的影响

文章分析了逆变器死区效应产生的机理以及死区时间对永磁同步电机系统的影响。分析和仿真结果表明 ,死区时间引起逆变器输出基波电压的非线性 ,并且使输出电压中产生奇次谐波 ,死区效应使永磁同步电动机系统的输出力矩下降 ,并且使电机的相电流中含有谐波 ,引起了力矩波动。

永磁同步电动机系统参数和状态的推广卡尔曼滤波估计

永磁同步电动机系统具有力矩系数大、力矩波动小以及控制灵活等优点,在许多精密伺服控制系统中得到广泛应用。本文在得到系统模型的基础上,利用推广的卡尔曼滤波器对非线性的永磁同步电动机系统参数和状态进行了估计,仿真结果验证了估计方法在数学上的可行性。

变频技术在永磁同步电动机系统中的应用和发展

近年来，PMSM系统发展迅猛，究其原因是：

基于DSP的磁场定向控制永磁同步电动机系统

本文提出了一套基于 TI公司的 TMS3 2 0 F2 4 0 DSP芯片对永磁同步电动机进行调速以及精确定位的解决方案 ,利用磁场定向的控制方法设计了一套双闭环调速系统 。

跑步机用永磁同步电动机系统的设计

针对跑步机脉冲式负载转矩的特点,分析了跑步机用永磁同步电动机驱动控制系统的关键技术问题,进而提出了电机本体、驱动控制和机械系统设计中相应的解决措施。尝试了电机本体和控制电路的一体化系统设计,对样机进行了仿真和实验,取得了令人满意的效果。

永磁同步电动机调速系统

永磁同步电动机传动系统容易控制 ,动态特性好 ,适用于中小功率的高性能伺服场合。文章研究了改进的变参数PID的速度控制方法 ,实验证明该方法是一种经典实用。

永磁直线同步电动机提升系统控制研究

根据永磁直线同步电动机提升系统工作原理和工作流程,提出了适合该系统控制的可编程控制器PLC和工业机相结合的控制装置,并简单介绍了硬件选取和软件的设计。试验证明,该控制装置对永磁直线同步电动机提升系统进行控制,效果良好。

永磁同步电动机混沌系统的控制

采用基于微分几何理论的精确反馈线性化方法控制永磁同步电动机中的混沌现象,分析了其中一种典型情况,即永磁同步电动机混沌系统在其参数均不为零的情况。在其他参数确定之后,通过调节另一个参数使系统呈现混沌状态,针对在该参数下系统出现的混沌运动进行控制。利用微分几何理论中的相关定理和引理,对施加控制的永磁同步电动机混沌系统检验能控性和对合条件,当条件满足时可求出系统的线性化状态方程及控制律,使非线性系统的控制问题转化为线性系统的控制问题,而线性化过程中没有忽略任何高阶非线性项。然后对线性化后的系统进行极点配置,设计所需的控制输入。仿真结果表明该方法可使系统状态快速稳定地收敛于零,从而具有良好的动态响应和稳态性能。

永磁同步电动机伺服系统CAN网络化设计

针对传统的电机伺服控制系统难于实现设备之间以及系统与外界之间信息交换的弊端,采用CAN总线技术组建多主分布式永磁同步电动机伺服系统CAN通信网络,以实现对永磁同步电动机伺服系统实时控制。通过对永磁同步电动机的速度、电压、电流、有功功率等的检测以及电机起停控制为例介绍了CAN总线在永磁同步电动机伺服系统中的应用。

基于矢量控制的交流永磁电动机伺服系统研究

永磁同步电动机伺服系统具有较高的性能指标,被广泛应用于智能机器人、风力发电等运动伺服系统中。重点研究了永磁同步电动机的电流环设计,通过建立永磁同步电动机的数学模型,分析电磁转矩与电流的关系,对逆变器采用一种基于反馈解耦的间接电流控制,对i_(d)、i_(q)解耦,引入PI控制器,通过控制逆变器的输出电压来调节逆变器的输出电流。为提高直流电压利用率,逆变器采用SVPWM调制方法。最后,在MATLAB/Simulink中搭建仿真模型,通过观测永磁同步电动机在负载启动、负载增大时的转矩、转速等波形可知,本文提出的电流环设计,可以使得伺服系统具有较好的抗扰动性能和跟随性能,同时,在负载发生变化时,具有较快的响应速度。

基于Hession矩阵优化的NDEKF神经网络辨识永磁直线同步电机

永磁直线同步电动机模型的建立对研究其稳态特性、动态特性和控制策略都是非常重要的.首先,将带外部输入的非线性自回归模型展成多项式形式,然后在此基础上用残差分析法导出真实的阶次所满足的条件.为了克服神经网络结构依靠人工试凑的不足,使用基于Hession矩阵的修剪法来优化其结构.考虑到BP算法的一些固有缺点,使用NDEKF(基于节点的解耦扩展Kalman滤波器算法)来训练网络.实验证明,网络的输出结果与试验样机(永磁直线同步电动机驱动的垂直运输系统)的实际输出十分接近;同时将NDEKF与BP算法进行对比,NDEKF算法具有收敛较快、泛化能力强、不易陷入局部极小等特点.

