基于PMAC的直线电机速度/加速度前馈控制

论述了PMAC运动控制器的性能及其伺服控制功能；简述了直线电机的伺服控制策略；提出了基于PMAC的直线电机速度／加速度前馈控制算法；对算法中各个参数的作用做了简单的介绍。阐述了速度前馈和加速度前馈参数的性能及其调整。通过实验得到证明。引入适当的速度和加速度前馈，可较好地补偿系统的跟随误差，从而提高系统的性能。     

直线电机轨迹跟踪系统快速终端滑模控制

为提高永磁同步直线电机伺服系统的控制精度和鲁棒性,满足高速度高精度运动控制系统的要求,提出了一种快速终端滑模控制方法并建立了电机系统数学模型.分析和证明该控制算法的稳定性和鲁棒性.与传统的滑模控制方法相比,该算法确保了系统状态在平衡点邻域内具有更快的收敛速度,并最终收敛至平衡点.通过选择控制算法中合适的参数值,系统可达...     

双边磁通切换直线电机无速度传感器控制

为了实现良好的双边磁通切换永磁直线电机(DLFSPM)的速度辨识,提出了一种带锁相环的滑模观测器进行控制。首先,基于DLFSPM电机特性,建立其数学模型,并设计该电机的传统滑模观测器的控制策略;然后针对传统滑模观测器存在抖动和角度偏差的问题,引入锁相环算法,并使用新切换函数代替符号函数,从而消弱抖振和较小角度偏差;最后对该系统在速度突变、负载突变工况下的动态性能进行仿真研究。仿真结果表明,优化后的滑模观测器控制策略能有效减小系统抖振,速度识别精准,波动小,电机工作平稳,鲁棒性好,动态响应快,证明了所提控制策略的可行性和有效性。     

基于周期性半模型的中低速磁浮用直线电机的性能计算分析

中低速磁浮列车直线感应电机磁路不对称且受纵向及横向边端效应的影响,性能计算困难.文章分别采用磁路法、二维有限元法及三维有限元法进行了直线电机的牵引力及法向力计算,在全模型三维有限元仿真基础上提出采用周期性半模型有限元仿真方法进行电机性能仿真,并搭建了中低速磁浮列车直线电机静态测试平台进行测试验证.通过对比测试发现,周期...     

六相直线感应电机模糊间接矢量控制

针对直线电机运行于复杂环境条件下,系统建模准确度不高,参数难以整定的问题,提出了一种适用于六相直线感应电机的模糊间接矢量控制方法;在同步旋转坐标系下对六相直线电机建模,并阐述了间接矢量控制的原理;将模糊控制算法应用于间接矢量控制中的速度环,根据位移和速度的偏差直接模糊调节给定电磁力,使得参数的整定不再依赖准确的系统模型,且参数调节更为简单;通过对隶属函数分区和采用中心法清晰化,减小了模糊控制算法的计算量,从而能够满足实时计算的要求;将所提算法在数字信号处理器（DSP,digital signal processor） 中实现,并在半实物仿真平台上验证,结果表明所提算法投入后,位移和速度误差减小都超过了65%,能够实现电机速度和位移的准确控制,且通用性好。     

绕组分段永磁直线同步电机切换控制研究

为了实现绕组分段永磁直线同步电机(SW-PMLSM)稳定运行控制,对绕组切换控制方法进行了研究.结合SW-PMLSM的结构及调度策略,分析了绕组切换过程中的推力变化,认为永磁体动子纵向的长度等于单台定子纵向长度的整数倍时,动子在移动过程中所受的合成推力将基本维持不变.提出了基于PMLSM直接推力控制及PLC绕组切换运行控制的总体方案,设计了动子位置检测及绕组切换控制系统.最后利用SW-PMLSM直驱无绳提升机进行了实验研究.实验结果表明,SW-PMLSM定子绕组切换过程运行平稳,能耗制动可将电机的运行速度限制在一个稳定范围,具有较好的后备保护功能.     

基于铁氧体材料的永磁直线电机电磁性能分析

为了改善长次级永磁同步直线电机在物流仓储产业及相关物流运输、分拣等方面的应用中存在的耗费高的问题,提出了一种高可靠性且造价较低的铁氧体永磁同步直线电机。通过建立电机二维有限元模型,在稀土永磁同步电机优化设计的基础上,将稀土永磁体更改为铁氧体,并分析电机电磁性能。为了提高电机推力,分析了槽深及匝数对电机推力、推力波动及铜耗的影响。该电机可以应用于物流分拣、传输线等场合,可以提高系统和平台的效率,降低建设成本。     

微型直线旋转音圈电机的设计与分析

针对光电子封装设备对高精度、小体积、多维运动电机的需求,设计了一种微型单定子直线旋转两自由度音圈电机.介绍了电机的结构特点和运行原理,以输出推力和转矩特性为优化目标,利用有限元仿真对其结构参数进行了优化.根据优化的结构参数制造样机进行实验,实验结果表明:电机输出推力、扭矩幅值大,推力波动、扭矩波动在0.5％以下,验证了电机设计和优化仿真的有效性.     

