无刷直流电机换相转矩脉动的电流预测控制

分析了永磁无刷直流电机换相原理,提出了一种换相电流预测控制方法以抑制换相转矩脉动.在换相期间依靠检测非换相绕组上的电流,采用换相电流预测控制的方法,确保换相期间关断相的电流下降率和开通相的电流上升率相等,从而保证了换相期间非换相电流的恒定,达到了抑制换相转矩脉动的目的;同时采用时间延迟控制（time delay control,TDC）方法分析和估计参数扰动对换相转矩脉动的影响,认为参数扰动对换相转矩脉动的影响可以忽略不计.仿真和试验验证了该方法能够有效地减小电流脉动,抑制了换相转矩脉动.     

永磁无刷直流电动机转矩脉动的减小及动态仿真

针对无刷直流电动机的转矩脉动,提出采用不同的PWM调制方式以及不同的重叠换相角减小换相电流所引起的转矩脉动.运用Matlab/simulink软件对相应控制策略下的无刷直流电机进行了仿真,结果表明,所采取的方法对减小换相转矩脉动有比较好的效果.     

四轮驱动电动汽车电机转矩脉动抑制的研究与应用

分析四轮驱动电动汽车采用无刷直流电机时产生转矩脉动的原因,设计双滑模变结构控制系统来抑 制转矩脉动。在设计双滑模变结构控制系统时,选择电流误差为滑模面,使系统按照该滑模面运动。滑模观 测器检测换相过程中产生的电流并反馈给滑模变结构控制系统,来提高系统的稳定性。通过仿真结果表明, 双滑模变结构控制系统对无刷直流电机的转矩脉动抑制效果更好,系统抗干扰能力更强。因此采用双滑模变 结构控制系统的无刷直流电机具有更好的转矩脉动抑制效果。     

无刷直流电机PWM调制方式对非换相期间转矩脉动的影响

针对无刷直流电机非换相期间转矩脉动的问题,分析了非换相期间转矩脉动产生的原因,指出非导通相续流是导致非换相期间转矩脉动的重要因素.对4种调制方式因非导通相续流引起的非换相转矩脉动进行分析,指出不同调制方式转矩脉动产生的时间有所不同.推导并验证了通过PWM_ON_PWM这种调制方法会减小无刷直流电机非换相期间的转矩脉动.以TMS320F2812DSP为控制核心,以180W无刷直流电机为控制对象,通过转速电流双闭环对电机进行控制,测得不同PWM调制方式下的相电流波形图.实验证明,在非换相期间,PWM_ON_PWM调制方式能完全抑制因非导通相续流引起的转矩脉动.     

一种双余度无刷直流电机转矩脉动抑制控制策略研究

针对两套并联绕组互差30°电角度的双余度无刷直流电机换相转矩脉动问题展开研究.提出一种基于变结构电流前馈的转矩控制方法.该方法结合对应相绕组轴线互差30°的特点,在均流控制的前提下,使用变结构控制策略独立控制两套绕组的电流以保证电机在换相时刻输出稳定的转矩.为了增加电流的响应速度,采用电流前馈控制方法提高电流的变化率.在MATLAB/Simulink环境下搭建模型进行仿真.结果表明,与传统的双余度电机均流控制策略相比,基于变结构电流前馈的转矩控制策略能够有效地降低电机的换相转矩脉动.     

“反电动势跟踪”法消除无刷直流电机转矩脉动

在对引起无刷直流电动机(BLDCM)转矩脉动的原因进行全面分析的基础上,对其换相转矩脉动进行了重点研究,详细分析了换相期间BLDCM各物理量的动态变化过程,针对换相转矩脉动的根本成因,提出了一种全新的消除换相转矩脉动的方法,即“反电动势跟踪”法.为了通过仿真实验对这种方法进行验证,首先在Matlab/Simulink建立了BLDCM的仿真模型,创造性地解决了如何在仿真模型中生成梯形波反电动势这一BLDCM建模的难点问题.在此基础上,仿真了“反电动势跟踪”法,实验得到的电流和转矩波形充分证明了这种控制策略的合理性.     

