基于模型预测的感应电机弱磁控制研究（英文）

考虑工业场合对感应电机高速运行的实际需求,分析了感应电机在不同区域运行时的特点,特别对电机高速运行时的弱磁特性进行了研究,提出了一种基于模型预测算法的感应电机弱磁控制方法。首先预测被控对象未来的状态,再由滚动优化求出最优控制变量。仿真结果表明,基于模型预测算法的弱磁控制方法有更快的响应速度和较强的鲁棒性。     

基于前馈补偿的效率优化异步电机直接转矩控制

针对异步电机在轻载和高速运行时效率低的问题,提出了一种异步电机直接转矩控制技术的效率优化算法。建立了基于定子磁场定向下旋转坐标系的电机损耗模型,分析了电机损耗与转矩、转速与定子磁链的关系,从而导出稳态时最优的定子磁链幅值,实现电机在不同工况下以最优效率运行。为解决最优磁链计算模块引入后电机控制系统动态响应慢的问题,将伺服电机控制中常用的前馈补偿与速度外环PI调节器相结合,来提高效率优化算法引入后系统的动态性能。     

永磁同步电机弱磁控制系统仿真研究

阐述了永磁同步电机电流矢量控制策略,在此基础上设计适合不同类型电机实现弱磁控制的算法,该算法能够保证电机在整个弱磁区域以最大的转矩电流比运行,同时还利用电流解耦补偿器改善控制性能。通过Simulink对系统进行稳态和瞬态仿真,分析了电机弱磁性能,仿真结果验证了该算法的正确性,且具有良好的动态调速性能。     

基于内模电流控制的交流感应电机矢量控制系统

从同步速d—q坐标系下异步感应电机动态模型和异步电机矢量解耦控制的基本原理出发，引入了内模控制方法，设计了基于转子磁链定向和内模控制的定子电流调节器。考虑到实际系统中异步感应电机磁场会随着电机负载（转矩）变化而呈不同程度的饱和而导致电机参数的非线性，分析了电流内模控制器对这种非线性参数的鲁棒性。在此基础上建立了整个异步感应电机矢量控制仿真系统，并分别对忽略磁路饱和和考虑磁路饱和两种情况下的系统进行了仿真和分析。仿真和分析结果表明，电流内模控制调节器在模型匹配和失配下均能提供良好的转矩动、静态解耦效果。     

一种基于感应电机直接转矩控制磁链观测器的速度辨识方法

分析一种感应电机直接转矩控制中转子磁链的观测方法,并对转子磁链及磁链转差进行数学建模分析,在此基础上估算出电机转速.通过仿真结果可以看出,这种方法能够提高低速观测精度,增强系统鲁棒性,受电机参数变化影响不大,算法简单直观,便于实现.     

基于模型预测控制算法的永磁同步电机无传感器控制

依靠模型预测控制(MPC)对多个控制目标、变量和约束控制时,具有直观、简单的特点,在众多先进电机控制算法中脱颖而出,在未来的PMSM控制中必将占有重要并且主导的地位.对电机处于低、零速运行的工况状态下,设计了一种基于MPC算法设计的电机低速运行状态的电流控制方式.基于电机同步旋转坐标系下的数学模型,通过给定的电流与位置...     

基于扩展卡尔曼滤波算法的感应电机定子磁链观测器设计

为了提升感应电机定子磁链的辨识精度,设计了基于扩展卡尔曼滤波算法的感应电机定子磁链观测器,并应用到感应电机无传感器直接转矩控制系统中。在Matlab/Simulink中构建感应电机无传感器直接转矩控制系统进行仿真,仿真结果表明所设计的观测器能够对感应电机定子磁链进行有效辨识。     

车用电机转矩脉动分析与仿真

分析了车用电机在低速时产生转矩脉动的原因,提出一种弱磁控制方法降低电机脉动,从而减弱车辆固定车速范围内的振动,并建立了电机和控制器的等效模型。仿真结果表明,该方法能够明显改善电动汽车慢速起步的振动问题。     

一种改进的异步电机电压闭环弱磁控制方法

针对异步电机在弱磁区域输出转矩下降的问题,在弱磁阶段电压闭环控制策略基础上,通过对励磁电流和转矩电流合理分配,提出一种改进的电压闭环控制策略。用该方法能够使电机在整个弱磁阶段输出转矩能力提高,并能实现对电流的动态调节。利用MATLAB/SIMULINK建立异步电机弱磁控制系统模型仿真,将仿真结果与传统的弱磁控制方法进行比较,可以看到转矩性能较传统的方法有20%的提升并提高电机加速性能,证实了此方法的可行性。     

基于电压闭环的异步电机弱磁控制研究

传统电压闭环弱磁方案具有易实现、对电机参数不敏感、鲁棒性强等优点,为了解决感应电机在弱磁区电流动态响应性能下降的问题,基于电压闭环弱磁方案,引进q轴电流跟踪误差函数,结合弱磁PI控制器来给定励磁电流,使电流的分配更加合理,改善了系统在弱磁区的动态性能。     

新型高速钢丝圈成型机床控制系统设计

设计了一种适用于新型高速钢丝圈成型机床的控制系统,系统整体由供料系统、送丝系统、成型系统、人机交互系统和反馈报警系统组成,以可编程控制器PLC为控制核心,伺服电机和异步电机为动力源,利用同步带传动替换传统凸轮传动;利用模糊位置定位算法保证钢丝圈冲裁长度的一致性,通过控制输出频率实现成型主轴无级变速与高速运转;以触摸屏为...     

