无刷直流电机的控制策略与仿真研究

无刷直流电机(BLDCM)由于寿命长、重量轻等显著优点而被广泛应用。无刷直流电机的主要控制策略有速度控制,直接转矩控制等。介绍无刷直流电机数学模型与控制策略,并对其进行仿真研究。仿真系统根据无刷直流电机的控制原理采用了双闭环的控制方法,系统模型建立在Matlab的Simulink中。整个系统主要包括无刷直流电机的建模、速度PI调节、电流滞环等。利用Matlab中的S函数实现了电机反电动势的求取和各相参考电流的选取,同时简单的模块化仿真为无刷电机其它控制策略的进一步研究提供了应用平台。     

基于Matlab无刷直流电机控制系统的新型建模仿真

在分析无刷直流电机(BLDCM)数学模型的基础之上,提出了一种新型的无刷直流电机控制系统建模仿真方法。在Matlab/Simulink环境之下,利用无刷直流电机的电压方程、电磁转矩方程和运动方程构建了无刷直流电机本体的仿真模型。系统采用三闭环控制:速度环采用经典PID控制,电流控制采用滞环电流跟踪型PWM。仿真实验结果表明:系统具有良好的静、动态特性,验证了该方法的有效性,为实际电机控制系统的设计和调速提供了新的思路。     

航空大功率双绕组无刷直流电机的建模仿真

阐述了应用于下一代多电飞机伺服系统的双绕组无刷直流电动机控制系统。为了验证航空高速双绕组无刷直流电机的工作特性和各种控制策略的合理性,在建立双绕组无刷直流电机的数学模型的基础上,提出了双绕组无刷直流电机控制系统仿真建模的新方法。在Matlab/Simulink中,采用模块化的设计方法,把各个功能子模块和s函数相结合,搭建了双绕组无刷直流电机伺服控制系统仿真模型。系统采用双闭环控制:速度环采用积分分离的PI控制,电流环采用纯比例P控制。给出的实验结果验证了仿真结果分析的正确性。该仿真模型准确的实现了由于换向造成的电枢电流动态变化的模拟。为航空高速双绕组无刷直流电机伺服控制系统的设计、开发与调试提供了一个有效的平台。     

无刷直流电机双闭环控制系统的建模与仿真

在分析无刷直流电机数学模型的基础上,提出了一种无刷直流电机控制系统仿真建模的新方法。在Matlab/Simulink中按功能进行模块化建模,用M文件和S函数来编写功能模块,实现了电流滞环和转速单神经元PID控制的双闭调速系统仿真。仿真结果与理论分析一致,验证了该控制系统设计的合理性。此仿真模型可用以验证各种控制算法,为无刷直流电机控制系统的分析和设计提供了有效的途径。     

推进用永磁对转无刷直流电机的MATLAB仿真

在分析水下自主航行器(UUV)推进用永磁对转无刷直流电机数学模型的基础上,利用MAT-LAB/Simulink软件建立了永磁对转无刷直流电机控制系统的仿真模型,从电机本体和控制系统两方面详细阐述了模型的实现过程。仿真结果与理论分析一致,验证了该系统模型的有效性,并为进一步研究电机控制策略和优化电机参数提供了仿真平台。     

基于ANN的无刷直流电机数字控制系统设计

针对常规PID控制在无刷直流电机数字控制系统中的不足,提出一种基于神经网络(ANN)的无刷直流电机数字控制系统。神经网络用于速度控制,不依赖于系统精确数学型,具有快速的动态响应和较高的稳态精度。在Matlab/Simulink环境下建立基于ANN的无刷直流电机数字控制系统仿真模型并进行仿真研究,仿真结果证明了基于ANN的无刷直流电机数字控制系统的可行性和有效性。     

