基于线性磁链的IPMSM位置检测技术

针对内嵌式永磁同步电机(IPMSM)很难在静止坐标系下利用磁链预估转子位置的问题,在基于线性磁链的IPMSM数学模型的基础上,用电流观测误差构建滑模平面,提出了一种用滑模观测器来预估转子位置和速度的方法。该方法解决了外加低通滤波器引起的预估磁链的相位滞后,提高了位置和速度估算的鲁棒性。建立场路耦合模式下的IPMSM全数字无位置传感矢量控制仿真系统,精确地反映永磁同步电机与控制系统的相互耦合特性,并搭建和仿真系统一致的实验平台。实验结果与仿真结果表明该设计方法的正确性和可实现性。     

基于线性磁链的IPMSM位置预估算法

为了提高内嵌式永磁同步电机（IPMSM）位置预估的估算精度,基于线性磁链的IPMSM模型,用电流观测误差构建滑模平面建立滑模观测器,预估转子位置和速度.定量分析定子电阻和交直轴电感对预估转子位置的影响.针对电机参数摄动对预估位置精度的影响,构造Lyapunov函数辩识定子电阻、交轴电感.实验结果表明该设计方法的正确性和...     

基于Luenberger观测器的高速PMSM无传感器技术研究

在永磁同步电动机系统中,机械位置传感器的使用会增加系统的体积和成本,降低系统可靠性,因此无传感器控制技术已成为电机控制领域的研究热点。首先提出了基于龙伯格(Luenberger)观测器的高速永磁同步电动机无传感器控制技术,分别实现了对电机转子速度和位置的估算;同时采用了频率预畸变双线性变换的离散化算法,以保证Luenberger观测器在离散化前后对电机基波角频率处的信号具有相同的响应特性。最后对Luen-berger观测器进行了仿真验证,由仿真结果可知,采用频率预畸变双线性变换的Luenberger观测器对转子速度和位置均具有较高的估算精度。     

分数槽集中绕组无铁心永磁直线同步电机推力分析

为实现应用于步进扫描投影光刻机中长行程直线电机的高推力密度、低推力波动等要求,研究叠放和非叠放两种分数槽集中绕组的无铁心永磁直线同步电机推力特性,在建立空载气隙磁场分析模型的基础上,推导叠放和非叠放两种绕组形式的电机空载感应电动势、电磁推力和推力密度的解析式,分析永磁体和初级绕组的结构尺寸对电磁推力的影响规律。通过实例分析,比较推力的解析法计算结果、有限元法仿真结果和实验测试值,证明解析法的合理性。同时,分析比较不同极槽比组合的叠放和非叠放分数槽集中绕组的电机电磁推力和推力密度的大小。结果表明:少极多槽极槽比的叠放分数槽集中绕组形式电机产生的电磁推力与推力密度更大。     

基于线性磁链的IPMSM位置预估算法的研究

为了提高内嵌式永磁同步电机(IPMSM)位置预估的估算精度,本文基于线性磁链的IPMSM模型,用电流观测误差构建滑模平面建立滑模观测器,预估转子位置和速度。定量分析定子电阻和交直轴电感对预估转子位置的影响。针对电机参数不确定性对预估位置精度的影响,构造Lyapunov函数辩识定子电阻、交轴电感。实验结果表明该设计方法的正确性和可实现性。     

永磁同步电机转子位置与速度预估

针对永磁同步电机(PMSM)无位置估算算法复杂,易受干扰的问题,提出一种基于滑模观测器(SMO)来预估转子位置和速度的新方法.通过对静止坐标系下反电势(EMF)分量的估算,提取了转子位置信息,采用锁相环(PLL)的方法得到转子位置和速度,补偿了角度预估中产生的相位滞后,构建了Lyapunov函数证明滑模观测器的收敛性,解决了无位置预估算法中鲁棒性差、算法复杂的问题.通过建立PMSM全数字无位置传感的矢量控制系统平台,对该方法做了详细验证.实验结果表明:该方法解决了系统在暂态下估算转子位置不准确且容易受到干扰的问题,具有很好的鲁棒性,预估转子位置准确且易于工程实现.     

初级绕组分段永磁直线电机段间推力优化控制

为克服初级绕组分段永磁同步直线电机(PWS-PMLSM)动子在定子段间运行中存在的推力波动,提高电机的动态响应能力,结合双逆变器交替供电模式提出了一种复合控制方法。利用有限元方法分析了动子出入定子段过程中各定子电磁参数的变化规律,从而建立了PWS-PMLSM的数学模型。依据电机模型,分析了段间推力波动产生的机理,提出了定子段间电流同步跟踪策略来减小各段间电流差异,但此方法依赖于极高的电流响应速度,因此又结合改进的PWM预测控制方法来提高电流调节速度,实现段间电流同步控制。段间电流同步跟踪结合改进PWM电流预测控制方法可以有效抑制PWS-PMLSM段间推力波动,提高系统动态性能。对所提算法进行了仿真和实验验证,并取得了良好的效果。     

基于三电平斩波器的双电磁铁磁浮系统控制方法

在电磁悬浮系统中,由于模型的强非线性,很难实现动子在不同气隙下的稳定悬浮,需要解决系统严重的非线性问题。同时,传统的两电平斩波器驱动方式会带来较大的电流纹波,减小电流控制精度。因此针对单自由度双电磁铁磁浮平台,建立了系统的二阶电流型非线性数学模型,通过三电平控制方法,减小悬浮电流纹波,且升高母线电压后不影响电流精度。结合PID控制器,设计了精确反馈线性化的双电磁铁工作电流切换模式,提出了单自由度磁浮系统全行程悬浮的控制方法。仿真和实验结果表明,在不同悬浮气隙条件下,设计的非线性控制系统能够实现悬浮体的稳定悬浮。     

基于载荷损伤分散的严重谱选取方法初探

在飞机结构设计定型阶段,要综合考虑结构的差异和载荷的分散性评定机群的安全寿命。美国空海军联合规范指南JSSG-2006、标准MIL-STD-1530C和我国国军标GJB67.6A-2008提出采用90%谱(严重谱)进行飞机结构耐久性分析和试验,但并未给出严重谱严重程度的选取准则。该文以机群载荷损伤分散描述机群载荷分散,初步探讨了载荷谱严重程度的选取方法。假定指定谱下的结构寿命和机群载荷损伤均服从对数正态分布,在综合载荷损伤和结构分散性的寿命分布基础上,分析了严重谱下的寿命可靠度。按机群安全寿命满足99.9%的可靠度要求,以载荷损伤覆盖概率描述载荷谱严重程度,给出了载荷谱严重程度的表示形式,并针对典型的飞机结构分散和载荷损伤分散性参数,给出了典型的载荷损伤覆盖概率取值。分析表明严重谱的严重程度与载荷损伤分散性和结构分散性均有关,基于损伤的90%严重谱可以保证机群内超过99%飞机的使用安全。