《电机数字控制系统集成设计》系列讲座（十五） 第7章基于FPGA架构交流电机数字控制系统集成设计

本节介绍一种低成本、高集成度的全数字轴角变换系统。使用△∑调制技术构建了频率、幅值连续可调的激磁信号发生器,对采样点进行优化控制及滤波处理。使用CORDIC算法进行鉴相,通过PI调节器实现快速闭环跟踪,实现了一种基于FPGA的全数字闭环角度解算算法。     

集成储能和姿态控制飞轮系统概述

飞轮作为一种新型的能量存储方式,具有许多化学电池所没有的优势,正受到越来越多的关注.集成了能量存储和姿态控制的飞轮系统,因其效率高,比能大,寿命长等优点,对空间飞行器性能的提高将起到重要作用.介绍了当前国内外对于集成储能和姿态控制飞轮系统的研究成果,并对其工作原理及关键技术进行了分析.     

《电机数字控制系统集成设计》系列讲座（十一） 第6章 基于MCU架构交流电机数字控制系统集成设计

上一节以Infineon公司嵌入式微处理器为例，介绍了8、16及32为MCU的结构、特点及开发应用工具及编程环境。本节介绍基于Infineon8为嵌入式微处理器XC878在滚筒洗衣机驱动控制系统中的应用，重点分析滚筒洗衣机工况、技术要求及相应的控制策略，完成基于XC878的低成本、高性能滚筒洗衣机用永磁同步电动机驱动控制系统集成设计。     

PMSM扩展状态滑模观测器及转子位置和速度估算

针对永磁同步电机(PMSM)反电势滑模观测器抖振问题,提出一种基于电流和磁链为变量的 PMSM扩展状态方程的自适应滑模观测器.以实际电流与观测电流之差构成滑模面,当滑模运动发生时,电流观测误差为零,等效控制信号包含磁链误差相关信息.通过反馈矩阵将等效信号输入到磁链观测方程中,磁链观测误差渐进收敛到零.在磁链观测结果中,抖振现象被很好的抑制,转子角度可以由磁链直接计算.分析了速度估计误差对磁链观测影响,并以此为基础进行反馈矩阵的计算.建立了速度自适应率,并采用Lyapunov方法证明了算法的收敛性.仿真和实验结果表明,通过该观测器和速度辨识方法能够准确计算出电机角度和速度,具有良好的稳态精确度和动态性能.     

“电力电子学基础”课程的研究导向型教学设计

在国内高校电力电子技术课程建设已取得成就的基础上,本文对于研究性大学中本科阶段的电力电子技术课程进行系统的设计。该教学设计的特色为：注重教学内容的基础性,注重研究能力的培养及教学设计的精细化。依据经典的教学设计模型,重点对教学内容和教学顺序进行了研究。在教学内容上,提出了以四种基本的变换单元为重点,以此为基础用积木化方式构造其它变换器的教学思想。在教学序列设计上,提出了将器件部分的内容拆分,然后合理安排教学顺序的新思路。     

矢量控制速度伺服系统的FPGA实现

为了研究与实现高性能、全数字化的速度伺服系统,在永磁同步电动机的数学模型基础上,依据矢量控制理论,采用现代EDA设计方法,利用可编程逻辑阵列(FPGA)、智能功率模块(IPM)和增量式光电编码器等,实现了基于转子磁场定向控制(FOC)策略的全数字化速度伺服系统,给出了位置检测、调节器、矢量变换、电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)和通讯等模块的实现方法.实验结果表明,该系统能够在8 μs内完成矢量控制算法,其电流环带宽达到4kHz,具有响应快速,调速范围宽等优点.     

永磁感应子式无刷直流电动机的转矩特性研究

针对永磁感应子式无刷直流电动机的定转子齿结构和绕组的排列对转矩特性的影响，从特定电机结构的磁导计算出发，推导出永磁感应子式无刷直流电动机的参数表达式，分析了电机的参数特征对转矩工作特性的影响。实验及分析表明，采用等效磁路和实际测量相结合的方法．可以预测永磁感应子式无刷直流电动机的电磁转矩和齿槽定位力矩特性，为电机的转矩控制提供理论依据。     

基于UML的现代交流伺服驱动器开发

为了处理现代交流伺服驱动器的设计复杂度，提出了一种基于通用建模语言的伺服驱动系统开发方法。应用该方法，从多角度对伺服器系统建模，有效地设计了一套交流伺服驱动器，包括基于PC的人机接口软件、控制网络支持和多种伺服功能，展示了该方法所具有的明确性和一致性的特点。     

无刷直流电动机直接驱动系统动态特性分析

在推导了转子表面安装永磁体无刷直流电动机的数学模型的基础上,介绍了一种以集成数字信号处理器ＡＤＭＣ３３１为核心全数字矢量控制无刷直流电动机直接驱动系统。着重分析了电流参考信号超前角,系统参数和驱动方式对无刷直流电动机系统动态性能的影响。