换相时间对永磁无刷直流电机转矩脉动影响的分析

介绍了永磁无刷直流电机换相转矩脉动变化过程。根据影响电机换相转矩脉动的因素,给出了减小电机转矩脉动的解决方案,以使电机运行更加平稳。通过实验波形证实本结论分析正确,可以为电机减小转矩脉动作为参考。     

基于零矢量的BLDCM DTC换相转矩脉动抑制方法

无刷直流电机直接转矩控制由于反电势非正弦以及两相导通模式,产生较大的换相转矩脉动. 本文提出一种优化的无刷直流电机直接转矩控制电压矢量选择表,有效降低了换相转矩脉动幅值. 通过数学推导对新定义的不同零电压矢量在换相过程所产生的换相转矩脉动进行对比分析. 结果显示,通过上管和下管零矢量的组合使用,换相转矩脉动可以得到有效抑制. 仿真及实验结果验证了理论分析的正确性.     

换相时间对永磁无刷直流电机转矩脉动影响的分析

介绍了永磁无刷直流电机换相转矩脉动变化过程.根据影响电机换相转矩脉动的因素,给出了减小电机转矩脉动的解决方案,以使电机运行更加平稳.通过实验波形证实本结论分析正确,可以为电机减小转矩脉动作为参考.     

一种基于BUCK变换器的变结构控制系统

针对无刷直流电机广泛存在的换相转矩脉动较大的问题,提出了基于BUCK变换器的变结构控制系统,并将其用于无刷直流电机。在母线上加入BUCK变换器,通过调节BUCK电路中驱动晶闸管开关的信号的占空比大小,来连续地调节直流母线电压,从而实现电机的转矩控制,以抑制换相转矩脉动。在分析了换相转矩脉动的产生原因后,详细介绍了通过BUCK变换器抑制换相转矩脉动的控制方法。并搭建仿真实验平台对基于BUCK变换器的无刷直流电机变结构控制系统进行仿真实验研究。仿真结果表明,该方法能够有效抑制无刷直流电机的换相转矩脉动。     

无传感器无刷直流电机变负载运行的控制方法

为了使无位置传感器无刷直流电机能够在变负载情况下正常起动,提出一种新的控制方法.该方法利用电机在定电流情况下起动时,每个换相间隔内开关占空比逐渐减小的特性来判断电机转子是否旋转到位,从而实现电机闭环起动.为了减小电机在自然换相过程中产生的转矩脉动,在PWM_ON调制模式和反电势法控制的基础上,通过抑制换相时电机中点电压波动来抑制电机转矩脉动.实验结果表明,使用该控制方法后,电机能够在负载变化的情况下正常起动,转矩脉动也得到有效地抑制.     

一种控制SRM转矩脉动减小的算法

提出了一种改进的通过使用CMAC(CerebellarModelArticulationController———脑模型关节控制器 )神经网络控制变磁阻式电动机 (SRM)转矩脉动减小的算法。该算法在保持原LMS算法优点的基础上 ,能确保电机以低速运转时最小化转矩脉动、铜耗及电机以高速运转时最小化转矩脉动、铜耗、电流的变化率均产生最佳的电流曲线。     

一种控制SRM转矩脉动减小的算法

提出了一种改进的通过使用CMAC（Cerebellar Model Articulation Controller－－脑模型关节控制器）神经网络控制变磁阻式电动机（SRM）转矩脉动减小的算法。该算法在保持原LMS算法优点的基础上,确保电机以低速运转时最小化转矩脉动、铜耗及电机以高速运转时最小化转矩脉动、铜耗、电流的变化率均产生最佳的电流曲线。     

新型无刷直流电机速度闭环控制技术

针对无刷直流电机采用三相位置信号作为速度反馈造成控制精度较低的问题，提出了一种新的速度闭环控制方法.采用Buck全桥电路结构，通过控制Buck电路的输出电压，结合电机相电流正反馈补偿，实现了电机速度的闭环控制.分析了Buck电路输出电压换相脉动的原因，引入电流预测控制来预测电机换相时所需的电流，以此调整相应的给定电流来减少电压脉动.实验结果表明，采用该电压负反馈、电流正反馈方法能够有效实现电机的速度闭环控制，通过相电流预测法可以很好地消除换相期间输出电压的脉动.     

