伺服电动机的时间常数问题

概述了伺服电动机的电气时间常数、机械时间常数和机电时间常数的定义;分析了高速伺服电动机经减速器减速后可获得低速大转矩,但其机械时间常数比永磁直流力矩电动机大的原因;并解释了直流伺服电动机与交流伺服电动机的机械时间常数计算公式。     

伺服电动机的时间常数分析

用户对运动控制系统要求的不断提高．使得表征伺服电动机动态性能指标的时间常数县有重要意义。文中分析了机械时间常数的变化规律以及同电气时间常数和机电时间常数之间的相互关系。测试证明，各时间常数之间的关系结论对理解时间常数和工程应用具有一定指导意义。     

永磁直流伺服电动机机电时间常数的分析与测量

为了准确评价伺服电动机的动态性能指标．从电机的电压，转矩平衡方程式出发．在理论上对永磁直流伺服电动机的时间常数进行了分析探讨，并对工程实际中常用的几种测试方法进行分析和比较，指出其差别和适用范围以及可能造成的测试误差。该方法简单，具有实际使用意义。     

直流伺服电动机机电时间常数测试方法

主要讨论了直流伺服电动机时间常数的计算和测试方法,并着重对空心杯电枢永磁直流伺服电动机机电时间常数的测试方法、仪器和计算方法进行了论述,给出了两种不同方法的实测结果。     

永磁交流伺服电动机的设计特点

探讨了两种不同运行原理永磁交流伺服电动机的设计特点,指出磁路计算与传统电机的不同之处;分析了电机的反电势常数和力矩常数,并给出了计算公式;讨论了绕组连接方式、反电势以及电阻、电感和电气时间常数等参数对电机性能的影响;并对其独特的磁场和脉宽调制端电压可能引起的损耗和发热进行了初步的分析。     

上期想想看答案

1．伺服电动机的电气时间常数、机械时间常数和机电时间常数之间有何关系？为什么机电时间常数和机械时间常数的计算公式是一样的？伺服电动机（包括交直流伺服电动机）的电气时间常数是指控制绕组电流由零上升到63．2％稳态值所需要的时间,     

直流伺服电动机机械时间常数计算公式

1 计算公式一 GB／T2900．26—1994《电工术语 控制电机》规定,直流伺服电动机的机械时间常数τm用下式计算：     

永磁直流力矩电动机机械时间常数研究

0 引言 在一般概念中永磁直流力矩电动机是一种以输出大转矩、低转速的直流伺服电动机.由于转速低、输出转矩大,所以机械时间常数可以忽略,因此国军标GJB-971A-99<永磁直流力矩电动机通用规范>中,无论A组检验还是C组检验,均未对机械时间常数做出考核要求.     

M-T两轴标量解耦控制异步电动机的运行

为解决在通常异步电动机运行控制方法中,转子回路参数（特别是时间常数）对异步电动机的动态特性有较大的问题,提出了一种新的异步电动机控制方法——标量解耦方法。应用标量解耦方法对T-II型异步电动机特性进行分析和仿真,结果较好地消除了转子回路参数对动态特性的影响。     

M-T两轴标量解耦控制异步电动机的运行

为解决在通常异步电动机运行控制方法中,转子回路参数(特别是时间常数)对异步电动机的动态特性有较大的问题,提出了一种新的异步电动机控制方法——标量解耦方法。应用标量解耦方法对T-II型异步电动机特性进行分析和仿真,结果较好地消除了转子回路参数对动态特性的影响。     

基于遗传算法的永磁同步直线电机PID控制研究

由于永磁同步直线电机系统运行过程中参数摄动和负载扰动等问题的存在,传统 PID控制器无法满足高精度伺服控制系统的要求。设计出一种基于遗传算法(GA)优化的 PID 控制器,并通过 Simulink 对永磁同步直线电机控制系统进行建模和仿真实验。仿真和实验表明,采用 GA优化的PID控制器与传统的 PID控制器在指定速度和负载扰动条件下相比,具有更好的动态稳定性和跟踪性能,能有效抑制参数摄动的影响并对负载扰动具有较强的鲁棒性,实验结果也证明了方案的有效性和可行性。     

永磁伺服电机复合模型预测控制

永磁电机效率和功率密度高、力矩和惯量比大,是工业伺服领域的主流电机。伺服控制技术是充分发挥永磁电机优势、提升伺服系统运行性能的关键。目前,永磁伺服系统多采用多环级联的比例 积分（PI）控制器,但由于积分器的滞后效应,PI动态响应速度较慢,抗干扰能力较差,难以满足机械臂、精密加工等高性能伺服控制的动、静态性能要求。因此,提出一种广义模型预测控制与有限集模型预测控制相结合的复合模型预测控制策略。此外,还提出一种广义模型预测控制的低运算量实现方法及一种机械参数估计方法。试验结果表明,所提复合模型预测控制可提高永磁伺服电机的动态响应速度和抗负载扰动能力。     

永磁同步电机伺服系统参数自整定策略

针对传统PI控制存在的缺陷以及永磁同步电机伺服系统运行过程中转动惯量变化的问题,提出了永磁同步电机转动惯量在线辨识PI自整定的控制方法.在伺服系统运行过程中,通过模型参考自适应算法在线辨识转动惯量,对系统中的电流环、速度环以及位置环进行参数整定.建立伺服系统仿真模型,并与传统PI控制方法进行对比.研究结果表明,参数自整...     

