一种适用于GaN基电机驱动器的新型死区自适应控制方法EI北大核心CSCD

设置死区时间是为了防止桥臂电路上下管直通问题,保证电机驱动器的可靠性。氮化镓(gallium nitride,GaN)基电机驱动器对死区设置较为敏感,死区时间过长会导致GaN器件反向导通损耗过高及电机驱动器输出波形畸变,过短则会造成输出电容损耗及高电流尖峰。该文对第一及第二死区时间的影响进行分类讨论,分析得出两种死区时间的优化原则,并基于此提出一种新型死区自适应控制方法。这种方法无需添加额外硬件电路,可以在消除输出电容损耗及电流尖峰的同时减小反向导通损耗,提高效率,并有效降低电机驱动器负载电流的总谐波失真,提高电机运行稳定性。仿真和实验验证新型死区自适应控制方法的有效性,且其在重载及高开关频率状态下较传统死区设置方法具有明显优势。     

死区对电压型逆变器输出误差的影响及其补偿

针对电压型逆变器的死区效应,分析了死区对逆变器输出电压谐波和电流的影响,提出一种基于功率导通时间实时检测的死区补偿和电机相电压检测方法.为避免电流过零点的直接检测或间接预估,设计硬件电路直接检测功率管的导通时间,得到逆变器的实际死区时间,并在软件中进行补偿,同时得到电机实际的相电压.采用该方法得到的死区时间反映了开关器件导通和关断时间受结温和导通电流影响的特性,最后对上述方法进行了实验验证.     

一种永磁同步电机矢量控制SVPWM死区效应在线补偿方法

在电压源型逆变器驱动的永磁同步电机系统中,开关器件的死区效应会导致电机电流畸变,电机转矩波动和额外功率损耗。该文详细分析由死区效应所引起的开关管导通时间误差和电机相电压的误差,并结合永磁同步电机d轴电流给定为零的矢量控制算法,提出基于q轴电流误差的死区时间在线补偿算法,所提算法无需电机和逆变器的精确模型,且未增加硬件电路。此外,将dq旋转坐标系下的参考电流变换到三相静止坐标系,利用参考电流可准确判定电流方向,解决了电流过零点附近方向不易判断的问题。最后,对传统死区补偿算法与所提出的在线补偿算法进行对比实验研究,实验结果验证了所提死区补偿策略能够较好地解决死区效应所引起的电流畸变问题。     

坦克炮控系统直传式驱动及其死区补偿控制

针对一种基于座圈电机的直传式炮控系统中SVPWM调制死区导致逆变器输出电压发生畸变,从而引起电流和转矩波动,影响系统低速平稳性的问题,首先分析了座圈电机的设计与控制模型;然后从分析逆变器单相桥臂死区原理入手,讨论了电压矢量空间中驱动死区效应及其与三相电流方向的关系,并据此建立了死区效应的等效电压扰动形式;在此基础上提出了基于自抗扰技术的死区补偿控制策略。仿真与试验表明,该方法能够很好的抑制死区影响,有效减小电流和转矩波动,同时其算法简洁,易于工程实现。     

重复方波死区时间对变频电机绝缘性能影响研究

为研究电力电子脉宽调制(PWM)算法中死区时间对变频电机绝缘性能的影响,首先利用全桥固态开关和高速实时控制技术,搭建了死区时间在2～10 μs可调的重复脉冲发生器.在峰峰电压为4 kV、频率为5 kHz双极性重复脉冲电压下,借助特高频测试方法,通过变频电机匝间绝缘试验,研究了重复方波电压死区时间对变频电机绝缘放电统计特征和耐电晕寿命的影响规律.结果 表明:增加死区时间可以显著增大重复脉冲方波上升沿和下降沿处的表面电荷衰减效应,减弱了放电过程中表面电荷反向电场对放电过程的抑制作用,从而增加了放电数量,加速绝缘电老化,使变频电机匝间绝缘的耐电晕寿命显著降低.对此,在设计电力电子系统,加入死区时间保护功率器件的同时,必须考虑死区时间对变频电机绝缘系统的加速老化作用,以适当提高绝缘裕度.     

