开关磁阻电动机直接瞬时转矩控制系统的设计与仿真

针对开关磁阻电动机转矩脉动问题,将直接瞬时转矩控制方法应用于开关磁阻电动机的转矩控制。基于四相8/6极开关磁阻电动机,给出了其速度控制系统的设计。在Matlab/Simulink环境下,利用基本模块建立了开关磁阻电动机的直接瞬时转矩控制仿真模型。为了实现转矩的反馈,构建了转矩、电流和位置之间的二维表T(i,θ)。最后,结合速度PID控制器,对开关磁阻电动机的直接瞬时转矩方案进行了仿真研究。研究结果表明,直接瞬时转矩控制能有效地减小转矩脉动,而且能够提升开关磁阻电动机的动、静态工作性能,对开关磁阻电动机是一种有效的控制方法。     

基于Simulink的8/6极开关磁阻电动机的直接转矩控制仿真

直接转矩控制(DTC)可以有效地抑制开关磁阻电动机的转矩脉动,但是当前三相开关磁阻电动机(SRM)的直接转矩控制方法并不适用于任意相的开关磁阻电动机.为实现四相8/6极开关磁阻电动机的直接转矩控制,在分析开关磁阻电动机数学模型的基础上,介绍了开关磁阻电动机直接转矩控制方法的基本原理,在Matlab/Simulink环境下利用基本模块建立了8/6极开关磁阻电动机的直接转矩控制仿真模型.基于功率变换电路的状态,给出了8/6极开关磁阻电动机电压矢量的选取规则,介绍了磁链矢量的计算方法以及扇区的判断方法,并利用Matlab/Simulink中的二维查表模块建立了开关表.最后,加入了速度PID控制器,并对该模型进行了仿真研究.研究结果表明,该控制方法是正确且有效的.     

CMAC神经网络控制在直接转矩控制系统中的应用

将小脑模型神经网络控制(CMAC）和PID控制结合起来，替代了直接转矩控制中常用的PI控制环节，并且构建了基于MATLAB的电动机控制仿真模型。通过对系统的分析和模型的仿真结果，可以发现应用CMAC的直接转矩控制系统要明显优于传统直接转矩控制系统。     

采用单神经元PID与偏差耦合的多电动机同步矢量控制

针对交流感应电动机的同步驱动,以四台三相感应电动机为控制对象,提出了基于单神经元PID与偏差耦合相结合的感应电动机同步控制策略;通过仿真研究了感应电动机系统在不同负载下的转速、系统的抗干扰性。仿真结果证明该控制系统在动态性能、稳态性能和跟踪性能方面均优于普通(传统)的PID控制器。     

直流电动机PID神经网络双闭环控制系统

本文在分析传统直流电动机双闭环控制系统性能特点的基础上,利用一种新的神经网络——PID神经网络实施了自学习双闭环控制系统,本文给出了PID神经网络网络的前向和反传算法,给出了实时仿真结果,证明该控制系统具有较好的控制性能。     

异步电动机直接转矩控制系统仿真对比研究

在详细分析异步电动机传统直接转矩控制(BASIC-DTC)系统和空间矢量调制直接转矩控制(SVM-DTC)系统的基础上,利用MATLAB仿真平台分别建立了异步电动机BASIC-DTC系统仿真模型和SVM-DTC系统仿真模型,并对两种仿真模型进行了对比仿真。仿真结果表明:与异步电动机BASIC-DTC系统相比,异步电动机SVM-DTC系统有效地抑制了转矩和磁链脉动,克服了开关频率不固定的缺陷,同时获得了与BASIC-DTC系统一样的动态响应。     

直接转矩控制系统的模糊控制方法研究

直接转矩控制是一种新型控制方法。本文针对基于直接转矩控制的异步电动机在低速范围内转矩脉动大的问题,在传统直接转矩控制基础上,运用模糊控制进行逆变器的开关状态选择,并对定子磁链进行低通滤波补偿。仿真结果表明此算法有效性和可行性。     

