电动汽车用开关磁阻电机驱动系统研究

针对开关磁阻电机(SRM)存在的转矩脉动问题进行研究,基于电动汽车应用考虑,选取四相、8/6极SRM样机。首先,在SRM非线性建模方面,应用Ansoft Maxwell软件完成SRM样机建模,获取其磁场分布、静态磁链特性并进行分析完成系统非线性建模;其次,在控制策略方面,采取直接转矩控制(DTC)策略,对开关磁阻电机调速系统(SRD)进行控制,通过分析与推导,获得对应的电压矢量并完成仿真;最后,将基于DTC与传统电流斩波(CCC)的仿真结果进行对比分析,从而证实了该DTC策略的有效性。     

减小开关磁阻电机转矩脉动的九区间DITC控制策略

针对开关磁阻电机(switched reluctance motor, SRM)在低速运行时转矩脉动大的问题,提出一种九区间直接瞬时转矩控制(direct instantaneous torque control, DITC)的改进方法。在估计SRM瞬时转矩和分析不对称驱动电路的三电平状态基础上,将两相交换区分成两部分,三相开关磁阻电机DITC由六个区域细分为九个区域。根据每部分产生转矩的特点,分别实施不同的滞环控制策略,以降低电机运行过程中特别是换相期间的转矩脉动。另外,在速度环中,将PI控制和模糊PD控制结合构成模糊PID控制器,改善系统响应时间和超调量等动态特性。最后,建立MATLAB/Simulink仿真验证模型,仿真结果证明了本文控制方法的有效性。     

船舶电站转速-转矩复合的自校正控制

为了研究船舶电力推进系统（MEPS）中船舶电站与电力推进系统的动态特性及其相互关系,提出了一种与吊舱推进器SSP相结合的柴油机复合控制策略.将电力上的互联推进电机动态特性及发电机负荷特性充分应用于柴油机的转速-转矩复合控制,利用Lyapunov分析法对复合控制权重参数进行在线自校正调节.建立了基于SIMOTION的SSP MEPS实物仿真系统,仿真结果表明,转速-转矩复合控制能实现柴油机平滑的功率与转矩控制,具有较好的动态性能.     

基于TC1782的永磁同步电机直接转矩控制

为了研究如何加快永磁同步电机对于转矩变化的响应,介绍了一种基于TC1782的永磁同步电机直接转矩控制系统。系统以英飞凌TC1782数字信号处理器为控制中心,采用模数转换芯片AD7606同时采集电机相电流,采用旋变解码芯片AD2S1210与旋变结合获得转子的位置和角度信号。使用ETAS公司的LABCAR电机仿真机柜作为硬件仿真平台,与控制部分结合构成了闭环控制系统。通过实验验证,该设计运行稳定,由于加入了反馈线性化模块,系统具有快速的动态响应特性,而且转矩脉动较小,速度和转矩调节跟随性好,可以满足永磁同步电机的控制要求。     

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.     

内圈局部损伤滚动轴承系统动态特性建模及仿真

以运动学和动力学等相关知识为理论基础，分析了滚动轴承系统的承载特殊性，综合考虑轴承运行状态下载荷分布、系统刚度、故障冲击脉冲序列组成、损伤部位的位置变化及环境噪声等参数对其振动特性的影响，建立了内圈局部损伤状态滚动轴承系统的振动模型，进一步研究了系统特性关键影响参数，并在Simulink环境下对模型进行动态仿真，基于时频域（振动水平与功率谱2个指标）对仿真和试验数据进行分析处理.模型仿真与试验信号的处理结果基本保持一致，表明该模型可较好地描述内圈局部损伤滚动轴承的动态运行状况.     

