用于康复训练的永磁同步电机等速运动控制仿真

为实现康复训练中的等速运动控制,课题组根据等速运动的概念和特点搭建了永磁同步电机速度控制系统仿真模型。在建立电机数学模型基础上,利用PID控制器实现电机电流环和速度环控制;采用余弦函数设计动态速度规划器,实现升速阶段和减速阶段速度和加速度无突变;采用判断转矩阈值方法,实现运动意图识别。结果表明:系统仿真模型输出的速度和转矩与规划的训练速度和模拟的用户输入转矩基本重合,在等速运动阶段和换向时,速度波动小。该仿真模型可用于康复用等速运动控制。

高压断路器用电机驱动机构路径动态规划方法

电机驱动操动机构相较于传统操动机构结构简单,动作可控性强,极大的提高了断路器分合闸操作的可控性及可靠性。针对电机驱动机构的控制方法即机构的运动轨迹方法,提出了一种电机驱动机构的路径动态规划方法,由建立的电机输出轴与开关动触头之间的数学模型,推导开关动触头最佳运动轨迹和电机轴最佳输出曲线的数学关系,最后搭建126kV电机驱动操动机构试验平台,由试验平台所得的结果证明,提出的动态规划方法与预置曲线法相比,能够有效缩短运行时间,提高断路器的机械寿命。

永磁同步电机速度控制器的全数字化集成

基于现场可编程门阵列(FPGA)设计了具有Anti-windup策略的速度控制器用于永磁同步电机伺服控制系统,并给出了相应的集成设计方法。该方法通过单片FPGA实现永磁同步电机的全数字集成控制。采用FPGA的嵌入式Nios II核完成速度环控制策略,通过FPGA的并行硬件电路实现了高速电流环控制器。为了解决速度给定较大时产生的控制器积分饱和问题,设计了具有Anti-windup策略的PI速度控制器用于有效地减小转速超调量,缩短调节时间。实验结果表明:与PI控制器相比,使用这种速度控制方法可使永磁同步电机最大转速跟踪精度提高10r/min,且具有良好的动态性能和稳态精度。提出的设计方法满足永磁同步电机伺服控制系统的设计需要。

基于模糊逻辑控制的永磁同步电动机SVM-DTC系统仿真

针对传统的永磁同步电动机SVM-DTC系统中采用的PI调节器对电机参数变化及外加干扰时鲁棒差等问题,在分析永磁同步电动机数学模型的基础上,提出了一种基于模糊控制的永磁同步电动机SVM-DTC系统方案,设计了一种带分离积分项的自适应模糊控制器,并替换了传统的SVM-DTC系统中的转速PI控制器、转矩PI控制器和磁链PI控制器,用MATLAB仿真软件建立了系统模型。仿真结果表明该系统设计正确,所设计的模糊控制器优于常规控制器,能有效减小系统磁链和转矩脉动,系统性能明显改善。

永磁同步电动机直接转矩控制策略研究

分析了永磁同步电动机的数学模型、常规直接转矩控制(DTC)算法,引入磁链误差进行电压矢量预测对常规DTC策略改进,并在此基础上提出基于磁链误差矢量调制(FESVM)的直接转矩控制系统仿真建模方法,建立基于常规直接转矩和改进的直接转矩两种策略的控制系统仿真模型,并对仿真结果进行分析比较。仿真实验结果表明,改进的DTC策略能有效地减小永磁同步电动机转矩脉动和磁链脉动,为实际控制系统的设计和调试提供了新的思路。

基于扇区过渡的永磁同步电动机直接转矩控制

分析了直接转矩控制(DTC)基本原理,针对永磁同步电动机直接转矩控制系统中定子磁链经过相邻近扇区边界时系统转矩脉动较大的问题,提出两种在相邻扇区过渡时抑制转矩脉动的方法:平衡扇区过渡法和过扇区过渡法,并对所提出的两种方法进行了仿真研究。仿真实验结果表明两种方法都能有效减小系统中定子磁链处于扇区边界时的转矩脉动。

基于矢量控制的PMSM高性能伺服系统设计

在TMS320F2812 DSP硬件平台上,采用C语言Q格式编程技术,实现了基于矢量控制和空间矢量脉宽调制(Space Vector Pulse Width Modulation,简称SVPWM)技术的永磁交流同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor,简称PMSM)双环速度控制或三环位置控制,通过串行接口设置系统4种工作方式中的一种。由实验结果可以看出,系统具有良好的动态响应特性,可广泛应用于数控系统、自动生产线等需要高精度伺服控制的场合。

永磁同步电动机控制系统的FPGA设计实现

介绍一种利用FPGA实现的高性能永磁同步电动机矢量控制系统。在分析了永磁同步电动机的数学模型和空间矢量控制方案的基础上,采用分模块化设计思想设计了基于FPGA的永磁同步电动机控制系统。使用VHDL硬件描述语言构建了永磁同步电动机矢量控制系统的空间矢量脉宽调制(SVPWM)、编码器解码模块、PI调节器模块、角度计算模块等硬件逻辑电路。最后在Altera cyclone 4CE115 FPGA中,结合电机功率驱动板和永磁同步电动机对系统整体进行了实验验证。

供电电压对抽油机永磁电机能效的影响分析

永磁同步电动机作为一种高效节能电机,已经在油田抽油机拖动领域得到大面积的推广应用,但在实际应用过程中经常发现部分永磁电机功率因数偏低,能耗比正常水平偏高的问题。本文通过理论分析探讨了这一现象发生的原因,制定了测试永磁电机临界反电势点的相关测试方法,并结合实验室和现场获取的测试数据,进一步论证了供电电压的变化对永磁同步电动机性能的影响。最后分析了目前在抽油机上调整永磁同步电机供电电压存在的难点问题并提出了解决办法。