基于人工鱼群算法优化的车辆防滑PID神经网络控制研究

车辆在复杂路况上行驶,容易受到路面激励波形的干扰,导致车辆行驶中发生侧滑现象。对此,创建了车辆驱动模型简图,推导出车辆行驶的动力学方程式。引用传统PID控制方法,设计了PID神经网络控制方法。采用人工鱼群算法优化PID神经网络控制参数,给出具体优化步骤。采用Matlab软件对车辆滑转率和驱动力矩进行仿真,并与传统PID控制效果形成对比。仿真结果显示:采用传统PID控制方法,车辆控制系统反应时间较长,车辆滑转率和驱动力矩与理论值误差较大;而采用人工鱼群算法优化PID神经网络控制方法,车辆控制系统反应时间较短,车辆滑转率和驱动力矩与理论值误差较小。车辆采用人工鱼群算法优化PID神经网络控制方法,能够在线优化和调节PID控制参数,提高车辆行驶的稳定性,避免车辆发生侧滑现象。     

高力矩密度振镜电动机设计

提出了一种基于麦克斯韦电磁力原理的新型高输出力矩密度振镜电动机磁路结构，对该型振镜电动机的工作原理进行了分析，建立了其输出力矩的理论模型，并进行了有限元仿真分析。仿真结果表明，与尺寸近似的传统的安培力原理振镜相比，文中提出的振镜电动机可以实现传统安培力原理振镜电动机7.9倍的输出力矩密度。通过对所设计的振镜电动机进行控制系统建模仿真，进一步分析出文中所设计的高输出力矩密度振镜电动机的电流环与位置环的闭环控制带宽，分别为10.50、1.16 kHz，与传统的振镜电动机相比，在参数上具有明显的优势。     

基于模糊逻辑的感应电机矢量控制系统仿真

通过对感应电动机动态电磁关系的分析,引出了感应电动机的数学模型和在M-T坐标系上的数学模型表达式,指出了感应电动机的模型是一多变量、强耦合的非线性系统。将模糊控制技术应用于感应电机的变频调速中,设计了一种转速模糊控制器,并用MATLAB/Simulink对基于模糊控制的感应电机矢量控制系统进行了仿真。仿真结果表明:对于感应电机来说,模糊控制器的控制性能优于常规的PID控制器。     

Transient and steady-state temperature distribution in monolayer-coated carbide cutting tool

Direct torque control (DTC) of permanent magnet synchronous motor (PMSM) drives is receiving increasing attention due to important advantages, such as fast dynamic and low dependence on motor parameters. However, conventional DTC scheme, based on comparators and the switching table, suffers from large torque and flux ripples. In this paper, two intelligent approaches are proposed in order to improve DTC performance. The first approach is based on two adaptive fuzzy logic controllers (AFLC). The first AFLC replaces the conventional comparators and switching table and the second AFLC adjusts in real time the outer loop PI parameters. In the second approach, particle swarm optimization (PSO) is used as another alternative to adjust the PI parameters. Simulation and experimental results demonstrate the effectiveness of the proposed intelligent techniques. Besides, the system associated with these techniques can effectively reduce flux and torque ripples with better dynamic and steady state performance. Quantitatively, PSO-based DTC approach reduces greatly flux and torque ripples. Further, PSO-based approach maintains a constant switching frequency which improves the PMSM drive system control performance.     

利用模糊神经网络对定子电阻进行在线检测的研究

直接转矩控制系统在低速运动时，电机定子电阻的变化影响了系统的性能，由于定子电阻的变化随端部绕组温度及其变化率的变化关系具有非线性，时变性等特点，难以建立精确的数学模型，本文提出了采用模糊神经网络对定子电阻进行在线检测的方案，该网络在离线训练之后，可用于对定子电阻的检测，实验测试结果表明该检测器能够精确检测电阻值，有效地改善了DTC系统的低速性能。     

模糊神经网格控制的定子电阻的在线检测

在直接转矩控制中定子电阻是一个十分重要的参数，因此协调感应电机定子电阻是非常重要。在这里，提出了基于模糊神经网络理论的一种在线检测定子电阻的有效方法。在对广泛选择的样本进行学习后，优化了控制规则、各语言变量的隶属函数及每条规则的输出函数，在线估测结果与实验结果吻合良好。为进一步估算直接转矩控制或矢量控制系统中电机的磁通提供了可靠的保证，为改善系统的低速性能提供了有数的方法．     

