基于DSP的永磁同步电动机矢量控制系统的研究

给出了一种基于数学信号处理器（TMS320LF24X）实现永磁同步电动机的矢量控制系统的方案,阐述了系统的基本原理和硬件结构,同时介绍了采用C语言进行软件编程时应注意的问题和控制策略的算法。实验结果表明,采用C语言编程可充分利用这种芯片的高速运动算能力和丰富的片内外资源,有利于软件的模块化,便于维护和移植。     

基于永磁同步交流伺服电动机的转矩控制系统研究

介绍了一种基于永磁同步伺服电动机（PMSM）的转矩控制系统，该系统由转矩控制电路和泵升电压逆变回馈电路两部分构成，详细讨论了这种复合结构的工作原理和控制方法，并阐述了相应的矢量解耦控制策略。最后，给出了实际运行的实验结果数据，可以满足恒定转矩控制的要求。     

永磁无刷直流电动机的DSP控制方案设计

永磁无刷直流电动机因其利用电子开关电路及位置传感器,代替传统电机中的电刷和换向器,既有普通有刷电机的调速特性,又克服了电刷和换向器带来的缺点.是数字调速领域未来的主流电机.本文以DSP2407处理器为控制芯片,对其控制思路及设计方案进行了初步研究.     

基于永磁同步交流伺服电动机的转矩控制系统研究

介绍了一种基于永磁同步伺服电动机(PMSM)的转矩控制系统,该系统由转矩控制电路和泵升电压逆变回馈电路两部分构成,详细讨论了这种复合结构的工作原理和控制方法,并阐述了相应的矢量解耦控制策略.最后,给出了实际运行的实验结果数据,可以满足恒定转矩控制的要求.     

基于DSP的交流感应电动机控制研究

本文利用DSP-TMS320C240数字信号处理器来对相应的交流电动机控制系统进行设计,通过TMS320C240型微处理器来进行电机控制,采用KALMAN滤波器实现对电动机的运速估算,由8279芯片进行键盘与显示管理,并设计了中断模块与初始化模块。以此深入研究基于DSP的交流感应电动机控制方法。     

永磁同步电动机的矢量控制及其在DSP上的实现

在分析永磁同步电动机(PMSM)数学模型的基础上提出了基于空间电压矢量脉宽调制(SVPWM)的永磁同步电动机的矢量控制,同时介绍了SVPWM算法在TMS320LF2407A中的实现.该方法能有效减小电流谐波,并减少了计算量,适合工程实际应用.     

永磁同步电动机的直接转矩控制

本文对永磁同步电动机直接转矩控制策略进行了深入的研究.文中首先根据电机基本理论建立了三相永磁同步电动机在转子坐标系下的数学模型,以三相永磁同步电动机为基础,分析了直接转矩控制的基本原理,提出了基于DSP的系统数字化实现方案.仿真以及实物实验研究表明,本文设计的方案可行、可靠.     

新型矿用永磁同步电动机在煤矿企业的应用分析

针对煤矿企业机电设备中交流异步电动机存在电动机能效低、电能消耗量大的问题,引进了一种新型矿用永磁同步电动机,以改善电动机功效、降低电能消耗,实现煤矿企业降本增效及技术转型的目的。     

基于DSP的永磁同步电动机矢量控制系统

为了实现对永磁同步电动机的最优控制,设计了一种基于TMS320F2812的永磁同步电动机矢量控制系统。该系统选用TMS320F2812数字信号处理器（DSP）芯片为主控制器;根据磁场定向控制器的控制原理,实现了电机的位置、速度和电流三闭环矢量控制策略;给出了基于磁场定向控制原理而设计的控制器的硬件组成结构及软件设计流程;最后,完成了系统仿真。仿真结果表明：该控制方案合理可行。     

基于扰动观测器的永磁同步电机电流环自适应滑模控制

针对扰动对永磁同步电机转速伺服系统性能的影响,提出了基于扰动观测器的电流环自适应滑模控制方法。设计了自适应律在线估计系统的内部参数摄动以补偿模型不确定性扰动。同时,设计了滑模扰动观测器实时估计系统外部负载扰动,并将观测值前馈补偿到电流环自适应滑模控制器,在提高系统鲁棒性的同时降低滑模控制系统的抖振。实验结果显示,采用基于扰动观测器的电流环自适应滑模控制方法,系统可快速、准确、无超调地跟踪900r/min的速度指令,调节时间为0.08s,稳态误差为±5r/min。加入0.6N·m的负载扰动,该控制方法的最大转速波动为21r/min,比PI控制方法的转速波动减小了3.4%。仿真和实验结果表明,基于扰动观测器的电流环自适应控制方法提高了永磁同步电机转速伺服系统的鲁棒性和动态响应性能,同时可有效抑制滑模控制系统的抖振。     

直接磁悬浮永磁直线电动机运行机理研究

为了消除直线电动机数控机床进给系统的摩擦阻力,实现无摩擦进给,提出了一种靠自身产生的磁悬浮力来解决数控机床进给系统的悬浮问题的新型直接磁悬浮永磁直线同步电动机。采用虚位移法建立其瞬态场中推力及磁悬浮力解析表达式,并且利用有限元软件ANSOFT对电动机进行了建模及分析,将解析计算结果与ANSOFT的计算结果进行比较,证明了采用虚位移法所建立模型的正确性,同时仿真结果也证明该直接磁悬浮永磁直线电动机自身可以产生解耦的并且可控的推力和悬浮力,实现无摩擦进给。     

基于LMI的磁悬浮永磁直线电动机H∞鲁棒控制器的设计

针对磁悬浮永磁直线电动机中的不确定性扰动,提出基于线性矩阵不等式( LMI)方法设计进给系统的H∞鲁棒控制器.首先,采用矢量控制方法中的id=0控制策略,把非线性系统解耦成独立的线性电流子系统和速度子系统.其次,根据H∞性能指标与线性矩阵不等式的等价性,将设计问题转化为对LMI的求解,进而得到磁悬浮永磁直线电动机系统的状态反馈H∞控制器.最后,为了验证设计的有效性,在MATLAB环境下应用Simulink建立系统的仿真模型,对控制系统进行仿真研究,结果表明所设计的H∞控制器满足对不确定性扰动抑制的要求.     

