SMPMSM驱动系统的无位置传感器控制

为了实现面装式永磁同步电机(SMPMSM)驱动系统在位置传感器故障下的容错运行,提出基于无模型自适应观测器实现逆变器死区的合理补偿;再通过逆变器参考电压及SMPMSM的定子电流,设计基于微分代数的转子位置估计器,实现SMPMSM驱动系统全速度范围内的转子位置和转速估计。在理论分析的基础上,建立了无位置传感器控制的SMPMSM驱动系统模型,通过系统仿真结果证实所提出的SMPMSM驱动系统无位置传感器控制方案的有效性及技术优势。

SMPMSM驱动系统的自抗扰协同控制

基于面装式永磁同步电机(SMPMSM)驱动系统的电流内环协同控制器和速度外环自抗扰控制器的设计,架构了一种新颖的集成自抗扰控制和协同控制的双闭环SMPMSM矢量控制系统,旨在提升SMPMSM驱动系统的动态、静态性能及其鲁棒性。在理论分析的基础上,对SMPMSM驱动系统架构及其控制性能进行了数字仿真和性能测试,并与经典的PI控制的SMPMSM驱动系统进行了比较研究,最后给出了结论。

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。

表面贴装式永磁同步电机弱磁控制策略的研究

研究表面贴装式永磁同步电机的弱磁控制策略,提出了一种修正电流设定值的方法。该方法由两部分组成:弱磁区域的确定和设定电流修正值的计算。电机运行所在的弱磁区域由恒转矩曲线方向和电流调节器输出电压递减方向之间的夹角来确定,输出电压的递减方向信息通过梯度下降法计算得到。设定电流修正值的大小根据该弱磁区域内转矩、电压变化量的方向信息和电流调节器输出电压与电压设定值的差值来确定。通过实验验证了该控制策略的正确性和可行性,并且具有控制精度高、响应速度快、鲁棒性好等优点。

表贴式永磁同步电机空载磁场的解析计算

提出了一种解析法用于对表贴式永磁同步电机(SMPMSM)的空载磁场进行定量计算。基于子域模型法的理论,将定子开槽的气隙结构划分成定子槽子域和气隙子域,并且在子域中建立相应的拉普拉斯方程。根据子域与铁心间的边界条件以及子域间交界面上的连续条件,对拉普拉斯方程进行求解,从而可对开槽效应进行解析计算,得到相对复磁导函数。该相对复磁导函数不仅计及槽与槽之间的影响,还考虑了槽深的影响。基于所推导的相对复磁导函数,对SMPMSM的气隙相对磁导和空载磁场的径向以及切向分量进行计算。解析计算结果与有限元结果进行对比,验证了该相对复磁导函数的准确性。