直接转矩控制系统定子电阻观测的研究

目前直接转矩控制系统是控制感应电动机的一种新兴技术,它不需要复杂的控制算法就可以得到异步电动机的磁链和转矩．但是感应电动机定子电阻的变化影响直接转矩控制系统的低速性能,因此调节电动机的定子电阻是非常重要的．本文综述了直接转矩控制系统定子电阻观测方法的研究现状,阐述了定子电阻不同的观测方法,并展望了直接转矩控制技术的应用前景．     

感应电机神经网络逆控制的数字实现

提出了一种感应电机神经网络逆控制的数字实现方法.证明了感应电机的可逆性,给出了感应电机神经网络逆控制的实现结构.详细阐述了采用数字信号处理器（DSP）实现神经网络逆控制系统的硬件组成和软件设计方法.实验结果表明,系统具有良好的动、静态控制性能.     

基于空间矢量的同步磁阻电机直接转矩控制

针对传统直接转矩控制由于采用滞环比较器对磁链和转矩进行直接控制,导致磁链、转矩脉动较大和开关频率不固定等问题,对同步磁阻电机直接转矩控制进行了研究,开展了直接转矩控制的基本原理分析,根据同步磁阻电机的数学模型,提出了一种定子磁场定向下磁链和转矩双闭环PI控制结构的直接转矩控制方案,采用空间矢量调制策略,克服了传统直接转矩控制的缺点。利用Matlab/Simulink搭建了两种直接转矩控制方案的仿真模型,并利用基于d SPACE的实验平台对该方案的低速性能进行实验研究,研究结果表明:相较于传统的直接转矩控制,该方案能明显减小电机的转矩脉动并且能保持开关频率恒定,能使电机在低速范围内具有良好的动态性能,并且使得电机在低速范围内稳定运行,证明了该方案的可行性和有效性。     

Adaptive MRAC-based direct torque control with SVM for sensorless induction motor using adaptive observer

This paper presents an improved direct torque control (DTC) method for induction motor (IM) drive. The main drawback of the conventional DTC is the use of hysteresis comparators which leads to high torque and flux ripples. The improvement in this paper includes using the space vector modulation to preserve a constant switching frequency and to reduce totally flux and torque ripples. Besides, the torque and stator flux regulation will be done based on model reference adaptive control (MRAC) strategy to ensure a robust control against external disturbance and less sensitivity from machine parameter variation unlike the conventional proportional-integral (PI) controllers. Furthermore, a design of an adaptive observer based on Lyapunov stability is presented for speed/flux and load torque estimation. The observer can improve the control performances and decrease the cost and increase reliability of the global control system by reducing the number of sensors. The proposed strategy will be examined under simulation tests using Matlab/Simulink and experimental implementation with real-time interface (RTI) based on dSpace 1104 board.     

基于DTC技术的交流电机控制方法研究

简要介绍了直接转矩控制(DTC)技术的工作原理及发展趋势.重点对感应电机直接转矩控制理论进行了详细分析,导出了有关磁链控制方法.经现场运行测试结果表明:采用DTC技术控制交流电机具有精度高、性能优、操作简单等特点,证实了方案的正确性与可行性.     

采用模糊逻辑调节器的直接转矩控制感应电动机

介绍了基于直接转矩控制(DTC)的感应电机驱动器,并对其进行模糊逻辑控制仿真分析。直接转矩控制的感应电机使用的内置控制器为AC4的驱动模型,使用模糊逻辑控制的直接转矩控制系统产生的电磁转矩脉动纹波比传统的DTC少。     

Artificial neural network based fault identification scheme implementation for a three-phase induction motor

This paper presents results from the implementation and testing of a PC based monitoring and fault identification scheme for a three-phase induction motor using artificial neural networks (ANNs). To accomplish the task, a hardware system is designed and built to acquire three-phase voltages and currents from a 1/3 HP squirrel-cage, three-phase induction motor. A software program is written to read the voltages and currents, which are first used to train a feed-forward neural network structure using the JavaNNS program. The trained network is placed in a LabVIEW based program formula node that monitors the voltages and currents online and displays the fault conditions and turns the motor off. The complete system is successfully tested in real time by creating different faults on the motor.