一种变频器相电流采样重构技术

在变频器交流调速的闭环控制方案中,对电动机三相电流进行采样是一个核心环节。为了降低控制低成本、减少体积、高效率,本文根据相电流、直流母线电流及逆变器开关状态之间的关系,提出了一种基于单电阻采样直流母线电流的方式进行电机相电流的重构方案。该方案通过空间电压矢量移相的方法解决了三相电流重构的难点。仿真和试验结果表明了该方法的有效性和正确性。     

永磁同步电机直接功率控制基本原理

在对永磁同步电机有功功率和无功功率与系统稳定运行所需转矩和磁链之间的内在关系进行分析的基础上,提出了永磁同步电机基于开关表的直接功率控制新方法.该方法通过计算瞬时有功功率和瞬时无功功率的两个滞环输出,并根据定子磁链所在的扇区,从瞬时功率开关表中查询出合适的开关电压矢量进行输出,从而对瞬时功率进行直接控制.本文以无功功率等于零为控制目标,即需把无功功率控制在零附近很小的范围内波动,使得在电机输出同样有功功率的条件下,提高了电机的功率因数,使无功功率降到最小,达到了节能的目的.仿真和实验结果证明了该控制方案的有效性和正确性,该方法在节能电机驱动系统中有着广阔的应用前景.     

位置/电流两环结构位置伺服系统的跟随性能

位置闭环、速度闭环和电流闭环组成的三环结构,是目前被普遍认同的位置伺服系统控制结构.然而在某些特定场合,例如点对点运动控制场合中,重点是要求系统位置响应的动态性能,而对速度调节的性能要求并不高.这时,速度闭环不仅没有发挥作用,还作为控制结构中的串联环节,降低了系统位置调节动态响应性能.针对这些特定的场合,本文研究了全数字位置闭环和电流闭环组成的两环结构位置伺服系统,并利用阶跃响应性能和梯形响应性能,在相同命令信号和相同控制对象的条件下,与三环系统作比较.仿真和实验结果显示,两环系统的位置动态响应时间小于三环系统,并且两环系统中位置前馈复合控制同样可以使用,以减小梯形响应中稳态位置跟踪误差.两环系统应用到点对点运动控制的特定场合比较合适,但因没有速度闭环调节功能,系统应用到轨迹运动控制场合中有局限性.     

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.     

基于电机参数在线修正的高速永磁同步电机无位置传感器算法研究

针对运行环境恶劣的无位置传感器高速永磁同步电机(HSPMSM)系统,无位置传感器算法的参数依赖性是热门研究方向之一。研究了一种基于估计旋转坐标系下扩展反电动势的无位置传感器算法,利用系统稳定性分析法对算法模型的电机参数依赖性进行了定性分析。通过建立四阶扩展卡尔曼滤波观测器对电机参数进行在线辨识,并结合参数依赖性规律,实时修正位置观测器算法模型中的电机参数,有效解决了运行过程中参数变化导致系统失稳的问题。在额定功率、转速分别为60 kW与45 000 r/min的高速离心压气机系统中通过仿真验证了所提方法的有效性。     

基于定子磁场定向的永磁辅助同步磁阻电机无差拍直接转矩控制

针对永磁辅助同步磁阻电机(PMASynRM)直接转矩控制(DTC)转矩脉动较大的问题,研究了基于PMASynRM的无差拍直接转矩控制（DB-DTC）方案。该方案将有效磁链的概念引入PMASynRM,〖JP2〗提取转子位置信息应用于DB-DTC,提高了电机的运行性能;采用了基于定子磁场定向的无差拍转矩控制方法以简化计算和有效抑制转矩脉动。搭建基于定子磁场定向的无差拍直接转矩磁链控制（DB-DTFC）模型并在MATLAB/Simulink软件上进行仿真试验,验证了该算法可以有效减小磁链和转矩脉动,具有较好的动态和稳态性能。     

行驶车辆磁感应检测及智能道路传感系统

智能运输系统的前提条件之一是实现道路行驶车辆自动检测与交通信息实时采集。详细分析了磁感应式行驶车辆检测工作原理,建立了道路交通流信息计算模型,完成了基于DSP技术的智能检测系统设计与实现,采取了软硬件综合技术来对付现场各种干扰与噪声信号。对试验结果进行了分析,实际测试表明:系统性能稳定可靠。     

深化课程教学改革探索工科研究生工程实践与创新能力的培养

阐述了培养工科研究生工程实践与创新能力的重要意义,介绍了课题研究背景与指导思想。详细讨论了DSP技术应用课程教学内容、教学模式．教学方法的改革方案。经过两年多的实践检验,教学改革效果明显,对于工科研究生工程实践、创新意识和创新能力的培养有着重要启发和推动作用。     

倍角坐标系下的随机高频信号注入解调策略

针对传统高频信号旋转注入法中引入较多带通与低通滤波器的问题,提出一种新的高频信号注入法信号提取策略,将旋转高频电压信号注入估计旋转坐标系来进行电机激励,并依据数学计算,取消传统方法中低通滤波器的使用,来简化信号提取过程,是永磁同步电机低速无位置控制中一种新的高频注入形式及解调策略.同时,对于定频注入带来的噪声问题,通过将注入信号频率随机化,来抑制电机运行电流频谱中造成的谐波尖峰,从而降低噪声.最后通过仿真及实验,验证了该方法不仅拥有良好的位置估算精度,能有效适应低速下转速及负载变化,提高系统可靠性;同时从电流频谱分析中可知所提方法分散了谐波处的能量峰值,有效降低了噪声,拓展了高频注入的应用领域.     

永磁辅助同步磁阻电机改进型滑模观测器无位置传感器控制

受磁路饱和与交叉耦合效应的影响,永磁辅助同步磁阻电机(PMASynRM)的dq轴电感具有不稳定性。为适应电感不稳定性并提高系统鲁棒性,采取一种基于扩展反电动势的改进型滑模观测器(SMO)无位置传感器控制算法,以估算电机的位置信息。使用超螺旋滑模观测器(ST-SMO)代替传统滑模观测器,使用Sigmoid函数代替传统sgn符号函数,提高滑模观测器系统的抗抖振能力。引入静止坐标系锁相环(PLL)提取转子位置信息。基于MATLAB/Simulink搭建改进型滑模观测器无位置传感器矢量控制模型,通过仿真验证了该算法可以快速准确地估计转子位置,具有较好的抗抖振性和动稳态性能。