永磁同步电机矢量控制系统设计与仿真

永磁同步电机矢量控制策略多样,控制灵活。文章分析了永磁同步电机的由轴数学模型,在给出永磁同步电机弱磁控制原理的基础上,设计了一种新型的带弱磁控制的永磁同步电机矢量控制系统,并给出了系统框图;建立了系统的仿真模型,在MATLAB6．5／SIMULINK5．0环境下对矢量控制系统进行仿真实现。仿真结果证实了仿真系统的有效性,为永磁同步电机矢量控制系统软件设计提供了思路。     

混合式永磁同步电机弱磁性能的研究

针对传统永磁同步电机弱磁性能不佳的问题,提出了应用混合式结构来改善永磁同步电机弱磁性能。研究了传统永磁同步电机的结构,得出了传统永磁同步电机弱磁困难的原因是电枢磁势和转子励磁磁势的不对等。分析了混合式永磁同步电机的结构,得出了其转子永磁体用量少,励磁磁势较小;气隙很小同步电感大,短路电流与额定电流的比值小。介绍了应用短路电流与额定电流的比值来判断永磁同步电机弱磁性能的方法,分析得出了混合式结构弱磁性能要好于传统永磁同步电机。采用了基于直轴电流负向控制的附加闭环方法进行弱磁控制,对传统永磁同步电机和混合式永磁同步电机的弱磁性能进行了对比实验,混合式结构的弱磁扩速倍数为传统式结构的2.63倍。研究结果表明,混合式结构可以有效提升永磁同步电机弱磁性能。     

内置式永磁同步电机定子电流最佳控制标定研究

对内置式永磁同步电机(IPMSM)的最大转矩电流比(MTPA)和弱磁控制进行了分析研究。依据弱磁控制的电压极限椭圆和电流极限圆的限制,解算出了同步电机在弱磁控制时的电流矢量;给出了永磁同步电机全速度范围内的定子电流分配策略,并绘制出永磁同步电机全速度范围内的定子电流指令曲线图。     

基于SVPWM控制的永磁同步电机伺服系统设计与仿真

分析建立了永磁同步电机的数学模型.根据电压矢量脉宽调制技术(SVPWM)的原理,研究了一种以I*d=0为控制策略的永磁同步电机矢量控制方法.搭建了基于Matlab的永磁同步电机矢量控制系统仿真模型,并进行了仿真测试.仿真结果表明,SVPWM控制的永磁同步电机具有较好的控制特性,验证了模型的正确性.     

基于滑模观测器的永磁同步电机无传感器控制

永磁同步电机因具有功率密度高和动态响应速度快等诸多优点,在交流伺服传动领域具有明显的优势。永磁同步电机的高性能控制依赖于精确的转子位置信息,传统的机械式传感器成本高、体积大,限制了永磁同步电机的应用,无传感器控制技术是解决以上问题的一种有效途径。针对传统的永磁同步电机无传感器控制都是基于两相静止正交坐标上的数学模型进行研究的情况,设计一种基于滑模观测器的永磁同步电机无传感器控制方法。首先,建立永磁同步电机在两相同步旋转正交坐标系上的动态模型,并以此进行无传感器控制研究;其次,基于李雅普诺夫稳定性理论分析并设计了滑模观测器,得到感应电动势,并应用李雅普诺夫稳定性理论得到控制增益的约束条件;然后,引入一个低通滤波器削弱滑模控制固有的抖振,得到有效电动势,基于反正切函数对其带来的相位延迟进行补偿,提取位置信息;最后,通过仿真验证永磁同步电机无传感器控制方法对角速度和转子位置估计的有效性和鲁棒性。     

基于模糊控制的永磁同步电机控制研究

针对传统永磁同步电机矢量控制系统的不足,给出了一种参数自整定模糊PI控制器,用于永磁同步电机矢量控制。根据模糊控制基本原理,设计了永磁同步电机的双闭环模糊PI控制器。基于Matlab/Simulink仿真平台,对模糊PI控制的永磁同步电机控制系统进行了仿真分析。仿真结果表明,对于有较高动态调速性能要求的永磁同步电机矢量控制系统,对转速、转矩采用模糊PI控制效果要大大优于传统控制方式。最后根据仿真模型,搭建实验平台验证了所提出的控制方法的正确性和有效性。     

