基于粒子群优化设计的直流无刷电机控制系统研制

针对直流无刷电机控制器优化设计的问题,提出了基于粒子群优化PSO算法的比例、积分和微分(PID)控制器的优化设计方法.结合PSO的基本原理和BLDC系统的控制策略,考虑到综合评价系统的各项性能指标,给出了优化PID控制器设计的步骤.仿真和实验结果表明:该方法能搜寻到最优或次最优的参数数值,优化得到的控制器速度响应快、超...     

一种新型的电动车辆用复合式永磁无刷直流电机

提出了一种新型的多相复合式永磁无刷直流电机。该电机采用表面插入式转子磁极结构。其特点在于,电机的气隙磁通是由永磁励磁和处于永磁磁极下的定子电流的电励磁共同产生,因此具有永磁无刷电机和串励直流电机的复合特性,特别适用于电动车辆。文中着重介绍电机的独特结构和运行原理,用有限元方法对磁场分布和静态特性进行分析计算,对一台五相样机进行了测试,以验证理论分析。     

基于粒子群优化模糊控制器无刷直流电机控制

针对传统PID调节器,在无刷直流电机的高性能速度跟踪中,难以克服系统超调和短时振荡问题,提出了一种新的无刷直流电机控制策略。即利用粒子群算法优化的模糊控制器代替传统PID控制器,对模糊控制器的三个参数地、kb、ku进行全局优化,充分发挥模糊控制器的鲁棒性。为了验证该方法的有效性,利用Matlab仿真工具进行仿真验证,观察控制系统的一阶动态响应。结果表明,系统具有很强的鲁捧性,能够很好的跟踪负载变化,动态响应快,速度跟随准确。     

永磁无刷直流电机的电磁耦合器优化控制研究

永磁无刷直流电机的电磁耦合器是实现感应电能传输的重要器件,通过对电磁耦合器的优化控制设计,提高电磁耦合器的稳定性和输出增益。提出一种基于优化粒子群算法的电磁耦合器优化控制方法,首先进行了永磁无刷直流电机的电磁耦合器的等效电路设计,构建电磁耦合器控制的约束参量模型,以输出电压增益、功率损耗与效率为约束参量构建控制目标函数,实现控制算法的改进,进行了永磁无刷直流电机的电磁耦合器的优化设计。仿真实验结果表明,能有效提高永磁无刷直流电机的电磁耦合的输出稳定性,电机输出的电流增益、电压增益与输出效率高于传统方法,展示了较好的应用价值。     

直流无刷电机系统的最佳控制器设计

将适应性基因演算法搜寻最佳化的模糊滑动控制模式参数,应用于直流无刷电机系统,以期达到位置控制的目的.由于传统计算机仿真的最佳控制器通常经手调才能应用于实际系统,为此用数字信号处理器建立计算机与无刷电动机之间的数据传输机构,根据实际响应来进行最佳控制器的设计,实现了最佳控制参数的搜寻.     

直流无刷电机系统的最佳控制器设计

将适应性基因演算法搜寻最佳化的模糊滑动控制模式参数，应用于直流无刷电机系统，以期达到位置控制的目的。由于传统计算机仿真的最佳控制器通常经手调才能应用于实际系统，为此用数字信号处理器建立计算机与无刷电动机之间的数据传输机构，根据实际响应来进行最佳控制器的设计，实现了最佳控制参数的搜寻。     

设附加齿的永磁无刷直流电动机

针对小型永磁无刷直流电动机，其电压低、电流大的特点，论述了如何有效地利用电枢绕组大电流产生的电构磁势，使之产生显著的助磁效果，本文介绍了设置附加齿，充分利用电枢磁势的原理，在此基础上研制了一台钕铁硼永磁无刷直流电动机，给出了电机结构图以及电机绕组驱动电流、驱动电压的理想波形，实验测电机绕组驱动电压波形和电机性能参数，分析电压波形中反电势部分，得到了令人满意的结果，即电枢绕组反电势随电枢电流的增大明     

集电动和发电功能于一体的无刷直流电机控制

根据混合电动汽车的使用要求,研制出集电动和发电功能于一体的稀土永磁无刷直流电机。文中介绍了该无刷直流电机控制系统的构成特点和设计方法,给出了系统框图．并进行了有关原理分析,通过样机试验验证了设计的合理性。     

永磁无刷直流电机稳态特性的状态空间分析

采用输入函数离散化的状态空间方法 ,对永磁无刷直流电机的稳态性能进行直接稳态仿真。由于描述行为特性的状态方程以电机参数和实际磁场空间分布为基础建立 ,又计及开关元件的换流重叠过程 ,因而这种稳态计算技术给实际电机的运行特性预测提供了一种准确、有效的分析手段。     

基于遗传算法的永磁无刷直流电动机优化设计

利用遗传算法对一台4相7对极外转子永磁无刷直流电动机的永磁体尺寸、气隙高度、电枢长径比、极弧系数以及槽口宽度进行了优化设计,并用有限元电磁场分析软件Maxwell 2D分析了优化前后电机磁力线、气隙磁密、电机转矩和转速随时间变化过程.仿真结果表明,优化的电机转矩脉动明显削弱,证明了遗传算法与有限元数值计算相结合对无刷直流电动机优化设计有较好的效果.     

