基于变参数模型的车用永磁同步电机MTPA控制方法研究

针对车用永磁同步电机(PMSM)的高凸极率结构特点和宽范围运行特点对基于变参数模型的PMSM最大转矩电流比(MTPA)控制策略进行了研究.为提高控制精度,首先采用频谱分析和冻结磁导率方法获取转子磁链成份及不同负载下的电感和转子磁链值,建立变参数电机模型并推导出相应的MTPA电流矢量表达式,研究了其控制特性,并与id=0及定参数模型MTPA控制特性进行比较,结果表明:与id控制相比,该方法可以获取更大的电流利用率,与定参数模型相比,则可以获取更快的动态响应.     

IPMSM定子电流最优控制策略仿真研究

针对内埋式永磁同步电动机(IPMSM)给出了d-q轴数学模型,分析了基于空间电压矢量脉宽调制(SVPWM)的IPMSM定子电流最优控制策略.采用最大转矩/电流比(MTPA)和Open-loop Flux-weakening控制算法,给出其参考电流调节器、电流解耦控制器等模块的实现方法,并在Matlab/Simulink环境下构建了基于该控制策略IPMSM调速系统的仿真模型,并在此基础上进行了大量仿真研究.仿真结果表明,电流矢量的波形变化轨迹满足最优定子电流矢量轨迹的变化趋势,系统能够平稳运行,并具有较好的动、静态特性.     

三相电压型PWM整流器直接功率控制策略研究

针对传统电压定向型直接功率控制(VO-DPC)系统关频率不固定、控制滞后等问题提出了一种基于模型预测的直接功率控制(MP-DPC)策略.这种控制策略使用模型预测控制器来代替滞环比较器,提高了系统响应.这种控制策略还与空间矢量调制技术(Space Vector Pulse Modulation,SVPWM)结合使用,以电源电压的平均电压矢量作为整个控制过程的基矢量,进行电压空间矢量调制控制.同时,这种方法使DPC系统的结构更加简单,降低了设计难度.最后通过仿真实验进行对比分析,验证本文所提方法的可行性和有效性.     

基于联合像素模型的InSAS干涉相位估计方法

针对干涉合成孔径声呐(InSAS)成像的特点,提出了一种新的联合观测矢量构造方法用于InSAS干涉相位的估计。新方法构造的观测矢量的协方差矩阵具有确定的噪声子空间维数(为定值1),避免了原方法中因噪声子空间维数估计不准确带来的相位估计误差;另外,观测矢量构造维数更少,提高了计算效率。仿真数据及InSAS实测数据的处理结果证明了此方法的有效性。     

基于DSP控制器的SVPWM交流调速控制系统设计

简单介绍了电机矢量控制的原理,并且提出一种基于数字信号处理器TMS320LF2407A的全数字化矢量控制SVPWM变压变频调速系统。并且详细介绍了系统的硬件结构及系统的软件设计方法,实践表明该系统硬件结构简单,实时性强。     

MTPA控制的直接转矩控制系统研究

为提高凸极式永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM)运行效率,提出了一种基于最大转矩电流比(Maximum Torque Per Ampere,MTPA)控制的直接转矩控制系统新方案.详细论述了将MTPA应用于PMSM直接转矩控制(Direct TorqueControl,DTC)中的理论推导及其工程简化计算方法.利用矢量图分析了常规的DTC和MT-PA控制的DTC.通过仿真对这两种DTC进行了稳态和动态性能对比分析,证明了新方案不但具有常规DTC优良的动态性能外,在输出相同转矩的条件下,新方案所需的定子电流更小,从而有效提高了系统的稳态运行效率,特别是在电机重载的情况下尤其有效.     

