基于转矩矢量控制的开关磁阻电机转矩脉动控制

转矩脉动是开关磁阻电动机较为突出的缺点。文章基于电机的线性模型，提出了开关磁阻电动机转矩矢是控制策略，通过控制开关磁阻电动机各相绕组电流－位置曲线，在空间合成多个转矩矢量，以减小转矩脉动，仿真结果表明，这种控制策略不但控制简单，而且能够在低速下有效地抑制开关磁阻电动机转矩脉动。     

基于DSP和CPLD的开关磁阻电动机数字控制

为实现对开关磁阻电动机的实时有效控制，在分析了开关磁阻电动机的调速系统和现有控制模式的基础上，设计了基于数字信号处理器（DSP）和复杂可编程逻辑器件（CPLD）的开关磁阻电动机全数字控制器。对DSP和CPLD的功能进行了分配，并进行了二者之间的时序仿真分析，采用分段变参数PID控制方法，有效实现开关磁阻电动机的转速电流双闭环控制，取得预期的实验结果，满足高速电机对实时性的要求。     

开关磁阻电动机宽范围调速系统仿真

基于12／8极开关磁阻电动机的准线性模型，对开关磁阻电动机调速系统进行了建模和仿真，分析了在电流斩波控制和角度位置控制两种方式下开关磁阻电动机驱动系统的调速范围，提出了一种宽范围调速运行的控制策略，仿真结果验证了该控制策略的正确性和可行性。     

基于电流分配法的SRM位置跟踪系统研究

针对开关磁阻电动机在伺服控制领域难以应用的问题,将电流分配法应用于开关磁阻电动机的位置跟踪控制。所提出的位置跟踪控制方法,可以摆脱传统位置控制中的速度环,只需要位置环和电流环,位置环输出可以直接作为实际参考电流值。相比于传统控制方法所需的离线实验或者在线实时建模,该位置跟踪控制方法除了需要开关磁阻电动机的相数之外,不再需要任何的电机模型信息,控制器结构简单更容易实现。基于四相8/6极开关磁阻电动机,给出了其位置跟踪控制系统的设计。仿真与实验研究结果表明,该控制方法能够实现开关磁阻电动机精确的位置跟踪。     

开关磁阻电动机零压和反压续流方式的研究

利用开关磁阻电机的简化线性模型,对开关磁阻电动机相绕组在不同转子位置时,分别施加正压、零压和反压的电流变化情况和能量流动方向进行了分析,理论分析出零压续流比反压续流的电流平滑性好。在低速电流斩波控制方式下进行了零压和反压续流实验,实验结果表明:零压续流比反压续流控制方式具有更平滑的电流波形和更小的电磁噪声。     

基于DSP和CPLD的开关磁阻电动机数字控制

为实现对开关磁阻电动机的实时有效控制,在分析了开关磁阻电动机的调速系统和现有控制模式的基础上,设计了基于数字信号处理器(DSP)和复杂可编程逻辑器件(CPLD)的开关磁阻电动机全数字控制器。对DSP和CPLD的功能进行了分配,并进行了二者之间的时序仿真分析,采用分段变参数PID控制方法,有效实现开关磁阻电动机的转速电流双闭环控制,取得预期的实验结果,满足高速电机对实时性的要求。     

开关磁阻电动机调速系统仿真分析

在开关磁阻电动机非线性动态模型基础上,利用Matlab/Simulink软件建立了开关磁阻电动机调速系统的仿真模型,分别在电流斩波控制和角度位置控制两种控制方式下进行了开关磁阻电动机调速系统的动态仿真,得到了相电感、电流、转矩和开关磁阻电动机的合成转矩,仿真结果反映了开关磁阻电动机的实际工作状况.     

开关磁阻电机高性能转矩控制策略研究

将开关磁阻电动机转矩控制系统分为三级控制子任务:换相策略、转矩控制器和电流控制器,并根据上述结构化设计思想,给出了一种基于神经网络转矩逆模型和滑模电流控制器的开关磁阻电动机高性能转矩控制方案.仿真结果表明该方法能够有效地控制开关磁阻电动机相转矩按期望变化,从而实现了其高性能转矩控制.     