磁悬浮永磁直线电动机非脆弱鲁棒H∞控制器设计

基于线性矩阵不等式(LMI)理论,提出设计非脆弱鲁棒控制器来抑制不确定因素的影响以及控制器参数摄动.首先,采用矢量控制方法中的id=0控制策略,把非线性系统解耦成独立的线性电流子系统和速度子系统.其次,根据H∞性能指标与线性矩阵不等式的等价性,将控制器设计转化为对LMI的求解.最后,为了验证其有效性,在MATLAB环境下对控制系统进行仿真研究.通过研究可知,非脆弱鲁棒控制器能在容许的增益摄动下以及存在不确定性干扰时,系统不仅具有鲁棒性而且还是非脆弱的,从而保证闭环系统具有良好的鲁棒性.     

永磁同步电机运行性能研究

针对凸极永磁同步电机,对其数学模型和定子电流最小控制方法进行了介绍,推导了定子电流最小控制方法对应的电流相角条件、基本转速和最大转矩。利用电机数学模型和不同电流控制规律建立了永磁同步电机运行性能仿真模型,避免了传统双闭环模型中控制器参数对仿真结果的影响。在此基础上深入研究了电机永磁磁链、凸极率、电枢电阻三个参数对电机基本转速、输出转矩等运行性能的影响,据此指出了电机电磁设计时应遵循的一般规律。     

基于参数辨识的内置式永磁同步电机最大转矩电流比电流预测控制

为了实现对内置式永磁同步电机的高效准确控制,解决电机运行过程中参数变化对控制性能的影响,提出了一种基于在线参数辨识的内置式永磁同步电机最大转矩电流比电流预测控制方法。根据内置式永磁同步电机的转矩特性对最大转矩电流比的d-q电流最优关系进行化简以便于工程计算;并针对电机参数变化对最大转矩电流比工作点偏移的影响进行了分析。同时,对MTPA算法影响较大的关键参数q轴定子电感,转子永磁体磁链进行基于参考模型的自适应辨识,以确保实时的最优d,q轴电流分配。在得到准确辨识的参数和最优电流指令的基础上进行电流的鲁棒预测控制,使实际电流更快地跟踪指令,提高系统的动态性能。实验结果表明q轴定子电感,转子永磁体磁链在线辨识的误差分别小于3%,3.5%,收敛时间小于20 ms;电机能有效跟踪最大转矩电流比工作点,电流响应时间小于30 ms,能够满足内置式永磁同步电机系统稳定可靠、高效快速等运行要求。     

基于卡尔曼滤波器的交流伺服系统自适应滑模控制

为了减小负载转矩扰动和系统参数摄动对永磁同步电机控制系统的影响,提出了一种基于卡尔曼滤波器的自适应滑模速度控制器。该控制器由自适应律估计参数摄动项,用卡尔曼滤波器估计外部扰动项。设计了含积分作用的滑模面,以保证电机转速的无静差跟踪;采用了指数趋近律,以提高趋近速度并削弱抖振。卡尔曼滤波器估计得到的系统外部扰动前馈补偿至控制器的输出,用于有效降低滑模控制器的不连续切换项造成的系统抖振。实验结果显示:跟踪设定的600r/min转速时,控制器稳态转速精度达到±1r/min。电机在以600r/min稳速运行时,设计的控制器在1.6N·m的外部转矩扰动下的最大转速波动比传统PI控制器的转速波动减小了2%。仿真分析和实验数据表明基于卡尔曼滤波器的自适应滑模控制器对交流伺服控制系统具有较强的抗扰动性、鲁棒性以及良好的稳态性能。     

Precise speed control of a permanent magnet synchronous motor

Precise control of vibration modes become critical when one wants to push the state of the art with a permanent magnet synchronous motor (PMSM). In this paper, a complete control strategy, concerned about the design based model, controller design, and dealing with the shaping of the system input is presented. First, a modeling analysis is performed on the vector control scheme in the synchronously rotating reference frame that is used for controlling the PMSM. Then, the pole-placement scheme is used to design a desirable closed-loop system. After that, the shaped input technique together with the designed controller is considered to yield the shortest actual system input. The Matlab/Simulink software is used to perform the simulation. This simulation results verify that the eliminated oscillation response gives much better transient performance in the aspects of faster settling time and decreasing energy to supply for the PMSM.     

基于MATLAB的数控机床主轴伺服系统的仿真研究

探讨了永磁同步电动机在数控机床主轴伺服系统中的应用背景，在以转子磁链定向，按转子速度旋转的d-g坐标系中，建立永磁同步电动机数学模型，提出了id=0的控制策略，并结合MATLAB／Simulink对永磁同步电动机控制系统进行仿真研究。通过具体的仿真实例，验证了永磁同步电动机的控制策略的正确性和可行性。