矢量阵自适应零陷强干扰抑制目标方位估计方法

针对方位范围未知的远场强干扰背景下声呐弱目标信号的检测与方位估计问题，本文提出了将自适应空域矩阵滤波技术、矢量信号处理技术及平面波方位估计技术结合的方法。通过最小化滤波后矢量阵信号输出功率以及约束滤波器通、阻带响应，产生自适应零陷干扰抑制效果，并利用二阶锥凸优化的方法首次求解得到了矢量阵自适应空域滤波器。仿真及试验结果表明：矢量阵自适应空域滤波器空域特性相比声压阵自适应空域滤波器更优，矢量阵数据自适应预滤波后再进行方位估计，方位未知的远场强干扰能够被更有效地自适应抑制，进而能够提升矢量线列阵声呐远程弱目标被动探测性能。     

电传动车辆轮毂电机恒转矩弱磁控制策略

为了实现电传动装甲车用轮毂电机的高性能控制,开展先进的矢量控制方案研究. 为了获得良好的转矩、转速动态性能,采用转矩控制模式,设计基于全阶滑模观测器的电磁转矩估计方法. 基速以下,驱动系统采用最大转矩电流比（MTPA）控制策略,当转速大于基速时,结合轮毂电机的控制需求,提出并设计新颖的恒转矩前馈结合电压反馈的电流补偿弱磁控制方案. 基于90 kW内置式永磁同步电机（IPMSM）开展实验研究. 结果表明,所设计的转矩观测器能够保证较高的观测精度,误差基本小于5 N·m;电机转矩的跟随性能较好,动态误差小于5%;电机能够由MTPA运行模式平滑过渡到弱磁模式,严格按照所规划的弱磁路线运行. 在运行过程中,轮毂电机的转矩控制性能良好,转速响应快,能够满足电传动车辆的控制需求.     

基于永磁同步电机模型的滑模矢量控制策略研究

针对传统矢量控制方式永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)存在的低速时启动电流及转速超调量过大等问题,本文利用指数趋近率,设计了一种基于滑模变结构的矢量控制策略。首先利用矢量控制(field oriented control,FOC)方式进行分析,结合选取的矢量控制方式进行滑模趋近率的选取,并采用Matlab/Simulink软件对永磁同步电机及所提出的控制策略进行建模,对所设计的永磁同步电机控制系统进行仿真分析。仿真结果表明,在所设计的滑模矢量控制模式下,加速过程中,系统会出现小幅度的超调,但能在0.05s内使电机达到指定转速;负载转矩抗干扰能力较强,稳态性能良好;电流控制效果良好,且在允许范围内逐步减弱至平衡态。本文设计的滑模控制具有良好的转速控制性能。该研究为后期实物验证提供了理论支持。     

基于扩张状态观测器的永磁同步电机转速环连续螺旋控制

针对传统矢量控制策略在保持系统动态性能的基础上无法消除系统扰动的问题,为进一步提高系统的控制精度及抗扰能力,提出了一种基于扩张状态观测器(Extended State Observer, ESO)的连续螺旋滑模控制(Continuous Twisting Sliding Mode Control, CTSMC)方法。首先,该方法以双闭环矢量控制结构为基础,在转速环部分采用连续螺旋控制方法,与传统控制方法相比,可以将误差收敛到一定的区域,不仅提高了负载扰动的鲁棒性,还有效减少了系统的抖振。其次,在此控制器的基础上加入扩张状态观测器,估计系统的总扰动,并将此信号用于前馈补偿,以进一步提高系统的动态性能。最后,利用Lyapunov稳定性理论进行了闭环稳定性分析。通过仿真和实验,验证了基于扩张状态观测器的连续螺旋滑模控制方法的正确性及可行性。     

声矢量传感器中匹配滤波输出的频域后置处理

为了提高低信噪比条件下声呐系统的探测性能,本文提出了基于声矢量传感器的匹配滤波频域输出后置处理方法,对声矢量传感器中匹配滤波频域输出后的不同通道间的信号做卷积联合处理和自适应线谱增强,改善时域输出脉冲强度.通过计算机仿真试验验证了所提方法的理论基础,同时进行了性能对比与分析,验证了其可行性;通过湖上试验数据处理验证了所...     

基于SVPWM的永磁同步电机矢量控制系统的建模与仿真

在分析永磁同步电机(PMSM)数学模型和矢量控制(VC)原理的基础上,阐述了电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)的原理及算法,并在Matlab/Simulink环境下构建了基于SVPWM的PMSM磁场定向VC系统仿真模型.仿真结果表明,基于SVPWM的控制系统具有更好的控制性能,说明了该仿真模型的正确性和有效性.     