频率死区设置新方法对提高水电机组一次调频性能初探

从频率死区大小与水电机组一次调频性能相互关系出发,通过对两种频率死区设置方法下一次调频动作幅度大小比较分析,提出了提高水电机组一次调频性能的频率死区设置新方法。     

基于空间电压矢量的电压前馈死区补偿方法研究与实现

为减小逆变器死区效应引起的电压、电流畸变及电机转矩脉动的影响,提出一种基于空间电压矢量脉宽渊制(SVPWM)的电压前馈型死区补偿方法.该方法依据电流环的给定电流米确定电流矢量的位置;并以此加入电压前馈来削弱逆变器输出的5、7次谐波电流,从而减小谐波电流埘电机电磁转矩脉动的影响.永磁川步电机系统死区补偿仿真及试验结果验证了该方法的有效性.     

感应电机空间矢量PWM控制逆变器死区效应补偿

针对感应电机矢量控制系统,提出了一种可以补偿死区误差电压并消除零电流钳位效应的死区补偿方法。在分析了影响死区效应的因素以及等效死区时间的表达式的基础上,采用平均死区时间补偿法,在两相静止轴系中对等效死区时间产生的误差电压进行了补偿。为了提高电流极性检测的准确性,利用旋转轴系中的励磁电流和转矩电流分量经过坐标反变换,判断电流在两相静止轴系所处的扇区来决定需要施加的补偿电压。另外为了更好地消除由于死区时间而产生的零电流钳位效应,将一种消除零电流钳位效应的方法结合到上述补偿方法中。最后通过TMS320F2812 DSP芯片来实现补偿算法,并在11kW感应电机矢量控制系统中验证了补偿算法的有效性。     

直驱电动机测试平台中可控负载系统实验研究

介绍了直线电动机测试平台中负载系统的整体控制方案,并对抑制负载电机的推力波动和电机驱动中逆变器的死区补偿问题做探讨,得到SVPWM算法中的死区补偿脉宽,应用于电流环的控制中.经过实际运行,证明方案和控制策略具备高精度、易控制等特点,能满足直驱电动机测试的要求.     

集成电机控制器中可编程死区的设计

在电机控制器中广泛直用死区电路来产生一对无重叠的PWM输出来正确启动和关闭功率晶体管，死区时间经常被插入到一个晶体管的关闭和另一个晶体管的开启之间一文章主要阐述自行设计的集成电机控制器中可编程死区的设汁和实现方案     

EPS转向电机控制系统的设计

电动助力转向系统是依靠助力电机实现转向助力,因此转向电机的控制是影响电动助力转向系统助力性能的关键.通过对助力电机的硬件驱动电路和控制方式进行研究,设计了采用智能功率开关组成H桥电机驱动电路,同时对转向电机转矩的控制采用了模糊PD控制方法.该系统具有硬件电路简单、工作可靠、跟随性能好和控制精度高等优点.     

基于改进非零矢量脉宽调制的三相逆变器共模电压抑制方法

三相逆变器的电机驱动系统会产生较大的共模电压,其对电机的危害巨大,传统脉宽调制(PWM)共模电压抑制方法忽略了死区的影响。为使得永磁同步电机三相PWM逆变器输出的共模电压得到有效抑制,在分析传统共模电压抑制方法的基础上,提出了一种基于改进非零矢量调制方法。该方法能较好地消除加入死区时间后逆变器输出的共模电压尖峰。利用仿真软件验证了所提方法的有效性。     

EPS用永磁同步电动机转子位置传感器的一种新型设计

EPS用永磁同步电动机转子位置传感器的一种新型设计永磁同步电动机目前广泛应用于汽车电动转向系统(EPS)作为驱动电机。在分析EPS系统对永磁同步电动机要求的基础上,根据电机矢量控制需要即时获知转子位置的要求,结合双Hall特点,提出了一种新型霍尔转子位置传感器的设计、应用原则和计算方法,并在双Hall应用的基础上进行了拓展,最后进行了实验验证。     

