旋转导向用电机驱动电路的耐高温设计

无刷直流电机驱动电路是旋转导向系统的一个重要组成部分。而井下高温工况对驱动电路的温升控制提出了更高的要求。设计了一款基于 SiC MOSFET的耐高温电机驱动电路,从整体设计的角度分析了导致电路温升的几种因素,并结合电机设计和电路工作点设定,深入探究了 SiC MOSFET 安全工作特性。实验结果表明该电路具有耐高温、低温升、高可靠的特点,并在旋转导向系统得到成功应用。该设计的成功可为其他耐高温电机驱动电路的设计提供技术参考和依据。     

基于鲁棒非线性控制的无刷直流电机调速系统

设计了一种基于鲁棒非线性控制的无刷直流电机速度伺服系统。控制律中包含线性反馈、非线性反馈和扰动补偿三部分,分别实现快速响应、抑制超调和消除稳态误差的功能,采用一个降阶观测器对系统的不可量测状态和未知常值扰动进行估计。通过Matlab/Simulink进行仿真研究,结果表明所设计的控制系统可以对目标转速进行快速平稳和准确的跟踪,且对负载扰动和系统参数差异具有较好的性能鲁棒性。     

基于扰动观测器的无刷直流电机无位置传感器控制

讨论了无刷直流电机无位置传感器控制 ,提出一种基于扰动观测器的无位置传感器控制方案。无刷直流电机电势平衡方程的非线性由反电势所引起 ,如果假设反电势为常值扰动 ,就可根据线性理论设计常值扰动观测器对反电势过零点进行观测。观测结果中包含反电势过零点信息和干扰脉冲 ,后者由假设误差引起并且会影响转子位置信号。如果能够消除干扰脉冲的影响 ,就可以将反电势过零点信息分离出来 ,从而实现无位置传感器控制 ,因此本文也介绍了消除干扰脉冲的原理和方法。最后 ,就本文提出的方法进行了实验研究     

基于扩张状态观测器的永磁无刷直流电机滑模变结构控制

根据无刷直流电机的数学模型和滑模变结构控制的特点,把换相引起的相电流变化当作外界对电机的干扰,建立了一个模型。根据此模型,构造了滑模变结构控制器,运用其对各种扰动不敏感的特性来抑制各种干扰对电机的影响。扩张状态观测器是一种性能良好的观测器,它不仅能得到不确定对象的状态,还能获得对象模型中内扰和外扰的实时控制量。电机的负载转矩用扩张状态观测器来准确估计,所以把它当作一个已知扰动来控制,这样提高了系统的控制精度。MATLAB仿真表明,与经典PID控制器相比,用滑模变结构控制器控制无刷直流电机,超调量小,速度响应快,且速度响应受电机参数变化影响小,各种外界干扰也得到了很好的抑制。用TMS320LF2407ADSP来搭建硬件电路,证明本控制器在实时控制中取得了很好的实验性能。     

基于ESO的永磁同步电机直接转矩控制

为了实现永磁同步电机(PMSM)无速度传感器直接转矩控制,本文提出了一种基于扩张状态观测器(ESO)的定子磁链和转速观测器.选取定子磁链作为状态变量,并将包含转速信息的不确定项扩张成为新的状态变量,通过ESO即可实现定子磁链及转速的实时估计.仿真及实验结果表明新型控制策略结构简单,显著地改善了系统的动、静态性能及鲁棒性...     

无刷直流电机、步进电机在旋转飞剪系统中的控制方案

讨论无刷直流电机,步进电机在旋转飞剪系统中应用时的跟踪控制方案,分析了两种方案的异步,无刷直流电机适应于大转矩大功率,负载情况比较复杂的飞剪系统;而采用步进电机,可以大大简化系统的控制方案,降低系统成本,适合于转矩要求较小的飞剪系统。     

基于等价补偿ESO的定子电阻扰动估计方法研究

借鉴滑模控制设计中的等价控制设计思想,同时引入不连续投影算子对标准扩张状态观测器(ESO)加以修正,提出了采用等价补偿ESO进行定子电阻扰动估计的方法,缩小了观测器中汇总不确定性的范围。据此设计了闭环磁链观测器,将定子电流检测信号中由定子电阻变化引起的扰动分离出来,采用等价补偿ESO进行估计并补偿到磁链观测值中,从而消除定子电阻估计误差的影响。还分析了该观测器对定子电阻估计误差的敏感性,结果表明这种观测器在全速度范围内对定子电阻具有较好的鲁棒性。     

无轴承永磁薄片电机径向扰动前馈补偿控制

以一台无轴承永磁薄片电机为例,分析了电机悬浮机理并推导了悬浮力数学模型。通过对扩张状态观测器基本理论的分析,构造了电机悬浮系统扩张状态观测器,将作用于电机悬浮系统的外部扰动作为系统状态变量之一,将其观测出来并通过前馈补偿的控制方式施加于悬浮控制的输入端,与径向位移PID构成复合控制算法以提高悬浮性能。仿真和实验结果表明了所提控制策略的有效性。     

同步旋转坐标系下的BLDCM滑模观测器算法设计

为了实现无位置传感器无刷直流电机(BLDCM)矢量控制系统中电机转子位置的准确估计,提出了一种基于同步旋转坐标系的滑模观测器算法。该方法直接在同步旋转坐标系中设计滑模观测器,以获取电机反电动势信息,再通过锁相环技术从估计的反电动势中提取电机转子的速度和位置角度信息。针对滑模观测器的高频抖振问题,采用饱和函数代替滑模观测器的符号函数。最后,通过仿真将所提算法与传统滑模观测器算法对比,并对所提算法进行实验验证。仿真与实验结果表明该算法能够准确跟踪转子的速度和位置,验证了所提算法的正确性与可行性。     

基于ESO的PMSM无差拍预测电流控制研究

在永磁同步电机调速系统中,优良的电流控制效果对系统的控制性能至关重要.为解决数字控制中存在的采样、滤波等因素带来的控制延迟,基于永磁同步电机在同步旋转坐标系下的数学模型,提出一种基于最小电流误差的无差拍预测电流控制策略.同时,为解决预测电流控制存在的对模型参数尤其是电机电感的参数鲁棒性较低的问题,结合自抗扰控制技术,在...     

