车用永磁无刷直流电机弱磁控制仿真研究

永磁无刷直流电动机的转矩与转速会对电机的控制精度造成影响,导致电机弱磁控制效果差。为了提升整体控制性能,提出车用永磁无刷直流电机弱磁控制仿真方法。分析车用永磁无刷直流电机弱磁转矩特性,获取电机电磁转矩关系。根据获取结果建立永磁无刷直流电机弱磁控制系统,利用该系统控制电机弱磁的电磁转矩与运行效率,以此实现整体控制。实验结果表明,通过对所提方法开展电机运行效率测试、电机运行稳定性测试,验证了上述方法的有效性。     

无刷直流电机磁场定向控制策略研究与实现

针对目前存在的无刷直流电机转矩脉动这一突出问题,介绍了无刷直流电机转矩脉动及抑制机理,提出采用磁场定向控制策略,以降低无刷直流电机的转矩脉动.给出了控制策略及实现方法,并建立系统仿真模型,将基于磁场定向控制与传统方波线电压控制的控制系统进行对比仿真研究,仿真表明基于磁场定向控制的无刷直流电机控制系统性能更好,转矩脉动更小.以STM32F103B为核心设计了磁场定向控制无刷直流电机控制系统,实测的电机相电流为近似正弦波,转速波动小,电机运行平稳.     

无刷直流电机转矩脉动抑制研究

在电力电子技术发展的研究中,无刷直流电机系统具有转矩电流比高、转速高、动态性能好、可靠和易于控制等优点,在中小功率驱动场合应用广泛;但缺点是换相转矩脉动大,一定程度上制约了无刷直流电机的应用。为提高电机精度和稳定性,针对无刷直流电机换相转矩脉动的问题,采用补偿方法,分析了HPWM-LON调制方式对无刷直流电机换相转矩脉动的影响,提出了一种直接面向转矩脉动的补偿方法,建立了Psp ice仿真模型,通过对仿真结果的分析和比较,得出了这种转矩脉动补偿方法能有效的抑制转距的脉动,提高性能精度,消除了转矩脉动产生的噪音。     

直流无刷电机的DSP模糊控制系统

基于DSP设计了直流无刷电机的模糊控制系统,阐述了系统硬件主电路设计,以及软件实现的设计方法,为解决直流无刷电机控制中难题,进一步提高系统控制性能,采用了无刷直流电机电流、转速双闭环控制及模糊自整定PI算法的控制策略,较好实现了直流无刷电机控制系统的智能控制。应用了PWM控制的重叠换相法抑制转矩脉动。实验结果及仿真结果表明,该系统控制效果良好,转矩脉动抑制明显,运行可靠的特点,验证了该设计的快速稳定和鲁棒性。     

无刷直流电动机矢量控制系统的研究

针对方波驱动的无刷直流电动机有输出转矩脉动较大的问题,根据无刷直流电动机非线性、多变量、强耦合的特点,建立了以id=0为控制策略的无刷直流电动机矢量控制系统。把传统PI控制与模糊控制相结合,对速度环设计了一种模糊PI控制器, 利用模糊控制对PI控制器参数进行自整定。利用MATLAB/Simulink搭建了无刷直流电动机矢量控制系统仿真模型,分别对传统PI控制器和模糊PI控制器作用下的矢量控制系统进行仿真研究。仿真结果表明模糊PI控制器性能的优越性,提高了控制系统的动态性能和静态精度。以SH79F1611为控制核心,搭建了无刷直流电动机矢量控制系统的硬件实验平台,实验结果验证了控制方案的可行性。     

无刷直流电动机电流型逆变系统的仿真

本文分析了无刷直流电动机在电流型变频器下的系统数学模型。根据系统的状态方程，在Matlab软件中编写了系统的仿真程序，并详细介绍了仿真参数的选取方法。仿真程序中较理想地实现了无刷直流电动机的PI闭环控制以及电流型变频器的四相限运行方式。它为实际系统的建立提供了较好的参考依据。     

基于MATLAB的无刷直流电机调速系统的建模与仿真

从无刷直流电机的数学模型出发,提出了一种无刷直流电机控制系统仿真建模的方法.该方法在Matlab/Simulink中,把独立的功能模块和s函数相结合,构建了无刷直流电机系统的仿真模型.系统采用双闭环控制:速度环采用PID控制,根据滞环电流跟踪型PWM逆变器原理实现电压控制.利用该模型分析了电机的动静态性能,得到了电机运行时的转速、转矩、相电流和反电动势曲线.仿真结果与理论分析一致,验证了该方法的合理性和有效性,为实际电机控制系统的设计和调试提供了新的思路.     