CRH3型动车组牵引传动系统的直接转矩控制研究

为了研究高速动车组的具体模型结构及其牵引传动控制系统,采用直接转矩控制(DTC)系统控制异步牵引电机,建立了CRH3型高速动车组牵引传动系统的Matlab/simulink仿真模型,整流部分由四象限脉冲整流器输出3 000 V左右平滑的直流电压,逆变部分由直接转矩控制系统驱动牵引电机。该系统能根据CRH3型动车组的牵引、制动曲线模拟动车组牵引、惰行、制动等各种运行工况。整个运行过程中系统的谐波较小,电压/电流相位差基本能保持在同相或反相运行,功率因数基本接近1;在网压波动和突然失电情况下,机车也基本能保持恒速运行。最后,将该模型仿真结果与京津城际高速铁路的部分数据进行了对比验证。研究结果表明,该模型建模基本正确,同时系统具有良好的稳态和动态性能,验证了直接转矩控制方法的有效性。     

超声电机伺服控制的研究评述

为改善超声电机性能,实现超声电机快速、准确、稳定的控制,对于超声电机的现有的伺服控制策略和方法进行评述和比较,并且根据超声电机运动机理不同于传统的电磁电机,具有复杂的动力学现象及时变、强非线性等特点,提出了基于参考模型的模糊神经网络控制方法、遗传算法或其他的组合控制方法将是适用于超声电机的控制策略。     

无轴承异步电机关键技术与发展趋势

无轴承异步电机集磁轴承和异步电机优点于一体,既能产生支承转子的径向悬浮力,又能产生驱动负载的电磁转矩,在高速机床电主轴、压缩机、涡流分子泵、计算机硬盘驱动等特殊场合具有广泛的应用前景。在介绍无轴承异步电机工作原理的基础上,对迄今为止出现的具有代表性的无轴承异步电机结构、数学模型以及控制技术进行了综述,针对目前无轴承异步电机的研究现状和不足之处,探讨了无轴承异步电机技术的研究方向和发展趋势,以期为进一步研究无轴承异步电机技术指明方向。     

基于STM32的多电机协同控制系统设计

STM32系列32位闪存微控制器是由ARM开发的微控制器,它采用Cortex-M3内核,具有高性能、低功耗等特点。论文介绍了一种基于STM32的多步进电机协同控制方法,通过嵌套向量中断的方式实现对多个步进电机的协同调速控制,同时通过闭环反馈来控制电机转动的精确性。     

A novel sliding-mode control of induction motor using space vector modulation technique

This paper presents a novel sliding-mode control method for torque control of induction motors. The control principle is based on sliding-mode control combined with space vector modulation technique. The sliding-mode control contributes to the robustness of induction motor drives, and the space vector modulation improves the torque, flux, and current steady-state performance by reducing the ripple. The Lyapunov direct method is used to ensure the reaching and sustaining of sliding mode and stability of the control system. The performance of the proposed system is compared with those of conventional sliding-mode controller and classical PI controller. Finally, computer simulation results show that the proposed control scheme provides robust dynamic characteristics with low torque ripple.     

车联网环境下车辆最优车速闭环快速模型预测控制

为解决智能交通系统中多辆车的最优车速预测问题,提高车辆燃油经济性及控制算法的执行效率,提出一种基于交通信号灯正时（SPAT）的方法来计算目标车速范围,避免车辆红灯停车;提出基于最优巡航车速和最优加速度跟随的模型预测控制建模方法;提出考虑效率反馈的闭环车速预测控制方法并采用快速模型预测求解最优目标车速。基于云计算的软件在环仿真结果表明,提出的控制方法可以避免车辆红灯怠速以及发生碰撞;相比于基准方法1和基准方法2,平均燃油经济性分别提高6.44%和37.1%;相比于基准方法1,系统平均驱动效率提高7.13%;快速模型预测程序执行效率为模型预测的13倍,且每一步长的实际计算时间小于计算步长,可以实现实时控制。     

基于FPGA的异步电动机控制系统检测电路

依据FPGA具有内部可灵活配置、高速并行处理能力强的特点,设计了基于FPGA的异步电动机控制系统中电流、转速检测电路,这些电路具有实时性高、适应性强等特点,较好地解决了单片机等串行控制芯片为核心的检测电路实时性不高的问题.通过功能实验验证了该设计方法的可行性.     

基于弱磁控制的工程机械自适应电子差速控制

传统轮式工程机械使用机械差速器来完成差速,而轮边电力驱动系统的差速功能主要通过电子差速控制技术来实现。分析了常用的电子差速控制策略,提出了基于弱磁控制算法的自适应电子差速技术,搭建了轮边电力驱动装载机模型,并对转弯工况和不同滚动半径直行工况进行了仿真研究,进行了轮边电力驱动装载机的空载转向和重载转向试验。研究表明,采用弱磁控制算法的左右电动轮能够自适应差速,实现平稳转向。