潮流发电系统功率控制及并网运行

为了研究潮流发电系统运行过程中的功率与并网特性,以可变桨叶轮-单级增速-永磁同步发电机为机械传动结构和二极管整流-斩波-逆变为电气变换结构的潮流发电系统为对象,建立从叶轮到发电机的数学模型.针对叶轮处流速精确测量的困难性,提出基于流速预测的发电机转速控制.针对直接桨距角控制中存在的非线性、计算量庞大的问题,给出基于功率反馈的变桨距控制.采用直流母线电压控制与有功无功电流解耦相结合的方式研究并网运行特性.设计加工试验样机,开展海试试验.结果表明,并网系统具有良好的并网控制特性和较高的输出电能质量,利用提出的功率控制策略能够有效地实现最大功率捕获与超流速下的功率限定输出.     

基于容错逆变器的永磁同步电机直接转矩控制

提出一种具有容错能力的最小开关逆变器，对采用该容错逆变器取代常规六开关逆变器的永磁同步电机（PMSM）直接转矩控制（DTC）系统进行了深入研究.当容错逆变器的开关器件发生故障或电机发生故障时，此逆变器可重构为2种四开关逆变器.进一步建立了四开关逆变器的模型，提出了针对故障隔离后四开关逆变器供电的PMSM系统的新型DTC策略.对正常及故障状态下容错逆变器供电的PMSM DTC系统进行了仿真研究和实验验证.结果表明，基于容错逆变器的PMSM系统在故障状态下采用新型逆变器拓扑结构以及新型DTC策略后，可持续稳定运行，并保持了良好的动态性能.     

基于电流斩波的SRD动态仿真实现

分析开关磁阻电动机调速系统的工作原理及开关磁阻电动机的非线性电感模型.在此基础上对其进行简化处理,建立MATLAB/simulink仿真环境下基于电流斩波控制的四相SRM非线性仿真模型.仿真结果表明,该电流斩波控制方式正确,该模型不但计算简单而且可以满足一定精度,可以成为SRD设计和调试的有效工具.     

基于转子磁链观测的无速度传感器PMSM DTC

针对常规永磁同步电机（PMSM）直接转矩控制（DTC）系统转矩、磁链脉动大的问题，引入了模糊逻辑思想，根据PMSM DTC的系统特性设计了专门的模糊逻辑控制器，该控制器采用磁链幅值误差、转矩误差以及磁链空间位置作为输入量，选取电压矢量作为输出量对电机进行直接控制.在此基础上根据所提出的PMSM模糊DTC系统的特点研究了基于转子磁链观测的速度估计策略，讨论了无速度传感器PMSM模糊DTC系统的实现方式.仿真和实验结果验证了这种基于转子磁链观测的PMSM模糊DTC系统在动、静态两方面均具有更好的性能，且不增加系统结构和控制的复杂性，是一种具有实用前景的适用于PMSM DTC的无速度传感器控制策略.     

80C196KC的开关磁阻电动机控制系统

采用Intel公司生产的80C196KC单片机作为开关磁阻电动机调速控制系统控制器的主控制单元,针对不同运行状态提出了三种控制方案,即起动斩波、斩波运行、单脉冲运行,并实现了三种运行状态的平稳过渡。在起动斩波状态采用两相同时斩波的方法,保证了电机无起动死区和大的起动转矩。在电流开环情况下,完全由软件实现电机的低速斩波运行。     

SRD新型控制策略研究

叙述了SRD控制技术的研究现状,并对其发展方向进行了展望．着重介绍了河北工业大学SRD课题组在消除SRD的转矩脉动以及提高SRD性能方面的几种新型控制策略的研究概况,主要包括SRD的微步控制,SRD的直接转矩控制和基于模糊逻辑的关断角θoff的优化控制．     

永磁无刷电动机导通角的自寻最优控制系统

介绍了四相永磁无刷电动机导通角自寻最优控制的一种方法，分析了不同导通角时四相永磁无刷电动机的运行状态及导通角自寻最优控制的实现方法；给出了ＭＣＳ－８０９８单片机永磁无刷电动机导通角自寻最优控制系统的工作原理、硬件和软件程序框图     

