基于重复控制的抑制电机周期性负载扰动的方法

在永磁同步电机驱动的单转子压缩机变频空调系统中,脉动呈周期性的负载转矩使得永磁同步电机的转速也产生同周期的脉动,这在低速时尤为明显.针对压缩机低速抖动的问题,在不改变原来的控制系统的基础上,采用了插入式重复控制器来抑制系统的周期性扰动,提高压缩机的低速性能;并给出了各个参数的选取条件.在理论上分析了重复控制器抑制周期性扰动的可行性并通过仿真和实验验证.     

一种减小变频空调压缩机低速范围内转速脉动的方法

近年来,永磁同步电机因其固有优点在空调压缩机中得到了广泛的应用。但常用的永磁同步电机?单转子式压缩机系统,由于工作条件的限制,无法安装位置编码器,受位置估算精度的制约,一般采用方波驱动,必然导致电机本身输出转矩脉动偏大。同时,在每个机械周期内,压缩机负载脉动非常剧烈,也造成整个系统低速运行时转速脉动大,噪声高,效率降低。本文将模型参考自适应方法推广到凸极永磁同步电机中,对电机转速和转子位置进行准确估算,实现了正弦波矢量控制。针对空调压缩机脉动负载,定义了机械周期内电磁转矩对位置积分的能量函数,有效地估算出当前负载状况,并通过查表法获得估算的负载转矩。然后根据估算的转子位置对负载脉动转矩进行转矩电流前馈补偿,显著降低了压缩机低频噪声和振动。仿真和实验结果验证了本文所提方法的有效性和实用性。     

永磁同步单转子压缩机低频转矩补偿控制研究

针对变频空调永磁同步单转子压缩机低频运行时负载转矩不稳定,导致振动大的特点。本文首先分析永磁同步单转子压缩机的工作原理和负载转矩变化特点,根据负载变化规律提出采用前馈控制和反馈控制相结合的方法有效降低低频运行时的振动。根据负载周期变化特点设计前馈函数,根据压缩机工作的压缩半周期和吸气半周期的运行时间差作为反馈,利用最优控制方法调节前馈补偿参数。通过实验测试验证:本方法可以有效降低永磁同步单转子压缩机低频运行时的振动,降低空调噪音,提高用户舒适性。     

变频除湿机停机振动抑制方法

变频除湿机停机时整机振动大,通过寻找压缩机负载转矩最小的角度点,并在压缩机负载转矩最小时停止压缩机驱动输出,可以让振动减小。     

一种抑制永磁同步电机转速脉动的方法

在永磁同步电机驱动的单转子压缩机变频空调系统中,脉动并呈周期性的负载转矩使得永磁同步电机的转速也产生同周期的脉动.在低速运行时,速度脉动引起的整个系统框架的振动、高噪声等现象尤其明显,同时降低了系统的效率.本文在分析这类周期性扰动对系统速率稳定度的影响的基础上,基于重复控制原理的动态补偿方法提出了在永磁同步电机速度控制环上采用一种重复控制和PI控制相结合的控制方案,以抑制周期性扰动引起的转速脉动.该方案在稳态时采用重复控制加PI控制以获得较好的稳态性能,在非周期扰动时采用PI控制以获得良好的动态响应.仿真和实验结果证明了该控制方案的可行性、正确性并具有很强的工程实用意义.     

基于负载转矩观测的永磁同步电机抑制转速脉动控制方法

在电机调速系统中,需要抑制由负载转矩的周期性波动引起的转速脉动,单纯依靠转速调节器难以获得理想的转速脉动抑制效果。对于无法安装位置传感器的永磁同步电动机,只能通过软件观测转子的转速和位置,更加大了抑制转速脉动的控制难度。本文采用一种基于假设旋转坐标系的无位置传感器观测方法,对转子位置和转速进行观测,并通过转速信息进一步观测负载转矩中的周期性脉动分量。在此基础上,提出一种负载转矩电流前馈补偿方法,依据观测得到的负载转矩波动幅值对电动机转矩电流的给定值进行相应的前馈补偿,从而抑制转速脉动,明显提高了转速调节器的控制性能。通过带模拟空调压缩机负载实验,验证了所提方法的有效性。     

