基于电枢电流模糊反馈原理的直流电机机组负荷均衡控制方法

以大功率G M系统为对象 ,提出了电枢电流模糊反馈和电机负荷均衡控制的问题。通过电动机组电枢电流检测量的模糊处理 ,对二台发电机励磁电压进行同步控制 ,实现了电机机组并联运行时电动机电流负载、转矩负载的均衡控制。该方法应用于起重机起升机构驱动系统 ,使机组上升时负荷差值ΔTs=(0 6～ 0 9) %TN,下降时负荷差值ΔTg=(1～ 3) %TN,稳态时不均衡负载波动率ULR下降了 70 %～ 80 %。     

基于BUCK变换器的无位置传感器无刷直流电动机驱动电路实现

提出一种新型无位置传感器无刷直流电动机的驱动电路.方案采用三相逆变桥输入端加上BUCK变换器电路结构,在直流母线电流反馈闭环的控制方式下,通过检测电机端电压来获得转子位置信息,实现无位置传感器驱动.这种基于电流控制的电压型逆变器电路结构,电机端电压的差值能够真实反映绕组的线反电动势;提供恒定的电磁转矩,保证负载条件下顺利起动.转子位置信号处理和电流PI调节器算法由8位单片机实现,整个系统简单,可靠.     

一种低输入纹波电流的Buck变换器及其控制方法

针对电力电子电路中输入电流断续导致的谐波和电磁干扰问题,以Buck变换器为对象,提出了一种输入纹波电流抑制电路.该电路通过一个功率管、两个电容构成了p型混合式滤波结构,在所提控制策略下,功率管被控制为一个恒定直流源,在实现输出电压稳定的同时,有效地抑制了输入侧电流纹波.在介绍该电路工作原理基础上,分析能同时控制功率管和开关管工作的控制策略,给出了设计方法,最后制作了一台输入110 V、输出28 V、负载65 W的实验样机,实验结果验证了电路和控制方法的有效性.     

基于LPC1766的多细分步进电机控制设计

主要针对高速智能球形摄像机的云台控制,提出了一种可以实现多细分电机控制的设计方案,它主要基于LPC1766微控制器,通过A3988来驱动两个步进电机,使用软件模拟正弦曲线采样得到一系列脉冲,按照此系列脉冲控制8位数模转换器TLC7255为A3988提供模拟输入电压,再经过A3988的控制得到按正弦规律变化的电流矢量.采用多细分电机控制可使电机运转更平稳,也可在一定程度上提高电机的运转精度.使用C++ Builder开发平台设计了一个控制软件,通过它可以实现对电机的控制.     

异步电机并联运行磁场定向控制

针对两台电机参数和负载不一致的情形,在原有单台电机磁场定向矢量控制模型的基础上,推导出适合一个逆变器控制两台电机的磁场定向控制模型.该方法考虑了电机参数的不同及电机定子电流的不一致,基于转子平均磁链进行定向,以两台电机的定子平均电流为控制目标,定子电流的d轴分量控制平均转子磁链,q轴分量控制平均电磁转矩.理论分析、仿真结果和实验结果表明了该控制方法的正确性和可行性.     

基于逆变器的异步电机特性模拟及控制技术研究

基于逆变器的异步电机及负载模拟系统可取代实际电机和负载实验平台,在便于变频驱动系统实验的同时,可为控制优化提供指导。该系统的电机负载模型的拟合控制是关键技术之一,针对异步电机及其负载的模拟,提出一种基于虚拟转子磁链定向的电流闭环矢量控制策略。该策略可适应端口输入电压的任意变化,并保证模型电流跟踪的快速性和准确性,满足电机模拟器的稳态和瞬态电压电流外特性关系要求。对电机的空载启动、突加负载和电源三相不平衡3种典型工况进行了仿真,结果验证了所提方案的正确性和可行性。     

电动车用开关磁阻电机驱动系统

开关磁阻电机具有结构简单、转速范围宽、可靠性强、可控参数多等特点,适合作为电动车的驱动电机。首先介绍了电动车开关磁阻电机驱动系统组成,设计了以ds PIC30F6010A为主控制器和EPM570T100C5N为辅助控制器的车用控制器。设计了逻辑输入和逻辑输出电路,实现输入信号和输出信号的逻辑综合,简化控制系统设计。根据电机不同转速区域,设计了不同的控制策略,提高了电机调速范围和平滑度:在低速区域内,基于转速电流双闭环控制策略,采用电流斩波控制,限制绕组电流,减小转矩脉动,保证电机转速的稳定性能和跟随性能;高速区域采用电流斩波和开通角、关断角角度控制交错控制的方式,调整绕组导通位置,实现电机宽范围调速的目的。最后,在搭建的试验平台上验证了控制策略的可行性,对转速、电流波形进行了对比和分析,测试了车用开关磁阻电机驱动系统的调速性能。     