基于PMSM的电动助力转向控制系统设计

为克服现有电动助力转向中有刷直流电动机的不足,提出了以永磁同步电动机作为执行电动机的电动助力转向系统.设计了转向系统整体结构,对永磁同步电动机矢量控制原理进行了分析.在电动机矢量控制策略基础上,设计了前馈控制与模糊PI相结合的复合控制算法和曲线形助力控制算法.仿真结果表明,该控制算法提高了转向电动机电流跟踪精度和响应速度,车辆稳定性好.     

单机等值系统调速器死区对频率振荡的影响

实际系统中多次发生一次调频过程不稳定导致的超低频频率振荡事件。调速器死区给系统带来非线性,进而影响系统的频率振荡行为。基于单机等值系统,采用描述函数法分析了无阶跃死区、有阶跃死区和滞环死区这3种死区对频率振荡的影响。在复平面上,给出了死区描述函数的负倒数随振幅变化的轨迹,以及调速器、原动机、发电机构成的开环传递函数随频率变化的曲线,两者相对位置关系决定系统的稳定性。负倒数随振幅变化特性曲线完全位于开环频率特性曲线左侧时,系统稳定。其他情况下2条曲线一般会相交,交点对应极限环,极限环稳定与否决定于交点的具体形态。同时分析了单机等值系统中调速器死区对频率振荡的影响,调速器无阶跃死区和有阶跃死区都不会减弱系统稳定性,但有滞环死区时可能导致原本稳定的系统出现稳定极限环引发的持续等幅振荡。时域仿真结果验证了上述结论。     

基于DSP的汽车电动助力转向系统控制器设计研究

为了使汽车操作性能更优,设计了以16位定点DSP TMS320LF2047A为核心的电动助力转向系统控制器。控制系统主要由控制器、传感器和信号处理电路、助力电机及驱动电路等组成。介绍了系统的工作原理、控制器的硬件结构和软件设计,基本上满足了系统的要求。     

水火电机组调速器死区对超低频振荡的影响分析

超低频振荡是近年来西南电网容易出现的频率稳定问题。现在的研究发现调速器系统是引起超低频的关键因素,通过优化调速器参数是抑制超低频振荡的有效手段。除此以外,调速器的死区作为非线性环节,对超低频振荡的影响很大,利用调速器死区实现抑制超低频振荡成为一种可能。基于此利用频率响应模型,分析水、火电机组的调速器死区对超低频振荡的影响,对如何利用死区配置在不损失调频能力的情况下实现超低频振荡抑制给出合理的建议。     

采用直线电机的汽车转向系统

根据转向机构最终转向节臂的横拉杆均为左右直线运动等特点,提出了用直线步进电机直接带动转向系统横拉杆来控制汽车转向,使控制更直接,动态响应更快,省去大量零部件,使结构更为简捷.同时,还提高了转向精度和转向系统的性价比.     

电动汽车用外转子永磁无刷直流电动机设计

根据电动汽车电动机的特点,提出一种外转子永磁无刷直流电动机,结合一台小功率外转子永磁无刷直流电动机实例,应用电机设计几何相似律,设计了一台电动汽车用外转子永磁无刷直流电动机,并分析了其应用在电动汽车上的可行性.     

基于STC89C51单片机的多功能智能小车设计

设计一种以STC89C51单片机为控制核心,具备避障、循迹和遥控功能的智能小车。使用光电开关检测障碍,通过控制电机转向来进行壁障;使用红外传感器寻找线路,控制智能小车自行循迹;使用红外遥控器实现前进、后退、向右、向左、停止和发动功能。小车由底盘、传感器和车载电路组成,车载电路包括电源、单片机最小系统和驱动。系统采用了模块化设计方法,结构简单,可靠性高。