直联压缩机两种不同控制方法的比较研究

建立了空压机的负载数学模型,对其负载进行了分析。建立了永磁同步电机的数学模型,给出了一种用于交流永磁同步电机速度控制的滑模控制器。根据永磁同步电机的控制特点和空压机负载特点进行Simulink仿真,仿真结果表明,加滑模控制器时,电机转速波动较小。最后,对用永磁同步电机驱动直联便携式空压机做实验。实验结果表明,与常规的PI控制策略相比,滑模变结构控制改善了系统的动态性能,有较强的鲁棒性。永磁同步电机驱动空压机效率高,转速波动小。     

高速动车组永磁同步电机牵引控制仿真研究

为研究永磁同步电机电流运行轨迹,分析动车组不同工况下永磁同步电机弱磁方法,首先,分析永磁同步电机最大运行能力,规划电流轨迹;其次,在动车组变工况下根据永磁同步电机交直轴电流相平面关系,按最大转矩电流比控制求解析式方程,分析最小稳定工作点,提高电机的运行效率,实现平滑过渡,并利用Simulink软件进行仿真。     

无轴承永磁同步电机的神经网络逆控制

无轴承永磁同步电机是一个强耦合的非线性复杂系统,实现无轴承永磁同步电机的线性化解耦控制,是无轴承永磁同步电机稳定运行和走向实用化的关键。将神经网络具有的特点（对非线性系统的逼近能力以及对系统参数变化的适应能力）与逆系统方法的特点（解耦线性化）相结合,提出了基于神经网络的无轴承永磁同步电机逆系统解耦控制方法。通过用静态神经网络加积分器来构造无轴承永磁同步电机的逆系统,将无轴承永磁同步电机动态解耦成位移子系统和转速子系统分别设计调节器进行控制,然后运用线性系统理论进行综合。仿真及实验结果表明,系统具有良好的鲁棒性和动静态解耦性能。

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基于模糊自整定的改进型永磁同步电机矢量控制仿真研究

针对永磁同步电机矢量控制系统中存在着响应速度不快,稳态性能差,转矩波动大的缺点,在建立永磁同步电机数学模型的基础上,利用模糊自整定理论来改进永磁同步电机矢量控制系统,并且建立了相应的仿真模型进行了仿真分析,仿真结果表明改进后的永磁同步电机矢量控制系统具有良好的动静态控制效果。     

永磁同步电机直接转矩控制仿真

主要介绍了直接转矩控制和矢量控制在永磁同步电机控制中的区别,同时简要介绍了直接转矩控制的原理,并搭建了永磁同步电机的数学模型,在此基础上借用MTALB的Simulink搭建直接转矩控制永磁同步电机的模型.从仿真结果可以看出,永磁同步电机直接转矩控制时具有良好的转矩响应速度,转速波动小,能够较好地抑制转矩脉动,基本实现了...     

永磁同步电机在轨道交通车辆传动系统中的直接转矩控制方式研究

永磁同步电机凭借其优势正在逐步替代轨道交通牵引传动系统中所使用的异步牵引电机，控制方式也在不断地改善和优化。本文研究永磁同步电机在轨道交通传动系统中的直接转矩控制方式及优化策略，通过仿真试验分析改进后的永磁同步电机直接转矩控制方式，提高了系统的整体控制性能。     

基于动态矩阵控制的永磁同步电机矢量控制

针对强非线性、强耦合永磁同步电机石油钻机的控制问题,本文提出了一种动态矩阵模型预测控制的方法.该方法将采用多步预估技术的动态矩阵算法应用于永磁同步电机矢量控制的速度环控制中,并将其控制效果与传统的永磁同步电机PI控制进行仿真对比.通过对两种方法的初始动态响应以及负载干扰下的稳态恢复进行对比,表明与传统的永磁同步电机PI控制相比,本文所提出的动态矩阵模型预测控制的永磁同步电机的动态响应效果更好,系统的鲁棒性更强,验证了新方法在永磁同步电机石油钻机中应用的可行性.     