开关磁阻电动机转矩脉动的检测

提出开关磁阻电动机转矩脉动的检测原理及检测方法．文中给出了实验装置的选型、结构设计，进行了采样系统的硬件、软件设计，确立了实验波形以及利用转速脉动检测转矩脉动的计算公式，也分析了进一步研究的方向。     

永磁同步电机直接转矩控制无传感器运行研究

传统永磁同步电机（PMSM）直接转矩控制存在电流、磁链和转矩脉动较大、逆变器开关频率不恒定等问题，而且速度传感器的存在降低了系统运行的可靠性，增加了系统费用.在PMSM变结构直接转矩控制的基础上，提出了基于瞬时功角检测的速度估算方案，实现PMSM直接转矩控制无传感器运行.实验结果表明，提出的方案能够有效解决带传感器的传统直接转矩控制存在的问题，同时保持直接转矩控制固有的转矩快速响应的特征和系统鲁棒性强的优点，有效地改善了系统的动、静态运行性能，提高了系统运行的可靠性.     

永磁同步电动机伺服系统产品化设计与实现

为实现高性能永磁同步电动机（PMSM）伺服系统的快速、精确的位置跟踪控制,在分析永磁交流伺服系统控制原理基础上,设计了基于数字信号处理器TMS320F2808的三相永磁同步电机交流伺服系统,介绍了该系统的硬件电路结构和软件设计.经实验结果表明,该系统的硬件和软件设计合理,系统响应迅速,并具有优良的动、静态特性,可获得优良的位置跟踪效果.     

一种新型的永磁同步电机直接转矩控制方法

永磁同步电机传统直接转矩控制方法采用磁链和转矩双闭环结构实现对电机转矩的直接控制.由于控制过程中要保持磁链幅值恒定,不仅限制了电机的动态性能,同时,为了实现恒定的定子磁链幅值,还需要额外的无功电流,降低了电机功率因数,增加了系统损耗.本文从转矩优化和无功电流优化控制的角度出发,提出了一种新型的直接转矩控制方法,控制过程中直接根据转矩控制要求选择电压矢量,不要求磁链幅值恒定,对转子位置要求不高,控制过程中能够实现磁链幅值的动态调整,电机在具有良好动态性能的同时具有较高的功率因数.仿真结果验证了理论分析的正确性和方法的可行性.     

Reduction of current chopping noise with DSP controller in switched reluctance motor drive system

0　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＡｌｔｈｏｕｇｈｓｗｉｔｃｈｅｄｒｅｌｕｃｔａｎｃｅｍｏｔｏｒ (ＳＲＭ )ｄｒｉｖｅ (ＳＲＤ)ｈａｖｅｎｏｔｙｅｔｆｏｕｎｄｂｒｏａｄｉｎｄｕｓｔｒｙａｃｃｅｐ ｔａｎｃｅ ,ｔｈｅｙｃｏｎｔｉｎｕｅｔｏａｔｔｒａｃｔｒｅｓｅａｒｃｈｉｎｔｅｒｅｓｔ,ｓｔｉｍｕｌａｔｅｄｍａｉｎｌｙｂｙｔｈｅ ｐｒｏｍｉｓｅｏｆｓｉｍｐｌｅａｎｄｒｕｇｇｅｄｍｏｔｏｒｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ,ｔｈｅｅｘｃｅｌｌｅｎｔｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｈｉｇｈｍｏｔｏｒｓｐｅｅｄｓ ,ｈｉｇｈｔｏｒｑｕ…     

基于ARM的铣磨车变流器控制系统

针对变流器的控制系统,提出了基于ARM的直接转矩控制方式。对铣磨车变流器进行硬件设计和软件设计;ARM控制系统主要由采集模块、电源模块、存储单元等组成,检测机车的温度、压力等信号,并与DSP进行通讯,来实现对铣磨车变流器的控制。实验证明,该控制系统能实时监测机车的运行情况,记录各设备的温度和压力值。