电动车辆感应牵引电机DTC驱动系统的设计和开发

研究和开发电动汽车三相感应电机驱动装置的直接转矩 (DTC)驱动控制系统 .采用低成本数字信号处理器 ,通过软硬件模块化结构 ,运用程序测试实现感应电机无速度传感器直接转矩全数字实时控制方案的可行性 .通过测试程序实验证明整个控制系统的硬件接口功能正常和软件的可实现性 .测试电机时 ,采用基于空间矢量脉宽调制的变频控制技术 ,电机能够正常运行 ,但以18r/min运行时 ,转矩脉动大 .在已建立的感应电机无速度传感器直接转矩控制理论基础上 ,展开其在电动汽车上的应用研究 ,侧重在转矩响应的快速性、平滑性和稳定性 ,这有利于提高电动车辆的动力性和经济性 .     

基于无速度传感器的并联双感应电机矢量控制仿真研究

对基于无速度传感器控制技术的单逆变器并联双感应电机矢量控制系统进行了仿真研究,由于自适应伪降阶观测器的极点不依赖于感应电机的转速,将其应用到磁链观测中,有利于提高转速和转矩的响应速度;给出了单逆变器控制并联双感应电机的直接转子磁场定向的矢量控制方案,并推导出旋转坐标系下励磁电流分量和转矩电流分量,构建其仿真模型,并对电机参数和负载不平衡情况进行了仿真分析.仿真结果表明在电机参数和负载不平衡情况下,系统具有良好的动、稳态性能.     

采用模糊控制器的直接转矩控制交流调速系统研究

交流调速中直接转矩控制具有坐标变换运算量小和受电机参数变化影响小的特点．直接转矩控制与模糊控制和无速度传感器相结合会使系统性能进一步提高并增强了实用性．给出了一种方案．仿真结果表明此方案可行．     

车用驱动电机无电流传感器控制

针对传统电机矢量控制方法应用于车用驱动电机时,高效工作区窄、反馈闭环控制导致过流现象等问题,提出一种无电流传感器电机控制方法。该方法根据指令转矩和电机转速,直接控制电压空间矢量的幅值和相位,实现对电机转矩和转速的控制。该方法突破了传统矢量控制对电流传感器的依赖,克服了闭环控制导致过流的缺陷,规避了传统矢量控制在电流传感器故障情况下电机无法控制的问题,省去了电流传感器的成本。仿真实验和电机台架试验结果表明,该方法不仅能够扩大电机高效工作区,而且提高了电机控制系统的可靠性。     

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.     

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.     

无速度传感器永磁同步电机直接转矩控制系统仿真研究

主要分析了无速度传感器的直接转矩控制,采用了基于定子磁链的矢量角和转子磁链的矢量角的两种速度估计方法.仿真结果表明,当电机稳步运行时,两种估算方法都能准确的估算转速.然而,基于转子磁链矢量角的速度估计算法较能使电机的在动态过程中稳定运行,并具有良好的精度.仿真结果也验证了文中采用的转速观测算法的正确性和可行性.     

基于转向盘转动速度变转矩控制的电动助力转向系统

进行了电动助力转向控制系统控制策略的理论分析.提出了基本助力控制算法及实现方法.确定了曲线性转矩助力特性,依据转向盘转动速度选择控制逻辑.目标转矩的控制采用专家PID调节器,使转矩调节更平稳,能有效地提高电机响应速度,使电机跟随性更好.仿真结果表明:控制策略在实际系统应用中具有良好效果,达到了系统的控制要求.     