无刷直流电动机换相转矩脉动的抑制

无刷直流电动机在换相过程中会产生转矩脉动，影响着电机的控制精度，同时必然产生噪声，造成谐波污染?本文将对电机的转矩脉动进行分析，并给出抑制措施。     

基于直流电动机的风力机特性模拟

首先分析了风力机吸收风能原理.以此建立了风力机运行特性的数学模型,给出了风力机运行的功率特性和转矩特性,并利用Matlab/Simulink实现仿真.采用直流电动机模拟风力机特性以满足实验室风力发电研究的需要,通过风力机与直流电动机的模型,对比研究了风力机与直流电动机运行特性的异同,制定了实现简单、特性优良的转矩模拟方案,通过控制直流电动机电枢绕组电流来实现风力机转矩特性的模拟.以此为基础在Matlab环境中组建了风力机特性的模拟系统.对风速变化及机组转速变化两种典型运行条件下的风力机运行特性进行了模拟,模拟结果与理论数据达到了高度的吻合.基于转矩模拟算法的风力机特性模拟方案,可方便地应用于实验室条件下风力发电技术的研究.     

无刷直流电动机启动过程的Matlab仿真

该文主要讨论的是无刷直流电动机启动仿真。首先建立了无刷直流电动机的数学模型,然后详细讨论了无刷直流电动机的三相导通三相星形六状态下磁势随电流流向的改变而改变的情形并给出了启动过程的动态仿真。最后给出了仿真的结果。该文还讨论了电动机参数改变情况下的仿真结果的变化。     

Commutation Torque Ripple Suppression in Three Phase Brushless DC Motor Using Open-end Winding

Three phase brushless DC motor has the characteristics of high power density, simple structure and excellent speed regulation performance, which is widely used in the field of electric drive. Open-end winding brushless DC motor has no neutral point, and each phase winding is electrically isolated, which can realize the independent control of each phase winding. Compared with Y-connected brushless DC motor, the open-end winding brushless DC motor has a wider range of speed regulation under the same voltage, and has certain fault-tolerant performance, which is suitable for the application of low voltage and large current. Compared with the multiphase fault-tolerant motor, open-end winding brushless DC motor has simpler structure and higher winding utilization rate. However, the open-end winding brushless DC motor still has torque ripple, among which the cogging torque is related to the motor body structure, while commutation torque ripple is affected by the mutual inductance of the winding and the current freewheeling loop. The commutation process of the open-winding brushless DC motor is analyzed, and it is concluded that the current change rates of the turn-off phase and turn-on phase are equal under the ideal back electromotive force(back-EMF), which can ensure that the non-commutation phase current and the electromagnetic torque kept constant. The overlapping commutation with phase current closed-loop method is proposed to suppress the commutation torque ripple of open-end winding BLDC motor, and the applied voltage on turn-off phase and delayed time of turn-off phase in overlapping commutation are derived, the sliding mode observer is used to calculate the electromagnetic torque. MATLAB simulation and experimental results verify the effectiveness of this method.

     

基于脉冲注入的无位置传感器SRM转矩优化研究

位置传感器的引入,使得开关磁阻电机(SRM)结构复杂,可靠性降低,研究了非导通相注入脉冲的转子位置估计方法,该方法不受电机控制方式,以及绕组电流超越饱和阈值的影响.针对响应脉冲电流产生的扰动转矩,设计了基于脉冲注入法的开关磁阻电机转矩优化系统.通过转速环将转矩差转换为给定转矩,建立合理的转矩分配机制,得到给定相转矩,并将直接瞬时转矩控制(DITC)与电流闭环控制相结合使转矩准确吻合给定相转矩,从而实现电机的循环控制,有效减小了脉冲电流产生干扰转矩对转矩波动的影响.建模仿真验证了方法的可行性:对基于脉冲注入的无位置传感器开关磁阻电机的转矩脉动具有良好的抑制效果.     