永磁同步电机调速系统的自抗扰控制

提出了一种利用反双曲正弦函数的一阶自抗扰控制器,以提高永磁同步电机正弦波脉宽调制(SPWM)调速系统的跟踪精度。研究了永磁同步电机转速环的数学模型;分别设计了一阶跟踪微分器和二阶扩张状态观测器,利用李雅普诺夫函数分析了它们的收敛性;构造了转速环的一阶自抗扰控制器,同时证明了一阶自抗扰控制误差系统的渐近稳定性。最后,将该新型一阶自抗扰控制器作为永磁同步电机的转速调节器,分析了自抗扰控制永磁同步电机的SPWM调速系统。仿真实验表明:自抗扰控制调速系统速度阶跃跟踪的调整时间约为0.15 s,稳态误差小于0.28 r/min;同一调速系统正弦响应的最大跟踪误差约为17 r/min。与PI控制调速系统相比,自抗扰控制永磁同步电机调速系统阶跃响应快速而平稳,无超调,稳态误差小;另外,系统正弦响应的跟踪性能好,跟踪误差小。     

基于交流伺服电动机直接转矩控制策略的研究

直接转矩控制技术是继矢量控制技术之后发展起来的一种新型的控制方法。文章以三相正弦波驱动的永磁同步电机（PMSM）为研究对象,建立了永磁同步电机的数学模型,对于不同的控制策略进行了对比分析,并深入探讨直接转矩控制中永磁同步电机的磁链和转矩的控制思想,给出控制方案,最后利用MATLAB仿真工具验证了控制方案的正确性。     

变频控制下永磁同步电机温度场分析

结合当前变频控制下永磁同步电机的实际应用状况,可知其中存在着发热量大、谐波分量多的问题,加上其散热结构复杂,一定程度上影响着永磁同步电机的工作性能及使用寿命。因此,需要运用科学的方法优化变频控制下永磁同步电机的服务功能,注重其中存在问题的有效处理,了解其温度场的实际分布状况。基于此,本文将对变频控制下永磁同步电机温度场进行分析,以便为永磁同步电机应用范围的扩大提供保障。     

基于降阶负载扰动观测器的永磁同步电机控制

针对永磁同步电动机(PMSM)的负载扰动问题,提出了一种基于降阶负载扰动观测器的永磁同步电机前馈控制方法。通过设计降阶负载观测器来实时观测电机负载转矩变化,并将观测值作为电流前馈补偿来增加系统鲁棒性;考虑到转动惯量对观测器的影响,引入了梯度校正参数估计法,对电机的转动惯量进行了实时辨识;最后,将负载转矩观测与永磁同步电机的矢量控制相结合,对永磁同步电机的q轴分量进行了转矩前馈补偿以提升系统的动态性能。仿真结果表明,采用梯度校正参数估算法能快速准确地迭代计算永磁同步电机的转动惯量,所设计的降阶负载扰动观测器能有效地估计转矩变化。研究结果表明,基于降阶负载转矩观测器的前馈补偿与永磁同步电机矢量控制相结合,能有效地提升永磁同步电动机转速控制的鲁棒性。     

基于动态矩阵控制的永磁同步电机矢量控制（英文）

针对强非线性、强耦合永磁同步电机石油钻机的控制问题,本文提出了一种动态矩阵模型预测控制的方法。该方法将采用多步预估技术的动态矩阵算法应用于永磁同步电机矢量控制的速度环控制中,并将其控制效果与传统的永磁同步电机PI控制进行仿真对比。通过对两种方法的初始动态响应以及负载干扰下的稳态恢复进行对比,表明与传统的永磁同步电机PI控制相比,本文所提出的动态矩阵模型预测控制的永磁同步电机的动态响应效果更好,系统的鲁棒性更强,验证了新方法在永磁同步电机石油钻机中应用的可行性。     

基于DSP的永磁同步电机控制器研究

针对永磁同步电机的高功率密度,开发相应的驱动控制器,以提高永磁同步电机伺服系统的伺服效率。根据永磁同步电机dq轴系数学模型,应用id=0矢量控制方法作为永磁同步电机的控制策略,建立基于矢量控制的永磁同步电机控制器模型;以TMS320F2812数字信号处理器为控制器核心,搭建功率驱动电路、控制电路以及主要的检测保护电路。仿真实验结果表明：该控制系统响应速度很快,能准确快速跟踪给定速度和位置,且转速波动、超调及稳态误差都很小,即该控制器设计合理,具有良好的动静态特性,有利于提高永磁同步电机伺服系统的效率。     

永磁同步电机速度内模控制的研究

永磁同步电机数学模型存在着非线性和强耦合的特性,针对永磁同步电动机伺服系统的高性能控制要求,提出一种基于内模控制技术的永磁同步电机控制策略。采用内模控制原理进行速度环的设计,将电流环及PMSM模型整体看作被控过程,建立了被控过程的简易数学模型。基于Matlab/Simulink仿真平台,对基于内模控制的永磁同步电机控制系统进行了仿真分析,试验结果表明,与传统的矢量控制方法相比,该控制策略具有更良好的控制特性。