永磁同步电机无位置传感器宽转速范围自抗扰控制研究

为克服永磁同步电机在运行过程中受负载转矩扰动和电机参数变化的影响，提高永磁同步电机在无位置传感器条件下的抗干扰能力，提出了一种宽转速范围自抗扰动控制策略.首先，设计了一种滑模位置观测器，结合电压闭环弱磁扩速，实现了永磁同步电机在无位置传感器条件下的宽转速范围运行.其次，通过合理配置龙贝格观测器极点，在线估算负载转矩变化，在宽转速范围采用电流前馈补偿负载转矩扰动.接着利用内模控制整定电流环PI控制器参数，采用带遗忘因子递推最小二乘算法，设计了一种根据不同工况下切换的多电机参数分步辨识算法，解决了辨识方程数少于待辨参数的“欠秩”问题，进而实现电流控制器跟随电机参数自适应调节.仿真结果表明，所提出的控制策略能够实现无位置传感器宽转速范围对外部负载转矩扰动和电机参数变化的自抗干扰控制.     

电动汽车PMSM MTPA控制系统 抗积分饱和速度控制

电动汽车电机驱动系统大多采用传统PI控制,存在积分饱和现象,系统易产生超调和振荡问题,因此将抗积分饱和控制策略引入永磁同步电机最大转矩电流比控制调速系统中,以提升系统的稳定性。采用反馈算法求解转矩电流高次方程,解决了高次方程求解困难的问题,实现了最大转矩电流比控制;速度环和电流环均采用抗积分饱和PI控制,有效地抑制了积分饱和,减小了系统的超调量,提高了电机控制精度。基于Matlab/Simulink搭建了系统模型并进行仿真,仿真结果表明,所设计的系统有效地抑制了积分饱和现象,减少了速度的超调,具有良好的动态和稳态性能,可以较好地满足电动汽车电机驱动系统的要求。     

MW级异步电机无速度传感器矢量控制研究

速度辨识是无速度传感器矢量控制系统中的关键,速度估计的精度将直接决定矢量控制系统的控制效果。设计采用了不存在纯积分的反电动势MRAS方法辨识速度,介绍了矢量控制的基本原理和速度估计方法。首先基于Matlab软件进行了仿真研究,然后在电机实验站的实验电源系统中实现了无速度传感器矢量控制的工程化实践,为了增强系统对自身参数的鲁棒性,电机参数均使用热态参数。仿真和工程化实践结果证明了异步电机基于MRAS的速度估计方法的可行性,矢量控制系统能较好的估计转速,并具有较好的稳定性。     

基于流变仪的高精度宽调速永磁同步驱动系统

为了确保钻井液流变仪的测试系统能够在恶劣环境下正常工作,设计了一种能够在宽广范围内速度连续可调且速度分辨率高的驱动系统.在电机本体方面采用分数槽结构,通过选取合适的极槽配合并对气隙磁密波形进行优化以削减其谐波含量及电机的齿槽效应,提高电机的速度分辨率和运行平稳性.在控制方面采用恒压频比控制方式,同时结合无位置传感器控制算法与空间矢量脉宽调制技术,以提高系统开环控制精度.基于所建立的电机及其控制系统的耦合仿真模型进行的分析表明:对分数槽电机系统的动态特性进行优化后,可使得电机在较宽的转速范围内平稳运行且具有很高的速度分辨率,能够满足流变仪对驱动系统的要求.     

基于转矩绕组无功功率MRAS的无轴承异步电机无速度传感器矢量控制系统

针对无轴承异步电机高速运行需要和转速在线估计问题,提出了一种基于转矩绕组无功功率模型参考自适应控制系统的无速度传感器矢量控制方法。经过数学推导,建立了转速与转矩绕组无功功率的关系式,消除了积分环节和定子电阻的影响,实现对转子转速的在线独立观测。应用此策略构建了无轴承异步电机无速度传感器矢量控制系统。仿真研究结果表明,该控制策略能实现无轴承异步电机在大负载扰动下的稳定悬浮运行,转子估计转速与实际转速的稳态误差小,控制精度高,验证了所提方案的有效性。     

基于VHDL的电机PID控制器设计

本文主要是在MAX＋PLUSII环境下,运用硬件描述语言（VHDL）进行电机转速控制器仿真的实现与分析。PID控制器是电机转速控制系统的一部分,它对转速进行采样,与额定的转速进行比较,并通过微分计算得到电机的控制电流,从而实现对电机转速的调整。     