基于DSP和CPLD的开关磁阻电动机数字控制

为实现对开关磁阻电动机的实时有效控制,在分析了开关磁阻电动机的调速系统和现有控制模式的基础上,设计了基于数字信号处理器(TMS320-LF2407)和复杂可编程逻辑器件(EPM3064)的开关磁阻电动机全数字控制器.对DSP和CPLD的功能进行了分配,并进行了二者之间的时序仿真分析,采用分段变参数PID控制方法,有效实现开关磁阻电动机的转速电流双闭环控制,取得预期的实验结果,满足高速电机对实时性的要求.     

基于旋转坐标的开关磁阻电动机的速度控制

针对开关磁阻电动机的控制问题,将交流电动机控制中旋转参考坐标的理论引入开关磁阻电动机的速度控制之中。通过旋转参考坐标的变换和一定的处理,可以将开关磁阻电动机的电流参考值分解为相应的相绕组电流,从而实现电流的滞环控制。这种控制方法不仅不需要开关磁阻电动机的模型信息,同时也省略了开关角的计算,并且在不需要转矩脉动抑制措施的情况下就可以获得良好的转矩控制效果。最后,利用Matlab/Simulink给出了2种情况下的转速控制仿真结果,仿真结果表明了设计方法的正确性和有效性。     

基于自校正技术的开关磁阻直线电动机的位置控制

该文提出一种考虑外扰动和饱和特性的开关磁阻直线电动机的自校正位置控制方法,利用自校正方法的参数自调整特点,克服因制造精度、饱和以及外扰动造成的模型不确定所带来的控制精度损失。该文中开关磁阻直线电动机采用单入单出的离散模型描述,利用回归最小二乘法估计参数,并应用极点配置自校正算法进行过程控制。仿真和试验结果证明该方法在参数估计、位置跟踪响应速度和在扰动下的鲁棒性等均有很好的效果。     

直线开关磁阻电机的结构设计与控制

描述直线开关磁阻电机(LSRM)的结构设计和控制系统设计.文中提供了设计的理论推导,并提供相关的设计数据和设计结果,进行了系统分析,采用根轨迹补偿设计法提高系统的快速响应性.结果表明:这种技术在中低速的精密位置控制和直线往复运动中具有良好的控制性能.     

模糊控制在开关磁阻直线电机上的应用

针对开关磁阻直线电机（LSRM）磁路存在着严重的饱和非线性,在模型简化基础上,采用了模糊控制方法,进行了LSRM的位置控制。仿真结果表明它较传统PID控制有更好的响应过程和抗干扰性能。     

Identification of linear synchronous reluctance motor parameters

This paper deals with experimental methods for the identification of linear synchronous reluctance motor (LSRM) parameters. A magnetically nonlinear two-axis dynamic LSRM model is derived. This model accounts for the effects of slotting, saturation, cross-saturation, and the end effects. The parameters of the obtained model are not constant. They are given by the characteristics of the flux linkages, thrust, and friction force depending on the mover position and the direct (d) and quadrature (q) axis currents. These characteristics are determined experimentally by a controlled voltage-source inverter employing closed-loop current control in the d-q reference frame. The proposed model, experimental methods, and determined characteristics are confirmed through a comparison between the measured and calculated results. Two tests are performed: a test at the locked mover, and kinematic control at low speed. The effects of cross saturation under dynamic operating conditions and the effects of slotting can be clearly seen in the measured and calculated results.     

横向磁场直线开关磁阻电机及其控制系统

研究了基于横向磁场直线开关磁阻电机(transverse flux linear switched reluctance motor，TFLSRM)、全数字控制器与新型位置传感器的直线电机驱动系统，建立了TFLSRM数学模型。新型位置传感器利用了TFLSRM次极边极形，无需在次极安装任何元件，改善了系统可靠性。为改善系统性能，在电流环进行了从牵引力到平均电流的非线性转换，在速度环采用离散时间趋近率控制。基于DSP设计了控制器，测试了新型位置传感器与所提驱动系统的动、静态性能。实验结果验证了新型位置传感器与TFLSRM驱动系统的优良性能。     