基于DSP的混合动力车用电机控制系统设计

为了满足混合动力车对电机驱动系统功能的要求,采用电机控制专用芯片TMS320F2812对混合动力车电机驱动系统硬件电路进行设计,详细分析了驱动电路及功率变换电路的设计过程,并给出软件部分的部分流程图。通过仿真分析证明该系统具有良好的静、动态性能。     

基于非线性状态观测器的无刷电机故障诊断

为了对无刷直流电动机的非线性系统实现快速、精确的故障检测,采用精确的无刷电机非线性系统模型,并应用RBF神经网络,设计了一种非线性状态观测器,通过观测器的估计值与实际输出值之间的残差来判定无刷电机故障与否,并将无刷直流电动机非线性模型在某一工作点附近线性化,采用线性观测器的方法对其进行故障诊断的仿真并与非线性故障诊断方法相比较。结果表明,对于在多工作点工作的无刷直流电机,该方法能获得更精确的故障检测结果。     

基于重复控制的无刷直流电机控制

提出了一种利用插入式重复控制方法来抑制电机电磁波动力矩控制方案,通过对无刷直流电动机系统波动力矩数学模型的分析,得出波动力矩的产生机理及其特点;根据对波动力矩的分析设计了插入式重复控制器,并对控制器进行了仿真验证,仿真结果显示基于该控制器的无刷直流电机系统对波动力矩的抑制效果很好,直流电机调控性好、运行平稳。     

基于可变论域模糊控制的无刷直流电动机控制系统

根据无刷直流电动机控制的基本原理,设计了一种基于可变论域模糊控制的高性能无刷直流电机速度控制器。该控制器可以动态地改变输入模糊集的论域。构造了无刷直流电机基于该模糊速度控制器的控制系统,基于Matlab／Simulink环境进行了大量的仿真实验,仿真实验验证了基于可变论域模糊速度控制器的无刷直流电机控制系统的有效性与优越性。     

基于DSP的无刷直流电机无传感器控制系统设计

针对以往无刷直流电动机反电势法无传感器控制系统存在的一些问题，设计了一种基于数字信号处理器（DSP）的无刷直流电动机无传感器控制系统，详细介绍了系统的控制方案。实验结果表明，系统和硬件和软件设计合理，具有良好的调速性能。     

基于Buck变换器的无刷直流电机转矩控制仿真

无刷直流电动机（BLDCM）存在转矩脉动的突出缺点，提出了一种基于直流环节电压控制和模糊PID控制器的新型混合控制策略，以抑制无刷直流电机的转矩脉。电路拓扑包含功率因数校正降压转换器和逆变器。降压转换器通过控制直流电路电压来降低换向转矩脉动，使用模糊PID控制器和脉冲宽度调制（PWM）技术的逆变器在导通区域提供适当的电流。 Buck变换器降低了通过控制直流环节电压换向转矩脉动，逆变器使用模糊PID和PWM技术提供导通区域的电流。该方法能够消除传导区转矩脉动,削弱换相区转矩脉动，仿真结果表明，该策略具有功率因数校正功能，可有效抑制转矩脉动，提升电机运行的鲁棒性。     

无刷直流电机的直接转矩控制研究

直接转矩控制在正弦波交流电机方面的研究已趋于成熟,在反电势梯形波的电机研究方面相对较少.通过分析无刷直流电机直接转矩控制的基本原理,合理地选择空间电压矢量,将直接转矩控制技术应用于无刷直流电机的控制.运用Matlab/Simulink对其进行仿真,结果表明,永磁无刷直流电机转速响应迅速,转矩脉动非常小,取得了良好的控制...     

基于TMS320F28335无刷直流电机控制系统设计

针对传统无刷直流电机伺服控制系统精度低、集成度低、计算速度慢、存储量小的问题,设计一种基于TMS320F28335构成的无刷直流电机数字伺服控制系统.采用浮点型DSP作为主控器,完成控制算法计算、接收控制指令、处理电机同步等功能.位置检测装置向控制器提供电机转子位置信息,控制器根据转子位置信息进行控制算法计算输出控制指令,经驱动芯片LMD18200T功率放大,实现电机转子运动控制.采用电源模块与双路低压电源调制器TPS767D318结合实现无刷直流电机控制系统合理供电.根据控制器功能实现需要,控制器DSP外围电路包括:复位电路、时钟电路、JTAG仿真接口、串行通信接口.经测试表明,控制系统具有较高准确度和稳定性,能够实现电机转子旋转速度稳定调节.     

基于小波变换的无刷直流电机逆变器故障诊断

故障诊断是实现电机容错控制的前提,为了提高电机系统的可靠性,针对无刷直流电机驱动系统中逆变器功率管的开路故障,采用小波变换对电机三相电流信号进行分析,为了能快速地提取故障信息,提出利用3层以上细节信号的乘积作为检测信号,根据乘积信号的小波变换能够准确找到故障点,以低频小波信号的能量值作为提取特征来识别发生故障的逆变器功率管。该方法故障识别可靠性高,信号特征提取算法简单。仿真及实验结果验证了所提方法的有效性和准确性。