考虑铁损的电动汽车用感应电机矢量控制及其能量优化策略

电动汽车用感应电机励磁电感一般较小,高速时铁损大,采用经典矢量控制策略存在轻载低效和由忽略铁损引起的控制不精确等问题.首先根据同步旋转坐标系下考虑铁损的感应电机动态数学模型,分析了铁损对按转子磁场定向矢量控制的影响,给出了动态和稳态两种补偿方案.然后从调节磁通水平的角度,提出了一种基于损耗模型的感应电机能量优化控制策略,并讨论了铁损等效电阻变化对优化控制的影响.仿真和实验结果表明,给出的补偿控制策略克服了经典矢量控制磁场定向及转矩控制不准确的缺陷;提出的的能量优化控制策略不但节能效果明显,而且具有寻优速度快、转矩和转速波动小等优点,为高性能要求的电动汽车电驱动系统高效运行提供了有效途径.     

电动汽车用感应电机动态平衡点的反馈耗散Hamilton控制

针对电动汽车行驶过程中路况变化频繁,其对应的配套感应电机给定转速和负载不断变化,从而导致系统平衡点也随之变化的特点和忽略铁损引起的控制不精确的问题,研究了基于动态平衡点的计及电动汽车用感应电机反馈耗散Hamilton控制问题.首先根据感应电机的工作特性计算出平衡点,然后选取适当的状态反馈,通过预置反馈的方法建立了系统的动态模型,并基于能量耗散特性实现了对电动汽车用感应电机在动态平衡点处的反馈耗散Hamilton控制,保证了整个系统的全局稳定性.最后仿真结果验证了该控制策略的有效性.     

考虑铁损的电动汽车用永磁同步电机Hamilton镇定控制

电动汽车用永磁同步电机(PMSM)工作于有限能量供电条件下,其铁损对驱动系统的影响不容忽略.对此,首先推导了考虑铁损的PMSM完整动态数学模型,并建立了其端口受控Hamilton模型;然后利用互联和阻尼配置及能量整形方法实现了考虑铁损的PMSM驱动系统的Hamilton镇定控制;最后分析了阻尼参数和铁损对电机转速的影响.仿真结果表明,Hamilton控制可实现系统的快速镇定;系统可有效抑制负载扰动;考虑铁损有助于提高电动汽车PMSM驱动系统的控制性能和控制精度.     

风力发电系统的Hamilton建模及其无速度传感器控制

本文研究了基于端口受控Hamilton(port-controlled Hamiltonian, PCH)模型的永磁同步风力发电系统的无速度传感器控制问题. 首先根据风力发电系统本身的物理结构特性, 建立其端口受控Hamilton结构模型, 然后基于此模型设计了系统的全维状态观测器, 得到系统的速度估计, 从而实现了系统无速度传感器控制. 在控制器设计中还考虑了系统存在参数不确定情况下的自适应控制问题, 以及在控制器设计中用状态量的估值直接替代不可测状态量时存在的误差问题. 最后仿真实验证明了控制器的有效性.     

电动汽车感应电机驱动系统效率优化控制

针对电动汽车感应电动机变频驱动系统存在的轻载低效问题,考虑电机定转子铜损和铁损,研究了感应电动机变频驱动系统效率优化控制算法．采用减小磁链搜索范围的方法,改进了黄金分割法在线搜索控制器,设计了以数字信号处理器TMS320LF2407为控制电路核心的实验系统,对损耗模型控制算法、黄金分割法和改进的黄金分割法在线搜索控制算法分别进行了对比实验研究．实验结果表明,两类控制策略都能够有效提高感应电动机变频驱动系统的运行效率;基于损耗模型的控制算法具有寻优速度快、磁链和转矩波动小的优点,而改进的黄金分割法搜索控制器算法简单,效率优化效果优于基于损耗模型的控制器;在线搜索控制算法不受电机参数变化及建模精度的影响,具有更为广泛的应用前景．     

电动汽车用感应电动机矢量控制技术仿真实现

当今世界节能和环保备受关注,使得电动汽车技术正在加速发展。电机技术是发展电动汽车的关键技术之一,该文在分析矢量控制原理的基础上将其应用于电动汽车的驱动电动机控制。仿真表明电动机的控制性能得到了明显改善,能够满足电动汽车运行工况复杂多变的需求。     

感应电机转矩跟踪无源控制及自适应观测器设计

针对感应电机高性能转矩跟踪控制和磁链难以直接测量问题,提出了基于无源性的转矩跟踪和自适应磁链观测器控制方案.首先基于感应电机的无源性特性设计了渐近稳定转矩跟踪控制器,重新配置了系统的平衡点,通过注入阻尼提高系统的收敛速度.然后通过将定子电流和转子磁链作为状态变量构建了自适应磁链观测器,简化了观测器结构,根据Lyapunov稳定性理论设计了自适应控制律,实现转子磁链、转速和定子电阻的在线估计.为减小转速估计误差对观测器的影响,给出了观测器增益矩阵的选择方法.仿真结果表明本文所提出的基于自适应观测器的无源控制方案能够有效提高感应电机的动静态性能.     