稀土永磁同步电动机动态转矩分析

采用数字仿真技术分析稀土永磁同步电动机在受到周期性负载时的同步转矩系数及阻尼转矩系数，给出了电机各参数对动态转矩的影响。     

无传感器永磁同步电机调速系统高速运行性能研究

在永磁同步电机—压缩机系统高速运行时,传统的SVPWM控制无法使电机获得最大的输出转矩。同时,由于工作环境的限制,系统无法安装位置传感器。针对以上特点,本文采用模型参考自适应方法辨识电机转子位置,并采用单模式过调制算法控制逆变器,实现了无传感器过调制永磁同步电机矢量控制系统。仿真和实验结果表明,本文所采用的控制方法不仅可以实现永磁同步电机-压缩机系统的高速稳定运行,而且有效地提高了系统的带负载能力。     

永磁同步电机自适应滑模负载观测器研究

为提高同步电机驱动系统抗外部负载突变干扰的能力,基于Popov超稳定理论和滑模变结构控制理论提出一种负载转矩观测器,应用于永磁同步电机转速电流双闭环调速系统中,为转速控制器提供实时的转矩信息.其中选取永磁同步电机自身作为参考模型,选取永磁同步电机转速模型作为可调模型,利用负载转矩的估计误差构造基于积分分离理论的滑模面.系统仿真实验表明:减弱了转矩观测值的抖振;能快速准确检测出负载转矩的初始值和工作过程中常见的突变、冲击、波动这三种类型的转矩变化;通过引入转矩观测器,增强了系统的抗干扰能力.     

电力推进船舶中永磁电机直接转矩控制

随着交流电机变频调速技术的发展,大功率永磁电机已成功应用于船舶电力推进系统中.通过对变频调速系统中直接转矩控制理论的分析,建立了基于传统开关表的直接转矩控制仿真模型.仿真结果表明,采用该技术的变频调速系统中,推进永磁电机的加速时间较快,同时能够满足船用大功率永磁电机在动态转矩响应方面的要求.     

减小变频空调单转子压缩机低频转速波动的方法

针对变频空调系统中单转子压缩机永磁同步电机不易安装位置传感器这一问题,采用旋转坐标系下的电压误差对压缩机电机转子位置和转速进行估算,实现了永磁同步电机的矢量控制。同时,对单转子压缩机系统低速范围内的转速波动原因进行了分析,在估算电机转子位置的基础上,提出了一种自动估算当前负载状况的有效方法,根据当前估算的负载自动进行转矩电流前馈补偿,显著降低了压缩机低速时的转速波动,降低了压缩机的噪声及振动。仿真和实验结果验证了方法的有效性。     

压缩机用永磁同步电机转速脉动抑制方法

为改善永磁同步电机(PMSM)驱动压缩制冷系统在低速运行时的转速特性,提出一种基于滑模观测器的控制策略。当压缩机处于变工况运行时,为减小负载转矩突变对PMSM控制系统的影响,提高系统抗扰动性能,使用滑模观测器对负载转矩进行观测,并将观测的转矩进行前馈补偿,以克服转矩瞬态变化对转速控制特性的影响。通过仿真和实验验证了所提控制方案的有效性和可行性。     

交流伺服系统参数辨识策略研究

在永磁同步电机(PMSM)伺服系统中,当负载转矩或负载转动惯量发生变化时,会使伺服系统中已优化整定好的控制器的性能严重下降,甚至出现恶化的情况.通过准确辨识当前系统的总转动惯量和负载转矩的基础上,可以实现具有良好瞬态特性的速度控制.提出了一种基于电机运动方程的负载转矩和总转动惯量辨识方法,通过数学推导,得到转动惯量辨识的递推公式,并用Saber仿真软件搭建了伺服系统的参数辨识仿真模型,仿真结果验证了辨识方案的可行性和有效性.     