电动汽车PMSM退磁故障诊断及故障模式识别

电动汽车永磁同步电动机(PMSM)驱动系统受其功率密度、控制方式以及运行环境的影响,易出现永磁体局部退磁或均匀退磁故障,为了实现电动汽车PMSM驱动系统的安全可靠运行,PMSM退磁故障诊断与故障模式识别已成为亟需解决的关键技术问题之一。首先提出采用代数辨识法实现永磁体磁链的在线辨识,将辨识结果作为退磁故障定性诊断的依据;在此基础上,采用基于希尔伯特黄变换的定子电流瞬时频率分析方法,实现车用工况下局部退磁故障非平稳特征信号的有效提取。最后,通过系统仿真研究和实验研究证实建议的永磁体退磁故障诊断及故障模式识别的一体化解决方案能够在测量噪声和车用工况约束下,通过永磁体磁链的在线准确辨识及局部退磁非平稳微弱故障特征信号的有效提取,实现永磁体退磁故障的在线准确诊断及故障模式的有效识别。

SVPWM过调制法在永磁牵引逆变器中的应用

为了提高地铁牵引逆变器直流母线电压利用率,将基于叠加原理的过调制处理算法,应用在永磁同步电动机控制系统中,以减小电压谐波畸变率和转矩波动。文章先介绍过调制算法的原理,然后给出永磁同步电动机的运行方式及各个同步区的调制模式,最后在Matlab/Simulink环境下,建立永磁同步电动机控制系统的仿真模型.将基于叠加原理的过调制算法和传统单模式过调制算法进行对比仿真。结果表明,采用前者输出相电压谐波含量得到明显的抑制,转矩波动较小。

一种SVPWM过调制算法在永磁牵引逆变器中的应用研究

为了提高地铁牵引逆变器直流母线电压利用率,扩展电动机运行范围,改善电动机的动态特性,有关部门应采用叠加原理的过调制处理算法,并应用在永磁同步电动机控制系统中,减小电压谐波畸变率,减小转矩波动。本文首先详细介绍该过调制算法原理,然后给出永磁同步电动机的运行方式及各个同步区的调制模式,最后在MATLAB/Simulink环境下,建立永磁同步电动机控制系统的仿真模型,并对基于叠加原理的过调制算法和传统单模式过调制算法进行对比仿真。

《电机数字控制系统集成设计》系列讲座(八) 第5章 基于DSP架构交流电机数字控制系统集成设计

（接上期）5．1引言现代高性能伺服驱动系统要求高的动态特性，快速的加减速能力，高的峰值转矩和较小的转矩波动。所有这些特性的获得都是通过对电机转矩的控制未实现的。对于交流永磁同步电动机系统转矩的控制，以往多采用模拟控制技术来实现的。这是因为数字控制技术的发展远没有模拟控制技术发展那样成熟，另一方面是由于微处理机的计算速度，在某种程度上限制了数字控制的应用。然而，随着科技的不断发展，数字信号处理器（DSP）的出现，为电机系统的数字化控制注入了新的生机，美国AD和TI公司相继研制成功了以DSP为内核的集成电机控制芯片，为交流永磁同步电动机系统的全数字控制提供了必要的硬件和软件基础。

仿人机器人关节驱动微型伺服系统

用于仿人机器人关节驱动的微型伺服系统目前完全依赖进口。基于分析微型伺服系统各部件的发展现状与技术特点,研制了一款适用于仿人机器人关节驱动的国产伺服系统,包括永磁无刷伺服电机、巨磁阻编码器、高功率密度驱动模块以及通讯单元。通过与国内仿人机器人研究单位常用的几款进口伺服系统进行对比,验证所研制的微型伺服系统满足仿人机器人关节驱动对功率密度比等性能指标的要求,可完全代替进口产品。

基于在线定子电流优化的IPMSM驱动系统控制

永磁同步电机的磁路饱和及交叉饱和,会导致其电感参数与定子电流之间呈非线性变化,若不考虑电感参数的变化,势必导致电驱动系统运行时电机转矩输出能力下降和系统效率降低,甚至出现系统失稳。给出了计及磁路饱和与交叉饱和后,基于在线定子指令优化的内嵌式永磁同步电机驱动系统宽调速范围运行的控制方案,该方案自动实现MTPA控制和弱磁控制不同定子电流指令最优值的在线获取并实现不同控制方式的平滑切换。最后,通过系统仿真验证该方案的合理有效性。

基于扩张状态观测器的SMPMSM无模型控制

电动汽车永磁同步电动机(PMSM)驱动系统运行在复杂多变的工况条件下,由此引起的电机参数不确定性将直接影响基于经典PI控制的PMSM驱动系统性能。为此,引入基于数据驱动的无模型控制,同时为了简化控制器结构和提升控制精度,创新性地将无模型控制与扩张状态观测器(ESO)设计相结合,首先建立面装式永磁同步电动机(SMPMSM)的超局部模型,再设计SMPMSM交、直轴定子电流的无模型控制器,架构基于ESO的无模型控制的SMPMSM驱动系统。最后,通过系统建模和与基于经典PI控制的SMPMSM驱动系统的仿真对比研究,分析建议的SMPMSM驱动系统的动、静态性能及其抗参数变化的鲁棒性再给出结论。