永磁同步电机硬件在环仿真

建立永磁同步电机硬件在环仿真模型可以方便、高效开发控制算法。介绍了表贴式永磁同步电机的数学模型,然后在DSP通过软件编程实现。控制系统采用转速-电流双闭环控制,并利用电压空间矢量算法调制PWM信号,验证电机模型的有效性。结果表明,电机模型运行正常,电机的转速、转矩等参数符合控制设定。     

一种基于功率观测的永磁同步电机高效V/f控制

针对永磁同步电机普通V/f控制中抗扰动性差、易失步、控制性能差等问题,对面贴式和内嵌式永磁同步电机的稳态转速波动抑制和高性能的单位电流最大转矩控制进行了研究,对电机稳态运行时的有功功率和转速波动之间的关系以及无功功率和电机单位电流最大转矩控制之间的关系进行了分析,提出了基于有功和无功观测的转速阻尼环补偿和单位电流最大转矩的高效控制方法。利用Matlab/Simulink仿真系统对提出的控制方法进行了仿真分析并对提出的方法进行了测试,同时在CYPRESS公司的PSoC5CY8C5868单片机构成的驱动系统以及350 w的永磁同步电机组成的实验平台上进行了试验。研究结果表明,该方法能够使永磁同步电机的V/f控制在稳态运过程中更加稳定、抗扰动性更强,采用单位电流最大转矩的控制方法有效的降低了电机电流,达到了高效控制的目的。     

永磁同步电机矢量控制系统的建模与仿真

永磁同步电机（PMSM）伺服系统的速度环和电流环具有非线性耦合特性,需要进行电流解耦控制.因此,根据矢量控制的原理实现了该系统的线性解耦.通过对永磁同步电机数学模型分析,建立基于Simulink伺服系统矢量控制仿真模型.仿真结果表明,建立的系统耦合模型具有良好速度控制特性,并对永磁同步伺服耦合系统设计具有指导价值.     

永磁同步电机弱磁控制系统仿真研究

阐述了永磁同步电机电流矢量控制策略,在此基础上设计适合不同类型电机实现弱磁控制的算法,该算法能够保证电机在整个弱磁区域以最大的转矩电流比运行,同时还利用电流解耦补偿器改善控制性能。通过Simulink对系统进行稳态和瞬态仿真,分析了电机弱磁性能,仿真结果验证了该算法的正确性,且具有良好的动态调速性能。     

电动汽车用异步电机矢量控制系统仿真及代数环问题分析

依据异步电机矢量控制原理,在MATLAB/Simulink软件环境下对整个矢量控制系统各个单元建立相应的仿真子模块,在验证各个子模块的正确性后进行整个仿真系统的搭建。调试过程中发现仿真系统中较为普遍存在的代数环问题,着重分析了消除代数环的几种实用方法。同时在对仿真中的关键性问题研究分析后,得出的仿真结果表明,采用该控制系统电流、转矩波动小,转速响应迅速,系统的各项指标基本满足电机运行机械特性要求,对实际电机控制系统的设计与参数调试具有一定的参考价值。     

温度对数控伺服系统的影响分析

数控系统采用永磁同步电机作为伺服驱动电机,运用矢量控制方法对电机进行电流、速度和位置的三闭环控制。在分析矢量控制原理和SVPWM原理的基础之上,利用Matlab/Simulink仿真系统搭建了数控伺服系统仿真模型,给定输入信号验证模型正确性;修改模型库文件来对电机模型进行修改,从温度变化对定子电阻和永磁体磁链影响两个方面研究了温度对整个控制系统的影响。研究表明,随着温度升高,在达到给定转速的过程中,转速上升时间增大,三相电流幅值减小。     

基于SVPWM的永磁同步电机的舵机控制系统设计

为实现永磁交流同步电机的位置控制,提出一种基于DSPF2812为控制器核心的位置控制方案。以PMSM矢量控制理论为基础,采用空间电压矢量脉宽调制（SVPWM）算法,在Matlab／Simulink环境下搭建了永磁同步电机速度和电流双闭环仿真模型;通过对电机的仿真,给出了仿真波形。仿真结果达到了预期效果,证明了该模型的有效性。     