计算与抑制变频调速异步电动机稳态谐波电流与转矩的方法

通过分析异步电动机变频稳态运行时的谐波磁场,得到了电机谐波电流与脉动转矩的计算方法。研究表明,PWM波中3的整数倍谐波电压将不在电机中产生谐波电流、谐波转矩,而3K-1次谐波除了与3K-2次谐波电压一样产生相应的谐波电流、脉动转矩外,还产生制动性质的附加转矩及损耗,实验表明计算结果是可靠的。文中还提出了抑制谐波电流和脉动转矩的方法,如在SPWM生成中,采用较大的3的整数倍调制比。     

三电平逆变器供电永磁同步电机直接转矩控制研究

针对临近空间飞行器电驱动系统的高效控制问题,构建一种三电平逆变器供电永磁同步电机直接转矩控制系统,以减少输出电流的谐波含量,降低转矩脉动,提升驱动系统整体效率。针对三电平逆变器空间电压矢量调制(SVPWM)实现复杂的问题,通过对大、小电压矢量选择的归纳研究,利用矢量的对称性和归一化处理方法,提出一种易于通过可编程器件实现的简洁计算方法,实现不同扇区的统一计算;构建参考矢量的复数表达形式,利用极坐标相角信息简化扇角区间判别。采用Matlab/Simulink分别构建传统两电平逆变器和三电平逆变器直接转矩控制系统进行对比分析,仿真结果验证了该算法在减小电流谐波和削弱转矩脉动方面的有效性。     

基于迭代学习的开关磁阻电动机最优控制研究

以转矩脉动最小化为目标,提出了一种开关磁阻电动机（SRM）最优控制器的设计方法.基于迭代学习控制（ILC）的基本原理,阐述了单输入单输出（SISO）非线性系统中ILC的收敛性和稳定性的一般性结论.建立了以非线性磁链模型为基础的SRM数学模型.所设计的最优控制器由基于转矩分配函数（TSF）的转矩控制器和电流控制器构成,转矩控制器根据期望转矩经过“学习”得出期望电流曲线,电流控制器经过“学习”使实际输出电流逼近期望电流曲线,从而实现转矩控制.仿真结果表明,在恒转矩负载下,转矩脉动减小,且具有较好的收敛性与稳定性,达到了转矩脉动最小的优化目的.     

基于差分进化算法的配电网智能换相策略

结合三相智能换相开关的换相过程,提出一种以差分进化算法为核心、以混合固态开关为基础的配电网智能换相系统.以三相电流不平衡度和换相开关动作次数为目标,采用差分进化算法对换相策略进行寻优,通过初始化、变异、交叉与选择操作,获得最优的换相策略,提高了系统的实时性和准确性.通过将磁保持继电器与以绝缘栅双极型晶体管(insula...     

一种永磁同步电机总谐波电流抑制方法

针对永磁同步电机定子电流畸变使电机电磁转矩脉动的问题,分析了电磁转矩脉动的主要原因,在建立永磁同步电机谐波模型的基础上,提出总谐波电流提取的方法,并通过谐波电压注入的方法来抑制定子电流中的谐波分量.在Simulink下建立传统控制仿真系统及加入总谐波电流抑制的仿真系统,对比分析各系统的方针结果,验证了该方法的理论可行性.     

基于差分进化算法的配电网智能换相策略

结合三相智能换相开关的换相过程, 提出一种以差分进化算法为核心、以混合固态开关为基础的配电网智能换相系统。以三相电流不平衡度和换相开关动作次数为目标, 采用差分进化算法对换相策略进行寻优, 通过初始化、变异、交叉与选择操作, 获得最优的换相策略, 提高了系统的实时性和准确性。通过将磁保持继电器与以绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor, IGBT)为主体的固态开关相结合方式, 提出采用混合固态开关进行快速切换的方法, 使换相开关具有功耗低、通流能力强的特点, 提高了系统的可靠性。通过实际测试验证了算法和切换开关在快速切换与提高换相过程电能质量方面的可行性。