Simulation and analysis of brushless DC motor drives using hysteresis,ramp comparison and predictive current control techniques

The brushless DC motor with a permanent magnet rotor is considered for the present study. Because of the special structure of the motor, it produces a trapezoidal back electromotive force (EMF). The applied current waveform is rectangular-shaped. Non-ideal effects in the trapezoidal back EMF and motor currents generate a pulsating torque. The reduction of the torque ripple is important from a speed and position control point of view. In the present paper a brushless dc motor drive is simulated and analyzed using hysteresis, ramp comparison and predictive current control schemes. By comparing the results obtained using these techniques, advantages and disadvantages of each technique and its range of applications are discussed.     

无刷直流电机转矩脉动的机理及仿真分析

无刷直流电机(BLDCM)以其体积小、可靠性及效率高和其输出转矩大的特性在机器人、精密仪器设备等很多领域中得到了广泛的使用,但其固有的电磁转矩脉动却也限制了其应用的范围,这也是对其研究的重点和难点.介绍了无刷直流电机转矩脉动的成因,并对4种PWM调制方式下产生的转矩脉动进行分析得出最佳的控制方案,最后利用Matlab/Simulink进行建模仿真,对分析结果进行了验证.     

基于模糊控制器的直流无刷电动机控制

利用自整定模糊-PID控制器实现对直流无刷电动机的控制.在分析直流无刷电动机数学模型的基础上,建立一种新型的三相直流无刷电动机数学模型,并将自整定模糊-PID控制器应用于直流无刷电动机的控制系统中.系统采用双闭环调速,电流环采用电流滞环控制,转速环采用自整定模糊-PID控制器,通过不断检测速度偏差e和速度偏差变化率ec,对参数KP,KI和KD进行在线校正,控制器参数随e和ec变化而变化,以提高系统的控制效果.研究结果表明,这种基于自整定模糊-PID控制器的直流无刷电动机控制系统具有响应快、超调小、控制精度高等特点,比传统PID控制器具有更好的静、动态特性.     

永磁无刷直流电机PWM_ON_PWM调制方式研究

由于非导通相续流电流使得永磁无刷直流电机运行中存在的转矩脉动问题,为了有效抑制转矩脉动,本文通过分析无刷直流电机的工作原理,建立了其数学模型。按照数学模型对现有的几种PWM调制方式进行了比较分析。通过分析可知现有的PWM调制方式都不能够完全消除非导通相续流电流,针对这一问题本文提出了PWM_ON_PWM调制方式。并通过实验证明了该调制方式,可以有效减小或消除由于非导通相续流引起的非换相期间的转矩脉动。     

无刷直流电机换相转矩脉动抑制的研究

针对无刷直流电机换相时产生的转矩脉动,采用自抗扰控制技术设计出一种自抗扰控制器来消除转速响应的超调,同时通过自身的扩张状态观测器检测系统的相电流脉动和自身的非线性状态反馈控制律对检测到的电流脉动误差值进行补偿抵消,以达到抑制相电流脉动的效果,从而抑制电机的转矩脉动.仿真结果表明,自抗扰控制比PI控制能更好地抑制转矩脉动,提高电机转速的稳定性和系统的可靠性.     

Optimal closed-loop control of a hybrid step motor with chopper drive

Optimal closed-loop control of a hybrid step motor control with chopper drive is described. Expressions for the average torque and optimal control angle giving maximal average torque in the stationary state without phase current chopper control are presented. The effects of chopper current control on the torque and acceleration characteristics of a hybrid step motor are discussed. Expression have been developed for the control angle in the chopper current control mode, yielding greater torques and improved acceleration of hybrid step motors than for the optimal control angle without phase current control. The speed response of a hybrid step motor operated in a closed-loop system has been studied by computer simulation for different supply voltages and torque loads, using various control angle algorithms.     

MC33035在直流无刷电机控制系统中的应用

安森关公司的芯片MC33035专门应用于带霍尔位置信号的直流无刷电机驱动控制系统。它通过霍尔位置信号能够实现电子自动换向,同时可作为MPC5604P处理器和MOSFET驱动管的预驱动IC。MC33035既可以实现开环控制,也可以配合电流采集电路实现电流闭环控制,以及配合霍尔信号实现位置和速度闭环控制。本文介绍了MC33035在常用的三相直流无刷电机驱动控制系统中的典型应用,给出了驱动电路以及软件设计。