2.2 kW开关磁阻电机驱动系统的设计

介绍了以数字信号处理器和可编程逻辑控制器为控制核心的三相12/8极开关磁阻电机调速系统.提出了一种适用于三相12/8极开关磁阻电动机的绕组分路并联运行方案,介绍了控制器的软硬件设计过程.实验结果显示,电机启动阶段可获得高启动转矩,在低速阶段获得恒转矩调速,在中高速阶段获得恒功率调速.     

基于dSPACE的风能转化系统控制器设计

为实现风能转化系统控制器的快速开发,介绍了一种基于dSPACE的风能转化系统控制器设计方法。该方法利用dSPACE的快速控制原型方式和dSPACE系统软硬件环境,采用Matlab/Simulink的系统建模方法设计了以变速风力鼠笼感应发电机组为例的实时控制系统;并对控制参数进行在线调整,改善实际的性能。实验结果表明:采用dSPACE平台可以快速完成风能转换系统控制的研究和开发,缩短控制系统的开发周期,获得满意效果。     

基于单片机的开关磁阻电机调速系统的研究

介绍了开关磁阻电机调速系统的组成,以MC9S12DG128BV单片机为控制器核心,设计并搭建了开关磁阻电机调速系统实验平台,利用改进的模糊PI控制策略实现转速闭环控制,以使不同负载情况下电机具有良好的调速功能。实验结果显示,该系统具有良好的动态和静态特性,满足设计要求。     

基于矢量控制IM实时控制的dSPACE实现

dSPACE是基于Matlab/Simulink半实物仿真系统开发的软硬件工作平台,具有实时性强,可靠性高,扩充性好等优点。在分析矢量控制基本原理的基础上,利用dSPACE的快速控制原型方式和dSPACE系统的软硬件环境,在Matlab/Simulink中建立了三相感应电机(InductionMotor,简称IM)的实时控制系统;并对控制参数进行了在线调参,改善了实际性能。实验结果表明,采用dSPACE平台可以快速完成对矢量控制IM速度控制系统的研究和开发,缩短了控制系统的开发周期,获得了满意的效果。     

五相内置式永磁同步电机硬件在环实时仿真平台的实现

针对车用五相永磁电机构建了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的硬件在环(HIL)实时仿真平台.在FPGA中建立采用定点与单精度浮点相结合的电机驱动系统数学模型,构建半实物电机系统;将其与dSPACE控制器连接,组成HIL实时仿真平台.将实时仿真结果与MATLAB/Simulink离线仿真对比,对比结果说明HIL平台不仅能实现对控制器硬件与软件的在线实时测试,而且在仿真精度上更加逼近车用电机的实际工况.     

开关磁阻电机调速系统半实物仿真平台设计

以dSPACE半实物仿真系统为基础,借助MATLAB/Simulink软件开发了开关磁阻电机调速系统控制模型,基于RTI/RTW完成代码的生成及下载,利用ControlDesk进行系统在线实时调试,构建了开关磁阻电机调速系统半实物仿真平台,实现了开关磁阻电机3种控制方式。通过实验证明了所构建的开关磁阻电机调速系统半实物仿真平台的有效性,为电机动态性能的优化及控制策略的研究提供了良好的基础。     

一体化起动/发电机起动控制器设计

设计了一种航空发动机用一体化起动/发电机起动控制器。针对一体化起动/发电机的工作原理及起动过程的特点,分析了一体化起动/发电机的起动控制原理及控制策略。通过控制器软硬件的一体化设计,实现对一体化起动/发电机内部的主发电机和励磁机的协同控制,并简化了起动控制器结构。系统采用DSP及CPLD的最小系统设计,通过对电机转子位置、转速和电压电流实时检测,用单DSP实现主发电机电动工作状态的转速/电流双闭环控制及励磁机动态变励磁控制。给出了主要接口电路设计、原理图及控制软件流程框图,并进行了系统实验验证。实验结果表明,起动控制器能实现一体化起动/发电机在预定负载条件下安全可靠的起动。     

永磁同步电机无速度传感器调速系统设计

介绍了一种永磁同步电机无速度传感器调速系统的方案及硬件组成。系统采用α-β坐标系，对非线性电机方程进行线性化，用扩展Kalman滤波原理，对永磁电机的转角θ和转速ω进行实时在线最优估计，不断修正估计转速面，使其始终与实际转速保持一致，并对电机d—q轴电流进行实时控制。仿真与实验结果证明，该方法在电机模型不准确和参数时变情况下，实现电机平稳调速。     

2.2kW开关磁阻电机驱动系统的设计

本文介绍了以数字信号处理器(DSP)和可逻辑编程器件(CPLD)为控制核心的三相12/8极开关磁阻电机调速系统(SRD),提出了一种新型的适用于三相12/8极SRM的绕组分路并联运行方案,同时介绍了控制器的软硬件设计过程和实验结果.     