永磁同步电机的变结构MRAS转速辨识

为改善永磁同步电机无速度传感器控制系统对参数变化和负载扰动的鲁棒性,将滑模变结构控制引入到模型参考自适应系统中,提出一种基于变结构模型参考自适应系统的永磁同步电机转速辨识方法。理论分析和仿真结果表明,该方法具有良好的动静态性能,比传统模型参考自适应系统具有更高的估计精度,对参数变化和负载扰动有更强的鲁棒性,且算法简单,易于实现。

一种基于磁链规划的永磁同步电动机控制方法

提出了一种基于磁链规划的电动坦克用永磁同步电动机矢量控制方法,充分利用逆变器容量的最大转矩控制算法以满足电动坦克的动力要求,并采用基于磁链的效率优化算法提高系统效率。最后仿真验证了该方法的实用性和有效性。

一种基于磁链规划的永磁同步电机控制方法研究与仿真

提出了一种基于磁链规划的电动坦克用永磁同步电动机矢量控制方法;充分利用逆变器容量的最大转矩控制算法满足电动坦克的动力要求,并采用基于磁链的效率优化算法提高系统效率;最后采用Matlab/Simulink仿真验证了该方法的实用性和有效型。

稀土永磁空心杯电动机CAD系统研究

针对稀土永磁空心杯电动机的设计特点,利用C++Builder 6.0开发了该种电动机的CAD软件。该系统使用事件驱动机制进行程序设计,运用了数据库编程技术,可有效地进行稀土永磁空心杯电动机的设计。通过设计实例,将此系统与实测数据进行了比较,证明了该系统的准确性。

基于矢量控制的永磁同步电动机调速过程的仿真

根据矢量控制理论和永磁同步电动机的数学模型建立仿真模型,并对永磁同步电动机的调速过程进行仿真。仿真结果较好地反映了永磁同步电动机的调速运行过程,为进一步的工程应用奠定基础。

基于摩擦模型的反演滑模控制在大型望远镜上的应用

根据永磁同步电机驱动的大型望远镜转台对指向精度与低速跟踪精度的要求,设计了基于摩擦模型的反演滑模控制器。建立了基于摩擦模型与外部扰动的系统模型;然后,按照反演设计方法,设计了离控制输入最远的子系统,在设计过程中加入滑模控制,从而减小非线性摩擦因素与外部风载等对指向精度与跟踪精度的影响。通过理论仿真和实验研究验证了该方法的有效性。结果显示:所设计的反演滑模控制器具有较好的动态响应,对扰动等不确定性因素具有较强的鲁棒性,当位置阶跃指令为4.6″时,稳态误差为0.048 51″,比传统的PI控制算法减小21.4%;当输入斜率为5(″)/s的位置斜坡指令时,稳态跟踪误差为0.031 26″,比传统的PI控制算法减小30.1%。结果表明提出的方法能够提高望远镜控制系统的指向精度和低速跟踪精度。

滑模变结构控制交流永磁同步电机伺服系统

本文将滑模变结构控制理论应用于交流永磁同步电机伺服系统中，以提高系统的响应性能．通过对系统的计算机仿真研究，证明滑模变结构控制不但解决了系统动、静态特性之间的矛盾，而且提高了系统的抗干扰能力，使系统具有较强的鲁棒性．

分数阶永磁同步电机的广义同步研究

分数阶永磁同步电机(PMSM)在某些参数条件下会出现混沌运动,这将严重影响电力传动系统的稳定运行。根据分数阶系统的稳定性理论以及永磁同步电机的特性,设计了一种基于广义同步方法的混沌同步控制器,使分数阶永磁同步电机实现混沌同步。通过数值仿真证明了理论的正确性和有效性,该控制方法灵活且适用范围广,具有良好的应用前景。

基于片上可编程系统的永磁同步电机控制器的设计与实现

针对永磁同步电机损耗少、效率高等特点,设计了一种基于片上可编程系统的永磁同步电机控制器,以FPGA为载体,NiosⅡ为中央处理器,数据采集接口作为片上外围设备,并使用DSP Builder工具实现基于模型的空间矢量控制算法模块,组成完整的片上系统,实现电流、速度和位置的精确控制。工程实践结果表明,基于SoPC技术的永磁同步电机控制器能够达到高精度、快响应的稳定控制效果。

基于VB6.0小功率永磁直流电机CAD程序设计

介绍了采用VB6.0语言设计的永磁直流电机CAD软件,重点介绍了控制窗口和输入输出功能的设计。

永磁同步电动机速度伺服系统最优输出反馈控制器设计

针对永磁同步电动机(Permanent magnet synchronous motor,PMSM)模型参数未知以及电枢电流和负载转矩无法直接测量的问题,设计一种基于自适应动态规划(Adaptive dynamic programming,ADP)的输出反馈控制方案,实现PMSM最优速度跟踪控制.首先,根据PMSM内部特性确定其数学模型的结构,构建与原始系统相对应的辅助系统,引入新的线性二次指标来实现速度最优跟踪调节.其次,设计一种嵌入式观测器,该观测器能够在系统模型未知情况下用可测量数据重构系统全部状态.此外,提出一种离线策略的ADP方法逼近最优控制增益的解.最后,仿真结果验证所提控制方案在模型参数未知以及电枢电流和负载转矩不可测量的情况下,实现了精确的速度跟踪性能和良好的瞬态响应,同时降低了电压的冲击.