Simulation of Loss Minimization Control for an Adjustable Speed Induction Motor Drive System over a Wide Frequency Range

ompCnoNThreesphaseinductionmotors(IM)consummorethan5O%ofindustrialelectricib.TheIM,tLhesqUirrel-cagetypeinpaIticular,iswidelyusedintheelectricaldrivesandthemostwideIyusedelectricmotors.ManyeffoI-tShavebeendirectedtOimprovetheefficiencyandhan-idrizethelossesofIM.FortheirwideapplicationintLheindustries,imProvementofefficiencyinvariablefreopencydrivesysternsofinductionmotorshasdrawnalotofatten-..[l]tioninrecentyon.tossndnidrizahonisveryimPOrtantfromtLheview-POintsofbethenengsavingandenvi…     

双驱轮毂式电机在无人驾驶中的控制与仿真

针对无人驾驶车在直行和转弯过程中轮毂式驱动电机输出转速不协调的问题,将电子差速控制策略引入车辆控制系统中．根据速度矢量对控制系统的影响,设计了以永磁无刷直流电机控制技术为基础的电子差速控制器．该系统以无人驾驶车需要的车速和转弯角度为输入,两后驱电机转速为输出．对驱动电机转速与时间的响应曲线进行了仿真,仿真结果表明此控制器完全能够实现机械差速器的功能,可以实现车辆直线行驶和转弯过程中车轮自由差速．     

双路电动轮协调控制的策略设计与仿真

为了实现双路电动轮的协调控制,分析了驱动系统的运动方程,建立了电动轮的数学模型,提出了转速和、转速差并联PI的控制策略.最后,利用Matlab进行了系统仿真,仿真结果表明:在恒速控制中,能够加快电动轮转速的上升速度,减小超调量,缩短调节时间;在差速控制中,单路电动轮能够按照预定方案实现平稳的加减速.控制系统具有较强的抗干扰能力.转速和、转速差并联PI控制策略算法简单,运算量小,控制效果好,具有一定的理论和工程应用价值.     

直流电动机数字PWM调速系统设计

采用单片机构成的直流电动机数字ＰＷＭ调速系统,其控制核心主要的单片机、转速电流输入通道、键盘显示模块、数字ＰＩ调节器、数字ＰＷＭ波形发生器等组成,可采集实时转速值和电流值,由软件编程实现转速电流数字ＰＩ调节器的运算,并产生数字ＰＷＭ波形输出。系统采用双Ｈ桥ＰＷＭ驱动器芯片Ｌ２９８作为直流电动机的供电主回路,Ｌ２９８的基极驱动由４片ＵＡＡ４００２集成电路实现。系统通过对电流和转速两个参数的实时采集和处理,实现了直流电动机的实时数字ＰＷＭ控制,在运行中获得了良好的动静态性能。由于系统性价比高,结构简单,具有实用价值和推广意义。     

EPS用PMSM弱磁控制方法与实现

针对汽车在紧急避障等工况下,驾驶员快速转方向盘时手感沉重问题,根据电动助力转向系统用永磁同步电机调速,设计超前角弱磁控制方法。电机转速在基速以下时采用id=0控制,电机在高转速下用弱磁控制,并用Matlab/Simulink进行了系统仿真验证。仿真结果表明,本弱磁控制方法能够有效地减少方向盘转矩,提高电机转速。     

风机、水泵类拖动系统电动机变频调速研究与实践

电动机拖动系统能耗占全国用电量的65%左右,其调速节能潜力巨大,是工矿企业一直努力追求的目标,也是国家宏观部门节能降耗重点关注的方向。本文理论分析了电机变频调速的原理,介绍目前先进典型的泵、风机类变频调速控制系统和变频调速节能效果,指出今后变频调速的工作方向。