电机数字控制器发展现状

针对数字信号处理器（DSP）和微控制器（MCU）及ASIC／FPGA芯片在电机控制领域的应用与发展进行了较详细的概述,并对DSP芯片与ASIC／FPGA芯片的优缺点给出了对比分析结果,通过国内外发展现状指出,研究机构主要致力于开发应用于FPGA／ASIC的电机控制高级算法,而对电机运动控制专用芯片涉猎很少,而国外大公司...     

一相开路双三相永磁同步电机建模与控制

根据一相开路故障状态下四种不同的中线连接方式以及相应的电流约束条件,采用矢量空间解耦的建模方法,确定了不同的坐标变换阵,建立了一相开路双三相永磁同步电机的数学模型。每一个模型都被分别映射到参与机电能量转换的d-q子空间和与机电能量转换无关的z1-z2-z3子空间中,各模型在d-q子空间的方程具有相同的结构形式和不同的系数矩阵。通过将z1-z2-z3子空间的电流给定值设为零,就可以得到各种连接方式下的定子铜耗最小矢量控制策略。仿真与实验结果表明,电机在各种连接方式下缺相运转正常,从而有效提高了整个系统的容错能力。     

四轴电机伺服控制ASIC芯片

针对采用串行架构、纯软件方式的DSP/MCU方案在多轴、高实时性、高性能场合所存在的不足,设计了一款全数字硬件化实现的四轴电机伺服控制ASIC芯片。充分结合ASIC所具有的全定制、并行、固化参数无法更改等特性,首先确定芯片的架构,将高实时性且相对固定的电机控制算法采用纯硬件方式实现,而灵活性要求较高的功能用嵌入式处理器实现;然后对四轴运动控制引擎的相关模块进行了高柔性化设计,重点介绍了四轴运动控制引擎的高柔性控制器、高柔性反馈检测单元、信号处理单元以及时序控制单元等,从而使芯片的灵活性和面积之间达到平衡。实验结果验证了芯片的正确性。     

适用于高功率密度场合的谐振式HFAC配电系统

高频交流(HEAC)配电系统作为一种新型配电方式,具有功率密度高、暂态响应快及易于电气隔离等优点,受到了航空航天、新能源汽车及微电网领域的关注。就HFAC配电系统中初级DC/DC变换器及后级高频谐振逆变器进行了深入研究;针对初级DC/DC环节,建立了动态数学模型,给出了主功率参数确定原则,并分析了其开环特性,进而加入三阶补偿环路,实现了幅值的闭环控制。针对后级高频逆变环节,提出了半桥谐振拓扑方案,并重点对交流母线的脉冲相位调制(PPM)进行了分析,从而实现了相位的闭环控制。通过仿真和实验验证了所设计拓扑与控制方法的可行性和可靠性,为HFAC配电系统在新领域的应用提供了一定指导意义。     

一种光伏逆变器低电压穿越辅助源

随着光伏电站的不断增多,光伏逆变器低电压穿越(LVRT)能力的作用日益显著。在低电压穿越过程中,逆变器内部供电不可间断,因此其辅助源需同时从直流侧和交流侧取电,而目前已有方案成本较高且不具备可靠关断能力。为此设计了可延时关断的低电压穿越辅助源,给出了详细的电路方案,并通过实验验证了电路结构简单、性能可靠,可以有效保证逆变器低电压穿越的稳定工作,达到了预期目标,降低了产品成本。     

立置检测过程中产生的误耋分析与研究

中文针对无刷直流电机的位置检测技术及检测中存在的问题,以三相全桥驱动下的位置检测方法中存在的误差分析为例,介绍了三相独立桥驱动方式下无位置传感器的检测。指出：使用滤波器产生的信号延迟是造成转子位置检测误差的主要原因：器件延迟和代码运算也会引起转子位置检测误差：超前和滞后都会产生尖峰电流,造成电动机转矩波动剧烈：无位置传感器无刷直流电机是未来发展趋向。     

位置检测过程中产生的误差分析与研究

中文针对无刷直流电机的位置检测技术及检测中存在的问题,以三相全桥驱动下的位置检测方法中存在的误差分析为例,介绍了三相独立桥驱动方式下无位置传感器的检测。指出:使用滤波器产生的信号延迟是造成转子位置检测误差的主要原因;器件延迟和代码运算也会引起转子位置检测误差;超前和滞后都会产生尖峰电流,造成电动机转矩波动剧烈;无位置传感器无刷直流电机是未来发展趋向。     

三段式门极驱动抑制MOSFET关断过冲振荡的研究

针对电机等感性负载电路中,金属氧化物半导体场效应晶体管(metal-oxide-semiconduc-tor field effect transistor,MOSFET)关断瞬间容易产生高幅值的高频电压振荡,不仅增加了系统的电压应力,还为系统带来严重的电磁干扰的问题,对MOSFET的关断行为进行研究,通过分析低侧功率驱动电路中门极电压对MOSFET关断过程的影响,推导出了关断过冲电压随门极电压变化的关系式;基于分析提出了闭环的三段式门极电压控制方法,并设计了电路,电路在漏极电压首次超过母线电压的瞬间,自动生成一段辅助电平信号,并施加至门极,用以抑制电压过冲和振荡。分析及实验结果表明,该电路简单、灵活、动态响应迅速,可以非常有效的抑制高幅值的高频电压振荡。     

直流伺服电动机的位置反馈控制

本文首先分析电流，速度内环在位置反馈系统中的作用，面后介绍位置反馈控制系统的软，硬件实现。     

稀土永磁材料的磁特性估测

稀土永磁材料具有剩磁磁密Br高和矫顽力Hc大的特点,目前得到了日益广泛的应用。但由于其产品磁性能的一致性不够理想,所以实际应用中需要对其磁特性进行测量。然而,稀土永磁材料的Hc很大(7000Oe～10000Oe),一般设备难以直接测量,以下介绍两种简便的Br—Hc曲线估测方法。一、测试原理 1.利用等效电流壳模型进行估测当永磁体可以认为是均匀磁化体时,可应用电流壳模型(图1)来等效。所谓电流壳,即设想均匀磁化体中磁体无极化面上存在无限薄的表面电流层。