矩阵变换器-异步电机矢量控制系统仿真研究

研究了将矩阵变换器的空间矢量脉宽调制与异步电机转子磁场定向矢量控制相结合的组合控制策略,并采用MATLAB对矩阵变换器的输入电压波形、输入电流波形、电机空载启动转矩波形、电机空载启动转速波形以及在电机突加负载时的转矩波形等进行仿真。仿真结果表明了采用组合控制策略的矩阵变换器-异步电机矢量控制系统具备良好的调速性能,并且较交-直-交电压型PWM变频调速系统而言具有更多的优势。     

PMSM矢量控制在雕铣机进给系统中的实现﹡

永磁同步交流伺服电机（PMSM）是数控雕铣机进给系统中的一个关键部件,其控制方法对伺服系统的性能起重要作用。建立了该类电机的数学模型并研究了矢量控制原理,并采用DSP控制器实现了伺服电机的电流、速度双闭环控制系统并测试了该控制系统下电机的转速、电流及转角。最后对比了运动控制仿真结果与实验结果,验证了该控制方法的可行性和准确性,为该类电机的控制以及在数控机床上的应用提供了理论依据。     

轻载荷高精密永磁同步直线电机控制性能研究

分析了轻载荷高精密永磁同步直线电机中的电磁场分布,利用Matlab建立了永磁同步直线电机的模型,采用高能永磁体的正弦电流控制方法实现交轴电流的矢量控制并且构建了永磁同步直线电机位置控制的仿真系统,与实验结果进行了比较。     

Very-low speed control of PMSM based on EKF estimation with closed loop optimized parameters

When calculating the speed from the position of permanent magnet synchronous motor (PMSM), the accuracy and real-time are limited by the precision of the sensor. This problem causes crawling and jitter at very-low speed. Using the angle from the position sensor, an extended Kalman filter (EKF) designed in dq-coordinate is presented to solve this problem. The usage of position sensor simplifies the model and improves the accuracy of speed estimation. Specially, a closed loop optimal (CLO) method is devised to overcome the difficulty to adjust the parameters of the EKF. The EKF is the feedback link of speed control, CLO method is derived from the perspective of the speed step response to optimize the measurement covariance matrix and the system covariance matrix of EKF. Simulation and experimental results, comparing the low-speed performance of the EKF and sensor feedback methods, prove the effectiveness of the method to adjust the parameters of EKF and the advantages in eliminating the low speed jitter.     

基于降阶负载扰动观测器的永磁同步电机控制

针对永磁同步电动机(PMSM)的负载扰动问题,提出了一种基于降阶负载扰动观测器的永磁同步电机前馈控制方法。通过设计降阶负载观测器来实时观测电机负载转矩变化,并将观测值作为电流前馈补偿来增加系统鲁棒性;考虑到转动惯量对观测器的影响,引入了梯度校正参数估计法,对电机的转动惯量进行了实时辨识;最后,将负载转矩观测与永磁同步电机的矢量控制相结合,对永磁同步电机的q轴分量进行了转矩前馈补偿以提升系统的动态性能。仿真结果表明,采用梯度校正参数估算法能快速准确地迭代计算永磁同步电机的转动惯量,所设计的降阶负载扰动观测器能有效地估计转矩变化。研究结果表明,基于降阶负载转矩观测器的前馈补偿与永磁同步电机矢量控制相结合,能有效地提升永磁同步电动机转速控制的鲁棒性。     

基于MATLAB的无刷直流电机的电流滞环控制仿真

针对无刷直流电机的转矩脉动,采用电流滞环控制来抑制脉动;在Matlab/Simulink环境下,基于直流无刷电机的数学模型、转速和电流双闭环控制策略来建立无刷直流电机电流滞环控制系统的各个独立模块如BLDC本体模块、速度控制模块、电流滞环模块、逆变电路模块、脉冲信号模块等,再进行各功能模块的连接,搭建无刷直流电机的控制系统仿真模型,并在给定参数下进行仿真分析。     

无刷直流电机PID调节参数整定研究

无刷直流电机因其具有结构简单,运行可靠,维护方便等诸多优点,又继承了传统直流电机的运行效率高、调速性能好的优点,故在生产和生活的各个领域内有着广泛的应用。目前大多数无刷直流电机速度控制系统都采用速度电流双闭环控制,常采用的控制算法是PID控制,此控制方式算法简单,且其控制效果稳定性高、鲁棒性好。在概括了无刷直流电机的控制策略后,介绍了PID控制算法的原理,最后对无刷直流电机PID控制器参数的整定做了详细阐述。     