基于逆变器功率调节的永磁电机无电解电容控制策略

永磁同步电机无电解电容驱动系统具有寿命长和功率密度高的优点。为了提高无电解电容永磁电机驱动系统的功率因数,并减小输入电流谐波,研究一种基于逆变器输出功率调节的无电解电容控制策略。在建立输入电流与负载功率关系基础上,设计基于逆变器输出功率的比例谐振控制器,其输出作为交轴电流给定,实现功率波动量的同步跟踪。同时,直轴电流采用弱磁控制方式且与输入电网电压同步。最后,通过空调实验平台验证了基于逆变器输出功率控制的无电解电容驱动器高功率因数控制算法的有效性。     

基于无速度传感器的异步电机并联加权矢量控制

在工业和轨道交通领域,多电机协调控制已经得到了广泛的应用。为了解决单逆变器驱动并联异步电机在不平衡负载条件下运行的问题,本文实现了基于无速度传感器的加权矢量控制方法。本文对现有的并联加权控制方法进行改进,在负载不平衡时,根据易获得的电机转速实时计算出加权值。并联电机矢量控制的权重根据加权值进行实时调整,定子电流的d轴分量控制加权转子磁链,q轴分量控制加权转矩。电机的磁链和转速通过q轴磁链观测器观测得到。仿真和实验结果表明,加权矢量控制方法克服了平均转子磁场定向方法在负载不均衡较大时不能正常起动的缺点,同时对并联电机电流的不均衡度有所改善。     

基于双模态控制的异步电机并联运行方法的研究

针对两台电机参数和负载不一致的情形,在原有单台电机磁场定向矢量控制模型的基础上,结合平均的思想,推导出适合一个逆变器控制两台电机的磁场定向控制模型。该数学模型在矢量控制思想的核心下,利用定子电流的q轴分量控制电机的平均转矩,d轴分量控制平均转子磁通。由于PI控制和模糊滑模变结构控制在交流调试系统中的局限性,利用它们的各自优点,采用双模态控制方法对交流异步电动机系统进行控制。仿真结果表明,无论在启动时负荷不均衡、运行时负荷不均衡还是运行时负荷均衡情况下,该系统都能平稳运行,且具有较好的动态、稳态性能。该方案的研究对轨道交通意义较大。     

双电机刚性齿轮传动系统转矩均衡控制

传统双电机刚性齿轮传动系统长时间运行后,齿轮的磨损和形变增大,导致两台电机间输出的电磁转矩差值随之增大,此时单台电机存在过载的风险。针对上述问题,提出一种基于交叉耦合控制算法的转矩均衡控制策略,通过设计转矩同步控制器,将两台电机转矩控制作为一个整体来考虑,选取合适的耦合同步系数,通过交叉反馈对各台电机的转矩给定值分别进行补偿,最终实现输出转矩的均衡控制。仿真和实验结果验证了所提控制策略的正确性和有效性。     

基于STM32和A3985的步进电机控制器设计

设计了一种步进电机控制器,通过上位机设定控制参数。该设计以STM32F103RET6系统作为主控制单元,并以A3985外加双H桥作为两相步进电机的驱动单元,构成该控制器,上位机串口界面作为人机交互界面,其能控制两相步进电机的最大电流、电流细分,实现包括矩形、梯形加减速驱动的开环控制。详细分析了驱动芯片及相关接口电路、控制器设计的方案。     

基于CMPC的纯电动车后桥驱动电机的速度控制∗

为实现快速稳定调节电动车车速和驱动电机电流,文章提出了基于电流模型预测控制的磁场定向控制的速度控制策略。该策略利用驱动电机和电压源逆变器的数学模型预测驱动电机的电流,选择使目标函数最小化的电压矢量。在MATLAB/Simulink环境下进行仿真研究。结果表明,该策略在设定速度变化和负载变化情况下均可以快速稳定地跟踪车速和电机电流。     

三相感应电机电流模式定向控制与新逆变驱动

提出了三相感应电机新的逆变驱动策略与电流模式定向控制(Current Mode Oriented Control,简称CMOC)的方法.在新逆变驱动策略的控制下,三相感应电机具有平滑的控制输入和更高的控制精度.完整的控制系统由内部控制环与外部控制环组成,内环实现感应电机速度调节和电流控制,而外环实现电机驱动.由于新逆变驱动策略具有LC滤波,因此感应电机的控制输入平滑.逆变器开关驱动由滑模控制实现.由于逆变器开关律由滑模控制直接驱动,因此不存在PWM驱动方式下的死因时间问题.实验结果验证了该方案的有效性.     