基于Matlab无刷双馈电机的神经网络PID控制研究

阐述了无刷双馈电机(BDFM)的同步数学模型及矢量控制原理上,分析了基于矢量控制的神经网络PID控制方法,并运用MATLAB语言对其进行了仿真,仿真结果证实了方案的可行性.     

基于DSP异步电机矢量控制系统的数字化构建

为了使异步电机有较好的简捷控制及动、静态性能,在T模型下应用矢量控制方法及空间矢量脉宽调制技术建立了基于转子间接磁场定向的变频调速系统,结合矢量控制策略及SVP-WM实现方法运用DSP数字化控制技术构建了异步电机矢量控制系统实验平台,实验结果表明该模型解耦控制合理有效,对异步电机控制有着较好的动、静态性能,实现方法简单便于工程应用．     

基于SVPWM的永磁同步电机交流调速系统的实验研究

依据矢量控制理论,研究了PMSM的控制策略,采用空间矢量脉宽调制(SVPWM)算法,构建了PMSM的交流调速系统,并利用DSP和ASIPM器件对调速系统的控制性能进行了实验研究。实验结果表明系统的稳态和动态性能良好。     

基于矢量水听器的被动声制导系统的研究

由于任何水下运动目标,在水中航行时均会产生各种辐射噪声.火箭助飞末制导深弹入水后,在下沉过程中,即可利用深弹头部安装的声学探测系统(声呐)接收水中运动目标的辐射噪声.该噪声经过相关处理后,就可给出水下目标相对于深弹的方位信息.这时,深弹利用尾部加装的舵机,可不断地调整弹体的下沉方向,以靠近水下运动目标.该研究对提高深弹的水下命中率具有重要意义.提出采用矢量水听器阵作为声呐被动测向系统的接收基阵,并对矢量水听器阵的测向原理、数学模型及仿真实验进行了论述.实验结果表明:本文提出的被动测向系统,用一片DSP芯片即可实现,其测向均方误差在20以内,具有测向精度高、体积小、重量轻、成本低、可工作于宽带和低频等优点.     

无人平台自主探测声呐的发展现状和展望

无人平台已成为各国海军竞相发展的领域,而自主探测声呐作为无人平台的"耳目",是其完成水下作战任务的前提。本文概述了国内外无人平台自主探测声呐的发展现状,对国外主要的无人水面平台、水下平台的自主探测声呐系统进行了介绍,并以"基于矢量水听器阵的无人平台远程主被动自主探测系统"为例,给出了具体应用,介绍了静态目标、运动目标以及主动工作模式下的外场试验结果。最后从智能化、模块化、协同化、编队化4个方面展望了无人平台自主探测声呐的未来发展趋势。     

基于Matlab/simulink异步电机滑模控制系统仿真

总结了国内外滑模变结构控制(SMVSC)在异步电机控制系统应用的现状,接着在矢量控制基础上,应用滑模变结构控制理论设计了一种滑模电流控制器,建立了异步电机滑模控制系统,并使用李雅普诺夫函数进行滑模存在性和系统稳定性的判定,最后使用Matlab/Smulink对控制系统在不同工作情况下进行仿真,同时与基于电流滞环跟踪的调速控制系统进行仿真比较.仿真结果表明,滑模控制方法具有增强系统负载的抗干扰性,提高系统的稳态精度高、加快系统动态响应速度等优点.     

同步电动机矢量控制系统双内模控制的研究

首次将内模控制应用到多环控制的电励磁凸极同步电动机矢量控制系统中,提出了基于内模控制原理的同步电动机调速系统双内模调节器的设计。所设计的定子电流调节器及转速调节器为PI结构,励磁电流调节器及磁链调节器为PID结构,只有一个可调参数,结构简单,参数调整方便。仿真实验结果表明,采用内模控制后,系统输出动态性能优于工程设计方法设计的动态性能。     

应用F2812实现全数字交流伺服电机控制系统

介绍了应用高性能F2812数字信号处理器,采用空间矢量的控制方法实现全数字交流伺服控制系统;针对集散式控制网络设计了CAN总线通信系统;详细介绍了控制系统采用的硬件结构和空间矢量算法的位置环、电流环和速度环3种闭环控制方法。