螺旋桨负载永磁同步电机直接转矩控制系统研究

为了研究空间矢量调制策略对大功率永磁同步电机在螺旋桨负载特性下变频调速性能的影响,通过对直接转矩控制变频调速和螺旋桨负载特性理论的分析,结合螺旋桨敞水特性曲线,得到螺旋桨推力系数Kp和扭矩系数Km分别与进速比J之间的函数关系.提出了推力系数和扭矩系数的计算方法,建立了螺旋桨负载和永磁推进电机直接转矩控制的仿真模型.仿真结果表明,直接转矩控制系统中永磁推进电机转速动态响应快,转速稳定后电磁转矩与螺旋桨旋转产生的负载转矩相等.与实测电机运行数据比较可知,不同转速下仿真得到的电机转矩值与实测值相一致,验证了该模型的有效性.     

基于重复控制深海柱塞泵用永磁同步电机转速波动的抑制

结合深海柱塞泵的工作原理,分析了其负载转矩周期波动的特性,并在常规转速开闭环控制系统下,研究了周期性负载扰动对电机输出转速的影响,指出基于常规PI控制的闭环系统不能抑制中频段的负载扰动。针对负载转矩扰动与电机转动位置相关的周期性特点,提出采用改进重复控制的策略来抑制电机低速时的转速波动。仿真和实验结果均表明,重复控制系统能够很好地抑制周期性的转速波动。     

永磁同步电动机位置传感器零位偏差估计方法

转子位置的准确检测是永磁同步电动机系统正常工作的前提.由于安装的误差会使位置传感器的零位产生偏差,进而引起转子位置检测的误差,严重时会影响电机正常工作.分析了存在位置传感器零位偏差时永磁同步电动机的电磁转矩,分析了基于电磁转矩模型的位置传感器零位偏差的估算原理,给出了实现方法.将该方法与转子预定位法相结合,解决了负载条件下永磁同步电动机位置传感器零位偏差估计的问题.实验结果表明所给出的方法具有较高的精度.     

永磁同步压缩机自适应内模控制方法研究

基于永磁同步电机(PMSM)的数学模型,提出了一种电流环自适应内模控制(IMC)结构,并应用到永磁同步压缩机控制系统中。本文采用IRMCF312运动控制芯片,实现了高性能低成本的永磁同步压缩机变频调速控制。实际空调系统的性能测试表明,该方法抑制了转速的周期性脉动,具有较好的可靠性和鲁棒性,有效的改善了空气调节系统的性能。     

单相永磁同步电动机变频起动性能分析

对采用三相逆变器供电的单相永磁同步电动机变频起动过程的转矩进行了深入分析,提出了用于单相永磁同步电动机变频起动分析的简化等值电路,分别用似稳态法和简化等值电路法计算了单相永磁同步电动机变频起动过程中的异步起动转矩,两者计算结果一致,证明了该简化等值电路法的正确性,并根据简化等值电路法推出了变频起动时保证最大异步转矩保持恒定的完全补偿法,用似稳态法计算了采用完全补偿法变频起动时的异步转矩和平均转矩,验证了完全补偿法的正确性.     

对转永磁同步电机直接转矩控制

针对对转永磁同步电机在双边转子负载不平衡情况下运行时易出现双转子失步的问题,本文在分析对转永磁同步电机数学模型和空间磁链矢量关系的基础上,提出一种基于转矩角的双转子直接转矩控制策略。所述方法以转矩角控制为出发点,在双边转子负载不平衡时,通过观测双边转子转矩角并加以限制,实时调节定子磁链位置,控制转矩角在限定范围内,实现对双边转子转矩的分时调控。仿真与实验结果表明,本文提出的控制策略能保持双边转子转速同步跟踪给定转速,有效防止系统受到不平衡负载扰动时出现双边转子失步的现象。     

变频压缩机启动问题分析与研究

本文提出了一种优化的"三段式"直流无刷电机的启动方法,可以很好地改善变频压缩机的启动性能。该方法在对直流无刷电机转矩和变频压缩机启动故障现象分析的基础上,提出了采用电流调节控制的方法,保证加速段的转矩;采用检测占空比与反电势的方式,保证切换阶段的可靠与顺利进行。针对冰箱负载不确定的情况,我们采用不同的压缩机吸排气压差条件进行实验,结果表明,采用优化后的变频控制器启动过程速度过渡平滑,在不同负载条件下能够保证压缩机正常启动。