Machine parameters and performance of interior permanent magnet synchronous motors with different permanent magnet volume

Permanent magnet synchronous motors are widely used for several industrial applications. Some applications such as electric vehicles and compressor drives require a constant power operation. The operating limits and the constant power speed range deeply depend on the machine parameters. The relationships between the motor parameters and the operating performance have been theoretically examined. This paper examines the performances of the prototype synchronous motors, where the stator structure and the rotor structure of all motors are the same. The permanent magnets are inserted into the rotor slits and the volume of the permanent magnet is adjusted to control the magnet‐flux linkage. The effects of adding the magnet to the rotor on the machine parameters and the operating performance are examined based on the various experimental results. The prototype motor has flexibility as to speed versus power performance by adjusting the volume of the permanent magnet. The theoretical results with respect to the operating limits and the motor parameters are also confirmed experimentally. © 2000 Scripta Technica, Electr Eng Jpn, 131(4): 70–77, 2000     

基于调整函数的永磁直线伺服电动机非线性自适应Back-stepping跟踪控制

对永磁直线伺服电动机提出基于调整函数的非线性自适应Back-stepping跟踪控制。在控制器设计中,提出一个新的设计思路,即d轴电流的动态规划:用某一参数估计的动态过程作为d轴电流的动态过程,只要参数估计值能精确估计未知参数,d轴电流必然收敛于零,从而直线伺服电动机获得最大电磁动力。仿真结果表明,本文推导出的控制律,利用不精确估计值,实现了永磁直线伺服电动机的加减速精确跟踪控制。     

永磁伺服电机模糊PID自整定SVPWM控制研究

针对永磁同步电机自身的非线性、强耦合性以及时变性特点,以及传统P ID控制策略不能跟随系统参数的变化而自动做出整定等问题。通过对模糊理论分析,本文提出了一种简单实用的永磁同步电机控制策略,即模糊PID自整定SVPWM控制方式。采取SVPWM 的方式产生三相电流驱动电机,通过模糊逻辑语句建立了模糊控制规则,并实现与 PID 控制参数相结合,实现实时改变电机控制参数功能,并利用 MATLAB工具建立了模糊 PID 自整定SVPWM闭环矢量控制系统仿真模型。仿真结果表明：系统转速实现无超调,响应速度和扰动恢复时间与传统PID控制方式相比缩短了一半。该方法提高了永磁交流伺服系统的控制精度,具有良好的动静态性能,在工程应用上提供了一种简单、易实现的控制方法。     

参数自调整永磁同步电机伺服驱动控制器设计

运用模糊逻辑规则调整电流PI调节器参数,结合传动系统机械参数估计与极点配置算法在线调整速度PI调节器参数,设计出参数自调整永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor,简称PMSM)伺服驱动控制器。实验结果表明,所设计的伺服驱动控制器具有良好的速度控制能力和抗负载扰动能力。     

少稀土非对称永磁电机的分层多目标优化分析

针对传统稀土永磁电机稀土材料用量高、永磁磁场不易调节问题,本文提出了一种少稀土非对称混合永磁电机,采用两种不同永磁材料励磁以降低稀土永磁材料的用量,混合永磁材料的非对称放置结构设计以改善电机的电感性能,提升电机弱磁升速性能。针对该电机相对复杂的结构,提出基于参数敏感度的分层多目标优化设计。对电机进行了参数化建模,建立包含转矩、转矩脉动、反凸极比和铁耗的多优化目标函数。通过参数敏感度分析对众多尺寸参数进行分层筛选,针对主敏感参数采取多目标遗传算法优化,而次敏感参数则采用响应面与多目标自适应优化结合的方法确定电机最优的尺寸参数,并对电机优化前后的电磁性能进行了分析比较,验证了优化方法的可行性,为该类复杂结构电机性能的改善提供了更加丰富的优化设计方法。     

永磁交流伺服电动机发展前景

永磁交流伺服电动机是一种性能优异,极具发展潜力的伺服电动机。文中简述了这类电动机的结构特点和基本运行原理及分类,论述了该种电机具体应用实例,指出使用此类电机的优异性,介绍了我国目前此类电机开发应用上的基本状况。     

MATLAB求解电液伺服阀的流量特性曲线

针对电液伺服阀的传统设计方法和思路的盲目性,分析了永磁动铁式力矩电机的结构及工作原理,然后根据伺服阀的结构原理对力矩电机、衔铁组件、喷嘴挡板阀、滑阀等进行数学分析,建立了伺服阀的完整数学模型,并根据需要进行相应的简化,最后利用MATLAB软件进行数值求解,研究力矩电机等主要结构参数对伺服阀阶跃响应的影响,获得了伺服阀的完整数学模型,为建模仿真提供了理论依据;通过数值仿真运算,得知在力矩电机的结构参数中,零位气隙长度和永久磁铁导磁系数对伺服阀的瞬态响应及稳定值的影响较大,其余参数的影响也不能忽视,研究工作为力矩电机的设计和伺服阀的优化提供了参考。