Fuzzy-PID多模态控制器在永磁同步电机中的应用

传统的永磁同步电机矢量控制系统采用比例积分（PI）速度控制器,其动态响应性能比较差。针对这一问题,设计了一种基于Fuzzy—PID的多模态自适应控制器,作为永磁同步电机矢量调控系统的速度调节器。这种控制器可以利用模糊逻辑处理不确定信息,对速度控制器的输出进行实时校正。仿真结果表明：利用该控制器建立的矢量控制系统不仅结构简单,而且具有良好的动、静态特性。     

基于TMS320F240的双闭环调速系统

介绍了以DSP专用电机芯片TMS320F240为核心的高速无刷直流电动机控制器的设计方法。采用双闭环调速系统对高速无刷直流电动机进行控制,并对硬件及软件结构作了较详细的介绍。实验证明,该系统具备转速平稳、控制性能好、噪音低等诸多优点,已成为无刷直流电机控制的一种发展趋势。     

基于HMI与PLC的位移闭环控制系统在大型钢管防腐涂层自动涂装生产线上的应用

针对大型钢管防腐涂层在自动涂装生产线中由于大型钢管的行进速度变化不均造成漆膜厚度不均匀、油漆损耗过大的问题,在大型钢管防腐涂层自动涂装生产线中采用了人机界面(HMI)与可编程控制器(PLC)控制系统、激光位移传感器测速装置对大型钢管行进速度实行闭环控制,控制大型钢管匀速行进。通过实际应用分析,对比测量开环、闭环速度历史曲线变化情况,同时在喷涂参数相同的情况下,研究了闭环控制前和闭环控制后大型钢管防腐涂层漆膜厚度的变化情况。研究结果表明:基于HMI与PLC的位移闭环控制系统能有效地解决由于大型钢管在行进过程中速度变化不均所造成的漆膜厚度不均匀、油漆损耗过大的问题,漆膜厚度的变化幅度由原±30%降至±10%左右,证明基于HMI与PLC的位移闭环控制系统在大型钢管防腐涂层自动涂装生产线上的应用是可行的。     

一种微型无刷直流电机控制器的设计

针对小功率无刷直流电动机对其控制器体积小、调试方便、性价比高方面的要求,设计了可实现电流、转度双闭环控制的稀土永磁无刷直流电机微型控制器电路。主要通过器件选型和速度采样电路设计的方法,对功率电路和速度闭环电路进行精简优化。该控制器结构简单紧凑,运行稳定,完全满足设计要求。     

永磁直线伺服系统模糊PI速度控制器研究

针对永磁直线同步电机伺服系统常规PI速度调节器动态响应慢、输出超调大等问题,提出了模糊自适应PI速度控制器,对比常规PI速度控制器进行了仿真和实验。基于永磁直线同步电机矢量速度闭环控制,分析了模糊PI速度控制器和基于模糊PI控制器的伺服矢量控制系统的结构,设计了模糊PI速度控制器,在Matlab/Simulink仿真环境下,建立了基于模糊PI速度控制器的永磁直线同步电机伺服系统仿真模型,并通过实际永磁同步直线电机伺服系统实验对仿真结果进行了实验验证。研究结果表明,模糊PI速度控制器,相对于常规PI控制器,可以明显降低超调量和调节时间。将仿真结果和试验结果对比,两者基本吻合,说明模糊PI速度控制确实可以较好地改善永磁直线同步电机伺服系统的动态性能。     

电动轮式小车控制系统设计与可靠性分析

针对电动轮式小车驱动控制及可靠性问题,建立了动力、转向驱动控制系统。设计了一种电动轮式小车的动力及转向系统,并对其可靠性进行了分析和实验验证。动力部分由STM32作为主控制器,通过基于全桥驱动芯片IR2136的驱动电路对4个无刷直流电机进行驱动控制,转向部分由基于半桥驱动芯片IR2103的驱动电路驱动2个有刷直流电机进行转向控制,控制系统采用速度环、电流环双闭环,算法上采用模糊自适应比例-积分-微分(proportion integration differentiation,简称PID)算法。对系统可靠性进行实验并分析的结果表明,能够很好地跟随负载以及降低启动电流,使小车可靠运行。此驱动控制系统负载能力良好,启动电流小,安全稳定,转向精确,满足设施农业作业需求。