高空电推进系统的积分滑模反演速度控制

针对高空电推进系统用永磁同步电机的转速跟踪控制问题,提出一种基于反演的积分滑模控制器.对控制器所采用的数学模型、控制算法、稳定性条件等进行研究.在反演法的基础上,将积分因子引入速度环,对转速误差进行补偿;采用指数趋近律构造电流误差的滑模面方程,以减小反演法对系统参数的敏感性;设计全局Lyapunov函数保证控制器的渐进收敛;基于SIMULINK和dSPACE实验平台完成反演和积分滑模反演控制系统的仿真和实验分析.仿真和实验结果表明,相比于反演控制,当参考转速由300 r/min上升到400 r/min时,积分滑模反演控制系统的转速动态响应时间由0.2s减小到0.1s;突加1N·m负载时,转速超调由8 r/min减小到2 r/min,在系统参数摄动条件下,电机稳态运行时无转速静态误差.     

无刷直流电机自适应模糊控制的研究

无刷直流电机(BLDCM)的高性能控制研究始终是运动控制领域中的一个重要研究方向，模糊自适应方法的提出为BLDCM控制系统的设计带来了全新的思路。基于BLDCM数学模型，利用结合自适应策略的模糊控制方法，实现转动惯量变化情形下转速的快速跟踪控制，并通过李亚普诺夫函数证明了速度控制器的稳定性。基于模块化建模工具Matlab，simulink建立BLDCM控制系统模型，采用dSPACE实时仿真环境自动生成控制回路的实时代码，构建便捷高效的在线实时控制平台。仿真及实验结果证明：控制系统运行平稳，自适应模糊策略具有良好的静、动态特性。     

基于dSPACE的无刷直流电机控制系统

永磁无刷直流电机的控制算法一般采用软件编程的方法实现,其开发过程复杂,代码编写工作繁重,开发周期长。而基于Matlab/Simulink开发的dSPACE实物仿真软硬件实验平台系统,无需代码编写,开发周期短,实时性好,可靠性高。该文开发了一套以dSPACE为核心的无刷直流电机实验平台,在Matlab/Simulink中采用S-函数对三相绕组反电势进行了建模,进行了无刷直流电机闭环控制的仿真研究,然后在该平台上搭建了实际系统,并利用ControlDesk进行了在线参数调试。实验结果验证了无刷直流电机的优越性能和该实验平台的可靠性,并为研究更加复杂的控制算法提供了基础。     

感应电机模糊滑模控制器的新型设计方法

针对感应电机定子电阻和转子时间常数受外界因素干扰影响其矢量控制系统稳定性和精确度的问题,提出了一种感应电机模糊滑模矢量控制方法。根据感应电机的模型,设计了滑模速度控制器和转子时间常数观测器。利用模糊控制方法改进了滑模切换函数,从而实现切换函数的连续化实时整定,削弱了符号切换函数的高频抖动效果。仿真和dSPACE实验结果表明,控制系统能够稳定运行,动、静态性能良好,抗参数变化和负载突变能力强。     

电力牵引传动系统的三电平直接转矩控制算法的半实物实验研究

针对高速动车组中三电平二极管中性点钳位(NPC)逆变器供电的牵引传动系统,探讨了一种基于PI控制器和60°坐标系空间矢量调制算法(SVPWM)的异步牵引电机低速域的直接转矩控制(DTC)驱动方案。直接转矩控制性能好坏的决定因素之一就是磁链观测器的准确性,为了获得较好的转矩控制性能,本文首先采用了一种改进U-I积分模型为定子磁链观测器,并给出了基于PI控制器的转矩控制器和磁链控制器设计方案;然后给出了60°坐标系下SVPWM算法的详细设计方案,与传统的SVPWM相比,该SVPWM能够有效地减小计算时间,并在此基础上,通过调节中点电位平衡因子的大小来分配冗余小矢量的作用时间,以达到平衡直流侧两电容上电压的目的;最后,通过基于Maltab/Simulink软件的仿真研究和TMS320F2812与dSPACE的高速动车组牵引传动半实物实验台的实验研究,验证了基于PI控制和60°坐标系SVPWM的三电平直接转矩控制算法的有效性和可行性。     

基于三次谐波检测的直流无刷电机无位置传感器控制系统仿真研究

分析了永磁无刷直流(BLDC)电机的数学模型,提出了一种通过三次谐波过零脉冲信号估算转速和位置的方法,实现了基于三次谐波反电势的BLDC电机无位置传感器控制。在Matlab/Simulink仿真环境中,采用电流滞环控制以及转速PI控制方式构建了BLDC电机的无传感器仿真平台。在速度和位置估算仿真模块中,用离散的速度和位置信号代替传统仿真中的连续信号。通过仿真结果分析,验证了三次谐波检测及所提出的速度和位置估算方法的可行性。     

一种改进型异步电机直接转矩控制系统研究

在传统无速度传感器异步电机直接转矩控制系统基础之上进行了改进研究,将变结构控制和无速度传感器技术引入进来,设计电机定子磁链控制器和电磁转矩控制器,并应用Lyapunov第二方法推导出转子转速和定子电阻自适应辨识律.通过Matlab/Simulink的仿真,验证了改进后的系统比传统系统具有更好的动静态性能,并具有良好的鲁棒性.     

双凸极永磁电机新型控制策略研究

在对双凸极永磁电机数学模型和静态参数分析的基础上,该文分析了其转矩脉动的产生原因。针对常规转速电流双闭环控制策略转矩脉动大的缺点,提出了一种新型转速转矩电流三闭环控制策略。基于Matlab/Simulink搭建了电机和控制器模型,仿真结果表明了控制策略的正确性和有效性。