大功率电机直接起动的逆变器控制模式切换策略

在冲击性负荷下(如短路故障)要保证逆变器可靠地运行,采用两种控制模式:正常情况下,逆变器输出恒定电压,工作于电压控制模式;异常情况下(如短路、冲击性负载),逆变器输出电流恒定,工作于电流控制模式。两种控制模式的切换成为逆变器可靠运行的关键技术之一。常用的切换策略:故障的负载电流值大于电流阈值和故障消除的负载电压恢复到额定电压进行模式切换。但是,为解决冲击性负载下可靠地保护,希望进入电流控制模式的电流阈值较低,而在特定的负载下安全地直接起动大容量电机(电机的起动电流一般是额定电流的几倍甚至上十倍),则希望电流阈值较高。针对二者矛盾,文中利用大功率电机起动与故障工况的差异,再引入电压阈值作为判断条件解决了电机起动误入电流控制模式的问题,两台400kV.A、50Hz的样机实验验证了该策略的有效性。     

基于A3988电机驱动芯片的电机控制电路设计

直流电机因具有结构原理简单、体积小、调速方便和低功耗等特点,因而在医疗器械、汽车制造行业和航空航天等领域中被广泛使用。介绍了基于A3988电机驱动芯片的电机控制电路的设计,给出了通过FPGA来设计和实现刹车功能和位置控制功能。A3988电机驱动芯片具有负载能力强、体积小的优点,但是芯片本身不能直接驱动电机实现刹车功能,本文给出了使用FPGA控制电路来控制A3988电机驱动芯片,实现刹车功能的方法。     

基于自抗扰反步法的高空飞行器动力电机控制率设计

高空飞行器动力电机负载为大尺寸螺旋桨,为实现安全平稳飞行,必须保证动力电机平稳的转速输出。动力电机转速控制属于外环控制,电机d轴和q轴电流控制属于内环控制,为使电机平稳驱动螺旋桨负载,设计了扩张状态观测器和基于自抗扰反步法的外环控制器,设计内环d轴和q轴电流控制器时,采用经典的PID控制方法,从而使内、外环组成的基本控制律能够适合电机矢量控制系统的使用,以实现对动力电机转速精确控制。     

双三相和两相永磁同步电机串联系统方法研究

基于冗余自由度独立控制和相序转换规则,实现多台多相电机的串联控制,提出一种由单台逆变器驱动一台双三相永磁同步电机和一台两相永磁同步电机的串联系统,建立了两台永磁同步电机串联系统解耦数学模型和相序转换规则,研究了串联电机间基波磁动势的相互影响关系,采用空间矢量调制技术对串联系统电机的变速、变载进行驱动控制。仿真结果表明:单逆变器驱动双三相和两相电机串联系统可以独立运行,转速和负载的变化对另一台电机没有影响。     

基于TMS320LF2407A开关磁阻电机控制系统的研究及实现

首先介绍了开关磁阻电机调速系统及各运行状态控制,其次在分析开关磁阻电机运行原理、调速特性和控制方法的基础上,提出了高速变角度电压斩波控制—低速定角度电流斩波电压斩波控制的控制策略,PWM控制采用双闭环调节器来实现电压斩波。针对实验用30 kW开关磁阻电机驱动系统,基于TI公司的TMS320LF2407A,设计了控制器的硬件电路及软件流程,最后给出了系统在不同转速下的绕组电流及不同负载情况下的电流波形曲线。     

基于电流预测控制的电动汽车用PMSM控制器设计

电流预测控制具有理论严密、实现简单、快速响应的特点,适合于电动汽车对扭矩快速响应的要求。推导并介绍了电流预测控制方法的原理;阐明了基于电流预测控制方法的电机控制器软件流程,包括主程序流程与中断程序流程;设计了系统硬件平台,包括驱动板与控制板;最后进行了电机转矩负载实验,结果证明了该方法的有效性、合理性。