改进的永磁同步电机无传感器快速启动方法

提出了一种基于滑模观测器的永磁同步电机(PMSM)无位置传感器快速启动控制策略。启动阶段采用电流闭环-速度开环中的(I-F)控制,速度上升到一定水平后切换成速度-电流双闭环控制。状态切换过程中,以滑模观测器估测的转子位置与给定坐标系位置的相位差为参考变量,对电机电流采用变斜率的方法进行控制,使相位差趋于零,最终实现控制策略的快速平滑切换。对所提控制策略进行实验验证,证明了其有效性。     

基于DSMO的无位置BLDCM控制策略研究

永磁无刷直流电机(BLDCM)是多变量、强耦合的非线性系统,为改善连续域的控制方法不能较好预测系统的稳定性,提出基于离散滑模观测器(DSMO)的无位置BLDCM控制方法,并引入Sigmoid函数作为滑模观测器的控制函数,以削弱抖振;同时构建离散反电动势观测器直接提取反电动势信号,并利用李雅普诺夫理论证明其稳定性,进一步引入坐标旋转数字计算(CORDIC)算法,以提高电机转子位置的估算精度。实验结果表明,该控制策略能准确估计电机转子位置,同时削弱观测器的抖振问题,提高系统精度和可靠性。     

基于电流采样冗余比较永磁同步电机控制

电流采样的准确性对永磁同步电机(PMSM)闭环控制至关重要,大功率PMSM控制器的工作电磁环境非常恶劣,A/D采样非常容易引入开关噪声,导致电流采样波形含有丰富的高频开关毛刺,容易引起电机控制器控制环误动作。针对此特点,提出一种基于硬件冗余及采样比较方法,在硬件电路上采用对采样电路进行差分布线,形成等阻抗回路,以冗余采样电路为基准,对比分析去除受到干扰的采样点。最后,通过实验对传统方法和新的采样方法进行比较,验证了该方法的有效性。     

具备恒转矩特性的PMSM驱动系统功率匹配方法

针对传统功率匹配方法中存在的转矩脉动问题,提出一种具备恒转矩特性的永磁同步电机(PMSM)驱动系统功率匹配方法。该方法利用PMSM无功功率特性,在不影响输出机械功率特性的基础上,实现整流、逆变侧功率的有效平衡。通过在定子无功电流上叠加一个高频正弦小信号,实现逆变、整流侧功率匹配,同时高频无功分量的注入并未对PMSM转矩输出造成影响。为了求解电流分配时的高阶、复杂方程,迭代搜索算法的使用保证了方程的可求解性。最后,搭建了一台35 kW的PMSM调速系统实验样机,对所提恒转矩功率平衡方法进行实验分析。结果表明,在该方法下PMSM系统可实现功率平衡和转矩恒定两项指标的综合控制,有效降低了系统对直流母线电容的选型要求,降低了PMSM调速系统的整体体积和设计成本。     

基于SVPWM的异步电机矢量控制及调节器设计实现

针对众多文献资料经常用到矢量控制技术却很少提到矢量控制技术中调节器设计的具体实现问题,提出矢量控制系统的解耦及调节器设计的具体工程实现方法和实现过程。简要阐述异步电机按转子磁链定向的数学模型和SVPWM技术,并在矢量控制原理的基础上,利用MATLAB/Simulink进行矢量控制模型的仿真。由测试结果可以看出,转速具有跟随特性,并验证了矢量控制的优越性:可以实现与直流电机相近的调速特性。测试结果也表明提出的调节器工程设计方法具有适用性。     

电动机调压节能控制系统控制策略的研究

目前很多调压控制器对电动机的适应能力不强,对负载的适应能力也不强,节能装置动态响应差且不易收敛,调压精度不够,不能快速、有效、准确地提供电动机定子端电压值。阐述电动机调压节能控制装置的基本结构,是一种无级调节的、控制简单、体积小、成本低、适用于各种不同功率的实用性强的高精度电压跟踪控制装置。主要功能就是快速、有效、准确地跟踪此基准值,提供定子端最优电压值。从保证调压节能控制装置能够稳定输出定子电压值的角度出发,兼顾快速性、稳定性和准确性,论证并提出了一种更好的控制方法,把电力电子中的整流、逆变技术应用到控制装置中,研究了电动机调压节能控制系统的控制策略。     

基于小世界模糊联想记忆模型的电机故障诊断研究

将小世界网络体系与神经网络融合设计,提出了一种基于小世界体系的模糊联想记忆模型,采用伪逆学习规则设计联想记忆权值,然后计算权值模糊隶属度,最后动态构造小世界神经网络模型。针对电机故障诊断进行了应用研究,仿真结果验证了本文所提算法的模式存储和联想记忆的性能最优性。     

表贴式无轴承永磁电动机的设计研究

利用电磁场有限元法对表贴式无轴承永磁电动机进行了设计研究,提出了无轴承永磁电动机的设计特点,深入研究了永磁体极弧系数对无轴承电机的悬浮性能、气隙磁密以及反电势的影响。最后对样机进行了反电势的测试,测试结果和计算值吻合较好。     

两种扰动源引起电压暂降的快速检测及特征分析

电压暂降在电网中具有一定的传播性,无论从电网还是用户都迫切需要对电压暂降进行研究和治理。作为解决电压暂降问题的前提,需先对其检测方法进行研究。分析了感应电动机启动和变压器激磁两种扰动情况引起电压暂降的原因,在此基础上采用了基于S变换的短时电能质量扰动检测方法,从S变换的结果中提取出所需数据,并以此来对上述两种扰动情况的暂降深度、相位跳变、持续时间和谐波含量进行分析。仿真结果表明,该方法很好地实现了对电压暂降各特征量的检测;在对暂降录波波形数据进行后续离线分析应用方面具有较高的实用价值。     

永磁同步电机的模型预测控制研究

模型预测具有动态响应快速和电流跟踪精确等优点,广泛应用于功率变流器领域。采用模型预测电流控制策略,主要研究永磁同步电机的控制,解决传统PI控制器动态响应慢、有超调等问题。整个实验平台以TMS320F28335为控制器,设计了永磁同步电机控制实验,分析了电动机电流环的稳态和动态响应以及转速的动态跟踪性能。实验验证了模型预测在永磁同步电机控制中的优越性能。