基于模糊自适应分数阶PID的医用无刷直流电机控制研究

针对医用呼吸机上应用的无刷直流电机控制器响应速度慢、动态性能差等问题,结合分数阶控制理论和模糊控制理论,提出了模糊自适应分数阶PID控制策略。其中分数阶PID控制旨在提高无刷直流电机系统的控制精度,同时利用模糊控制不依赖被控对象数学模型的优势,实现分数阶PID参数的在线调整。在Matlab/Simulink环境下,建立无刷直流电机控制系统的仿真模型,并进行仿真研究。仿真结果表明模糊自适应分数阶PID控制器响应速度快,能实现参数在线调整,并能有效的提高系统的动静态性能和鲁棒性。     

飞轮储能系统发电运行控制技术的研究

设计了基于永磁无刷直流电机的飞轮储能单元的能量转换控制系统。研究了永磁无刷直流电机的发电控制技术,提出了飞轮储能系统减速发电过程中电机能量回馈升压控制方案,建立了飞轮储能系统发电控制的仿真模型,并对减速发电过程进行了仿真分析。     

基于反电势谐波检测的无位置传感器无刷直流电机控制研究

在分析无刷直流电机数学模型基础上,本文提出了一种无传感器转子位置检测的新方法——对三相电压叠加信号的极值进行检测给出开关序列.利用Matlab/Simulink搭建了无刷直流电机仿真模型,仿真系统采用速度、电流双闭环,调节器均采用PI控制.仿真结果验证了该检测方法的有效性.     

无刷直流电机系统的CMAC逆模型控制

基于逆系统控制的思想,针对无刷直流电机系统的非线性、强耦合以及不确定因素等提出了一种逆模型智能控制方法。该方法利用小脑模型关节控制器实现无刷直流电机的逆动态模型,与原系统模型构成线性系统,获得较传统PID控制更理想的动静态性能,有效克服各种复杂因素的影响。该方法响应快速、无超调、抗扰能力和鲁棒性强,可显著提高实时跟踪能力和控制精度。仿真证明了该方法的有效性,为无刷直流电机控制提供了一种新途径。     

电力系统动态仿真中的继电保护模型

针对仿真程序中继电保护模型的研究现状进行了综述,提出了继电保护模型的建模方法,进而构建了一个用于电网稳定计算的继电保护模型接口仿真平台.在PSASP中引入了距离保护模型,进行了暂态稳定仿真计算,仿真结果如实描述了线路后备保护的动作特性,表明引入继电保护模型能更真实地反映实际电力系统受扰动后的动态行为.     

电站仿真中压流网络模块化开发

压流网络仿真是电站仿真中的关键技术,与设备模型共同构建电站仿真系统模型。在对压流网络理论及建模机理进行深入研究后,根据数学模型,采用了面向对象的模块化建模方法对压流网络进行建模,最后将模块模型应用在一台送风机油站系统上,并且在仿真系统支撑平台上对主要压力节点进行了动态仿真。仿真结果表明:所建仿真模型能够正确反映压流网络的运行特点,所设计的模块可作为仿真机上的系统算法库,并取得了较满意的效果。     

计及铁磁材料饱和特性的直流牵引供电系统仿真研究

为准确模拟直流牵引供电系统暂态过程,笔者提出并建立了一种计及铁磁材料饱和特性的仿真模型.基于电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC,建立包含计及铁磁饱和特性钢轨模型、24脉波整流机组模型在内的直流牵引供电系统仿真模型.通过比较仿真结果,该模型能更加准确模拟系统的暂态过程.     

利用仿真技术研究色散对光纤通信的影响

本文主要研究光纤色散对高速光纤传输系统造成的影响.首先对光纤传输系统中各部件尤其是光纤的色散进行了仿真建模分析,在此基础上,提出了一种针对色散研究的高速光纤传输系统仿真模型,利用该模型详细研究讨论了在多种情况下色散对高速光纤通信的影响.仿真结果与理论分析的一致性证明,该仿真模型是有效的.     