基于PLC控制的三相同步感应电机控制装置

主要对基于S7—200系列PLC控制的三相同步感应电机控制装置的组成和运行情况，控制系统的硬件配置，工艺流程和程序结构进行了详细介绍。该控制装置根据同步感应电机技术特性，对电机的串阻启动过程、投励时序和实时运行进行自动控制，投入运行效果良好，它既适用于同步电动机新机组配套，也可作为老机组技术改造之用。     

一种改进的无速度传感器感应电机直接转矩控制

直接转矩控制(DTC)对于异步电机而言,它能产生快速及好的鲁棒性响应。介绍了一种新的对于无速度感应电动机基于空间矢量(SVM)模型的直接力矩和磁链控制,它能降低稳态时力矩、磁链和速度的波动。在全速度范围无速度传感应用中将产生更好的稳态性能的同时保留DTC的暂态优点。仿真结果显示该方法有着比传统的DTC更好的性能。     

Sensorless torque control scheme of induction motor for hybrid electric vehicle

In this paper, the sensorless torque robust tracking problem of the induction motor for hybrid electric vehicle （HEV） applications is addressed, Because motor parameter variations in HEV applications are larger than in industrial drive system, the conventional field-oriented control （FOC） provides poor performance. Therefore, a new robust PI-based extension of the FOC controller and a speed-flux observer based on sliding mode and Lyapunov theory are developed in order to improve the overall performance. Simulation results show that the proposed sensorless torque control scheme is robust with respect to motor parameter variations and loading disturbances. In addition, the operating flux of the motor is chosen optimally to minimize the consumption of electric energy, which results in a significant reduction in energy losses shown by simulations.     

Sensorless torque control scheme of induction motor for hybrid electric vehicle

In this paper, the sensorless torque robust tracking problem of the induction motor for hybrid electric vehicle (HEV) applications is addressed. Because motor parameter variations in HEV applications are larger than in industrial drive system, the conventional field-oriented control (FOC) provides poor performance. Therefore, a new robust PI-based extension of the FOC controller and a speed-flux observer based on sliding mode and Lyapunov theory are developed in order to improve the overall performance. Simulation results show that the proposed sensorless torque control scheme is robust with respect to motor parameter variations and loading disturbances. In addition, the operating flux of the motor is chosen optimally to minimize the consumption of electric energy, which results in a significant reduction in energy losses shown by simulations.     

电动车制动防抱死控制系统

为了改善电动车的可操作性和稳定性,对电动车制动防抱死控制系统进行了研究.基于电动机与车轮胎直接相连的结构,设计控制器以期得到满意的控制性能.首先提出一种基于模糊控制器和PID算法的制动防抱死控制系统;而后针对汽车纵向四轮模型,设计了模糊PID算法;最后通过试验结果证明了该控制算法的有效性.尽管道路条件的变化不同,电动车制动防抱死控制系统表现了满意的控制性能.     

MPC-based torque control of permanent magnet synchronous motor for electric vehicles via switching optimization

In order to effectively achieve torque demand in electric vehicles (EVs), this paper presents a torque control strategy based on model predictive control (MPC) for permanent magnet synchronous motor (PMSM) driven by a two-level three-phase inverter. A centralized control strategy is established in the MPC framework to track the torque demand and reduce energy loss, by directly optimizing the switch states of inverter. To fast determine the optimal control sequence in predictive process, a searching tree is built to look for optimal inputs by dynamic programming (DP) algorithm on the basis of the principle of optimality. Then we design a pruning method to check the candidate inputs that can enter the next predictive loop in order to decrease the computational burden of evaluation of input sequences. Finally, the simulation results on different conditions indicate that the proposed strategy can achieve a tradeoff between control performance and computational efficiency.     

感应电动机调速系统的自适应逆控制

针对电压源型逆变器供电的感应电动机调速系统,提出了一种自适应逆控制方法,实现了电磁转矩和定子磁链的解耦控制．应用得到的逆系统将多变量、非线性、强耦合的感应电动机调速系统解耦为电磁转矩和定子磁链两个一阶线性子系统,从而简化了各个闭环线性调节器的设计难度．为了提高系统的鲁棒性,利用递推最小二乘算法实时辨识电动机参数,降低了参数变化对系统性能的影响．使用MATLAB软件进行了仿真实验,实验结果验证了理论分析的正确性和控制方案的可行性．     

电熨斗在线温度检测系统的设计

针对电熨斗生产线上工人调温不准确且效率低下的问题,研发了一种电熨斗在线温度检测系统。介绍了该系统的硬件电路原理图和软件设计流程框图,并对其进行了误差修正,误差在1℃范围之内。利用该系统不仅能显示实时温度,还能显示周期性的最高、最低温度,利于生产线上进行多工位快速准确调温;实现与上位机的通信,方便厂家进行品质管理。