Accurate Tracking Control of a Limited Angle Torque Motor

This paper presents a novel control scheme that was developed and implemented to provide accurate tracking control of a limited angle torque motor following a 50 Hz sawtooth reference waveform. The approach could be extended to other limited motion actuators which require high tracking accuracy, but are subject to a single dominant nonlinear element, such as magnetic stiffness, which may be defined experimentally. One example is the variable reluctance linear actuator, used in the aerospace industry for control of aerodynamic surfaces. Despite the significant nonlinearities inherent in the torque motor, a complex nonlinear controller can be designed using simple linear design techniques, and it is demonstrated that the motor is then able to track the reference signal with a very high accuracy. The hybrid scheme uses a multicompensator, multiloop linear controller to reshape substantially the motor response characteristics, which have both inherent time-lag and oscillatory dynamics and an additional nonlinear gain-scheduled controller which effectively compensates for the nonlinear variations of the motor parameters. The system stability is ensured by the linear controller.     

开关磁阻电机的Pi-sigma模糊神经网络建模

开关磁阻电机的磁路高度饱和及双凸极结构导致了相绕组的磁链是转子位置和相电流的非线性函数。本文采用兼具Takagi-Sugeno(T-S)模糊逻辑和神经网络优点的Pi-sigma模糊神经网络来建立开关磁阻电机的非线性模型并采用了附加动量项的自适应学习速率训练算法。实现了开关磁阻电机的较高精度建模,减少了学习训练次数,简化了结构,使其可在线快速运算。本文通过对相电流与转子位置角的非均匀间隔采样和对论域的全面覆盖,来达到测量数据的合理分布,以提高建模精度和泛化能力并减少测试数据量。通过对模型输出数据与实测数据进行比较及对泛化样本数据的校验表明,本文所建立的模型具有精度较高、泛化能力较好、结构较简洁、运算速度较快等特点。     

永磁同步直线电动机的自适应模糊滑模控制

将永磁同步直线电动机应用于驱动精密定位平台时,由于直线电动机存在端部效应引起的推力波动、动子磁链非正弦性、摩擦非线性等都将使精密定位平台伺服系统性能变坏。因此,必须采用鲁棒性强的控制策略来抑制这些扰动。提出了一种针对永磁同步直线电动机的自适应模糊滑模控制算法,具有快速性和稳定性,对参数不确定、参数变化和外部扰动具有不变性。该算法由位移、速度、位移误差和速度误差的积分建立了滑模面,建立特定的自适应律,应用模糊系统逼近滑模控制器的输出,最后应用一个切换控制函数来补偿滑模控制器的输出误差。经仿真结果验证,该控制算法能明显地改善永磁同步直线电动机的位移输出精度和速度跟踪性能,具有较好的快速响应性和鲁棒性。     

Comparison of Linear Switched Reluctance Machines for Vertical Propulsion Application: Analysis, Design, and Experimental Correlation

This paper presents the comparison of four linear switched reluctance machines (LSRMs) as possible candidates for application in vertical elevators. Linear induction and linear synchronous machines have been presented and experimentally tested in vertical elevators. In this paper, four longitudinal LSRM configurations are presented and designed to operate as propulsion actuators in a vertical elevator prototype. Two of the four configurations have been presented earlier in horizontal propulsion experiments, and a third one has been proposed for application in vertical elevators. All four LSRMs are designed for similar static force profiles to allow for their comparison. The designed LSRM configurations are compared by using finite-element analysis and dynamic control simulations. The stator, translator, and copper winding weight and dimensions, footprint area, active material weight, normal forces and payload capabilities for all four configurations are contrasted. The configuration with the highest payload capability is chosen for implementation in an experimental prototype. The prototype vertical elevator is 1.27 m tall with a 1-ft-tall elevator vehicle with no counterweights and uses two LSRM setups on each side. The experimental correlation of propulsion force and inductance is presented to validate the theoretical design method used in this research.      

滑模控制永磁同步电动机调速系统

永磁同步电动机(PMSM)是一个多变量、非线性、强耦合的复杂系统,对外界扰动及内部摄动极为敏感,为提高系统鲁棒性,本文引入滑模变结构控制策略(SMC).根据PMSM调速系统的特点,选择一阶滑模面,选用状态反馈SMC控制方式,并将控制输出经一积分器滤波,按该方案设计的SMC控制器表达式和PI控制一样简单.并在同等条件下对这两种控制器下的调速系统分别进行了仿真和实验研究,结果证明文中所设计的SMC控制器能有效地提高系统的动态性和鲁棒性.