PSCAD/EMTDC与直流控制仿真模型接口研究

建立实际直流控制系统的精确仿真模型是当前进行直流输电控制系统仿真研究的重要课题。PSCAD/EMTDC所提供的仿真模型较为简单,在利用PSCAD/EMTDC平台进行直流输电控制系统仿真时,采用软件编程形式构造自定义模型较为实用。提出了PSCAD/EMTDC与实际直流控制仿真模型的接口实现方法,并用一个仿真实例验证了方法的可行性和正确性。     

基于SVPWM的永磁同步电机矢量控制仿真研究

为了对高性能永磁同步电动机矢量控制系统进行准确分析,在分析永磁同步电机数学模型和空间矢量方法的基本原理的基础上,采用经典速度、电流双闭环控制方法建立了永磁同步电机空间矢量控制系统的仿真模型,详细说明了仿真系统模型的4个组成模块,并在MATLAB/Simulink环境下进行仿真实现。仿真结果表明:系统构建方法简单,基于空间矢量控制方法的同步电动机系统的响应速度快,系统运行平稳,仿真波形与理论分析一致,验证了该仿真实验平台的有效性。     

适用于多能源长输电线系统实时仿真的建模方法

随着多能源不断接入电网，对多能源长输电系统的仿真研究得到了越来越多的关注。为了进一步提高多能源长输电线系统的仿真效率和实现系统的大规模仿真，提出一种基于长输电线路模型法的仿真接口算法。同时，针对电磁暂态迭代计算中出现的延时问题，提出一种对分割接口进行延时补偿的方法，使得系统在仿真时具有更高的仿真精度。其中，在模型接口算法中采用受控源作为分割接口的控制对象，以实际多能源多电压等级长输电线系统为算例，分别在Matlab/Simulink、实时仿真机(UREP_300)和RT-LAB仿真平台中进行验证。结果表明：设计的长输电线模型(transmission line model, TLM)接口算法与分布式接线用于长输电系统传输时的暂态和稳态结果基本一致，该接口算法适用于离线仿真与实时仿真平台，在提高仿真效率方面具有一定的优势。     

基于改进遗传算法电力系统仿真软件间模型参数转换研究

现存电力系统各商业软件的模型结构和参数不统一,造成了大量异构数据源的存在,仿真软件间的数据交互困难。为解决该问题,提出了基于改进遗传算法(IGA)的模型参数转换方法。通过分析数据交互仿真软件的模型结构及参数设计的差异性,实现了电力系统仿真软件间的模型参数转换。在将IEEE 39节点算例的BPA仿真数据导入PSASP软件的过程中,基于改进遗传算法对PSASP中的动态模型进行了参数转换。并利用转换结果进行仿真计算,其结果与BPA软件的仿真结果基本一致。验证了该方法对电力系统仿真软件动态模型参数转换的有效性,并提高了电力系统仿真软件间数据交互的准确度。     

高压直流输电控制系统仿真模型研究

高压直流输电控制系统仿真模型是建立电力系统运行人员培训系统的关键内容,对保证电力系统的安全稳定运行具有重要意义。本文在分析高压直流输电控制系统工作原理的基础上,利用PSCAD/EMTDC软件平台搭建了与实际控制系统一致的直流输电控制系统仿真模型,并对仿真控制模型进行故障仿真验证,仿真结果与实际直流输电现场录波结果一致。仿真结果表明:直流控制模型可以满足高压直流输电的仿真培训需求,可应用于直流输电控制系统的理论研究和仿真分析。     

基于混合动态仿真的发电机组模型有效性评估

发电机组是决定电力系统动态行为特征的关键设备,其数学模型及参数是否有效将直接影响系统动态仿真结果,所以对机组仿真模型的有效性评估显得尤为重要.近年来提出的基于相量测量单元(PMU)数据的混合动态仿真,为电力系统元件的模型验证提供了新思路.文中提出发电机组仿真模型有效性评估方法,利用理想电压源法实现混合动态仿真,并结合残...