直线电机位置轨迹自适应渐近跟踪

针对直线电机构成的伺服系统中存在的负载扰动和端部效应等阻力扰动,设计了一个自适应的轨迹渐近跟踪控制器;控制律的实现只涉及输出位移的测量信号,而不必依赖于速度的测量;先引入一个基于K滤波器结构的降阶观测器,接着利用自适应观测器后推技术设计了轨迹跟踪控制器和扰动参数估计的自适应律;对闭环系统的稳定性和渐近跟踪能力做了理论分析,并进行了仿真研究;仿真结果表明;设计的控制器可以实现对目标轨迹的渐近跟踪;在系统持续激励的情况下,扰动参数的估计可以收敛到真正的值。     

基于ANSYS软件的磁浮列车直线感应电机的电磁场及电磁力分析

本文简述了应用于中低速磁浮列车的直线感应电机的原理和电磁场的数学推导，采用有限元法分析了直线感应电机的电磁场，获得了磁力线分布、气隙磁感应强度的矢量分布和电磁力等磁场参数，与理论推导所得到的结果相比较，仿真数值分析结果在一定的误差范围内与其一致。     

Adaptive Robust Motion Control for Linear Induction Motor with Electromagnetic Nonlinearity Compensation

This paper presents an adaptive robust motion control algorithm for linear induction motor (LIM) with electromagnetic nonlinearity compensation to suppress nonlinear magnetic thrust reduction due to the end effect. The electromagnetic compensation adaptive robust control (ECARC) algorithm is developed to deal with the parametric uncertainties and uncertain nonlinearities that are widely present in LIM. This algorithm employs a discontinuous projection‐type method to estimate the system parameters. The disturbance is bounded by a critical value, which guarantees that the system is exponentially stable. However, due to the magnetic field distortion caused by the opening of primary ends, the relationship between the driving current and the resultant motor thrust is nonlinear. Consequently, electromagnetic thrust and flux are calculated and used for feedback compensation. Different from the traditional vector control and direct torque control, the control algorithm employs electromagnetic thrust and magnetic flux to compensate torque current and magnetic field. Simulation results and comparative experimental results show that current control algorithm is accurate and efficient.     

基于DSP的直线感应电机模糊矢量控制系统研究

针对直线感应电机强耦合、多变量、非线性、时变的控制特点,将模糊控制策略应用到转差频率直线感应电机矢量控制系统中;建立了计及端部效应的直线感应电机等效数学模型,设计了基于DSP的直线感应电机模糊控制系统的软硬件,采用磁链开环、速度和电流闭环的矢量控制系统,对速度模糊控制器进行了设计;对直线感应电机在起动和负载情况下的动态特性进行了仿真实验,结果表明:采用模糊控制实现的直线感应电机转差频率矢量控制系统比具有基本数学模型的传统PI控制系统具有更强的鲁棒性。     

改进型预测函数控制在感应电机功率优化中的应用

在对感应电机效率优化问题进行研究的基础上,考虑到传统方法在电机动态时无法同时兼顾响应性能和效率优化的缺陷,设计了一种新型分数阶PI(FOPI)预测函数控制策略.该控制策略将预测函数控制和分数阶PI两种算法相结合,构建具有分数阶比例、积分性质的多变量预测函数控制器,兼顾了感应电机动态效率与转速响应速度的优点.应用于电动机效率优化的最大转矩电流比控制方面,采用前馈补偿解耦设计的思路,将系统分解成两个具有可测扰动的子系统.仿真实验表明新型控制策略具有在线识别模型识别模型参数,跟踪效果好,抗干扰能力强,无超调,稳态误差小,取得了良好的控制效果.     

无轴承异步电机的非线性逆解耦控制

针对无轴承异步电机多变量、非线性和强耦合的特点,采用基于逆系统理论的控制方法对其进行解耦控制.首先简要介绍了无轴承异步电机的基本原理,推导出电机旋转部分和径向悬浮力的数学性型.然后对转矩绕组采用非线性逆解耦控制.而径向悬浮控制所需的转矩绕组气隙磁链值可以在逆解耦控制的基础上通过系统辨识获取,从而实现转子的稳定悬浮.最后...     

Circle-criterion Based Nonlinear Observer Design for Sensorless Induction Motor Control

This paper deals with the design of a nonlinear observer for sensorless induction motor control. Based upon the circle criterion approach, a nonlinear observer is designed to estimate pertinent but unmeasurable state variables of the considered induction machine for sensorless control purpose. The observer gain matrices are computed as a solution of linear matrix inequalities(LMI) that ensure the stability conditions of the state observer error dynamics in the sense of Lyapunov concepts. Measured and estimated state variables can be exploited to perform a state feedback control of the machine system. The simulation results are presented to illustrate the effectiveness of the proposed approach for nonlinear observer design.     

感应电机最小定子电流的PI预测函数控制

研究感应电机效率优化问题,针对目前传统控制方法在电动机动态时为使电机能够提高响应性能而无法兼顾效率优化的缺点,设计了一种基于多变量PI预测函数的最大转矩电流比控制策略.通过引入预测输出误差项,构建具有比例、积分性质的多变量预测函数控制器,并应用到感应电机电流环控制中.能够有效地控制定子电流励磁分量与转矩分量,从而实现电动机转子磁链与转速的解耦控制.改进型多变量PI预测函数控制策略具有跟踪效果好、抗干扰能力强、无超调、稳态误差小的优点,兼顾了感应电机的动态效率与转速响应速度.同时该算法与传统预测控制器结构类似,便于广大工程人员设计实现,适用于电动汽车中的驱动电机.     

一种改进的无速度传感器感应电机直接转矩控制

直接转矩控制(DTC)对于异步电机而言,它能产生快速及好的鲁棒性响应。介绍了一种新的对于无速度感应电动机基于空间矢量(SVM)模型的直接力矩和磁链控制,它能降低稳态时力矩、磁链和速度的波动。在全速度范围无速度传感应用中将产生更好的稳态性能的同时保留DTC的暂态优点。仿真结果显示该方法有着比传统的DTC更好的性能。