基于有限元分析的永磁无刷直流电动机优化设计

基于有限元分析建立了永磁无刷直流电动机的二维和三维有限元模型。在二维分析中,从考虑起动过程和不考虑起动过程两个方面仿真计算了电机的机械瞬态下电机特性和性能。在三维模型中,根据磁场在电机中的分布,分析了磁路和尺寸设计对电机性能的影响。从而提出了一种对电机优化设计的一套完整方案。最后将仿真结果与实验结果进行比较,验证了仿真的可行性和可靠性。     

基于永磁同步电机的无刷直流电机建模仿真

以无刷直流电机的内部结构和数学模型为基础,提出一种基于MATLAB/Simulink模块库中永磁同步电机(PMSM)模块的无刷直流电机(BLDCM)建模与仿真新方法.在MATLAB/Simulink中,通过建立独立功能模块,并结合Simulink模块库下PMSM模块和通用电桥模块等,对该模块进行有机整合,搭建出BLDCM系统仿真模型.该模型采用双闭环控制,外环为速度环,采用PI控制,以稳定转速和抗负载扰动;内环为电流环,以稳定电流.仿真结果证明,采用PMSM仿真BLDCM,在建模过程中具有简洁高效且模型更加精确的优点,此模型为改进其他控制算法提供了建模仿真基础.     

基于有限元的永磁无刷直流电机转矩优化设计

在分析永磁无刷直流电机电磁转矩的基础上,以抑制电机转矩脉动为目标,提出了有限元与最小二乘支持向量机( LS-SVM)及粒子群优化算法相结合的永磁无刷直流电机设计方法,建立了永磁无刷直流电机有限元模型.经有限元计算分析,得到了极弧系数、永磁体厚度和气隙长度对电机转矩脉动的影响曲线,生成了LS-SVM训练样本,经训练得到了永磁无刷直流电机LS-SVM模型,通过有限元计算和LS-SVM模型拟合结果的比较,验证了模型的准确性.利用粒子群优化算法对永磁无刷直流电机LS-SVM模型进行优化,得到了极弧系数、永磁体厚度和气隙长度的最优参数,经有限元计算结果验证了优化的有效性.     

基于模糊控制的对转永磁无刷直流电动机调速系统

在分析对转永磁无刷直流电动机的基本原理和数学模型基础上,提出外环转速环采用分离积分项的双输入模糊控制器,内环电流环采用PI调节器的双闭环调速系统.仿真结果表明,与外环、内环均采用PI调节器的双闭环调速系统相比,该系统在恒速运行突加负载的情况下,具有转速变化小、稳定性好的优点,是一种比较优越的控制方法.     

Antlion Algorithm Optimized Fuzzy PID Supervised On-line Recurrent Fuzzy Neural Network Based Controller for Brushless DC Motor

In this paper, Antlion algorithm optimized Fuzzy PID supervised on-line Recurrent Fuzzy Neural Network based controller is proposed for the speed control of Brushless DC motor. Learning parameters of the supervised on-line recurrent fuzzy neural network controller, i.e., learning rate (η), dynamic factor (α), and number nodes (N_i) are optimized using Genetic algorithm, Particle Swarm optimization, Ant colony optimization, Bat algorithm, and Antlion algorithm. The proposed controller is tested with different operating conditions of the Brushless DC motor, such as varying load conditions and varying set speed conditions. The time domain specifications such as rise time, overshoot, undershoot, settling time, recovery time, and steady state error and also integral performance indices such as root mean square error, integral of absolute error, integral of squared error, and integral of time multiplied absolute error are measured and compared for above optimized controller. Simulation results show Antlion algorithm optimized Fuzzy PID supervised on-line recurrent fuzzy neural network based controller has proved to be superior than other considered controllers in all aspects. In addition, the experimental verification of proposed control system is presented to test the effectiveness of the proposed controller with different operating conditions of the Brushless DC motor.     

高速永磁无刷直流电机设计和试验

高速永磁无刷直流电机具有功率密度高、体积小、效率高等优点,在很多领域有着广泛应用。介绍了高速永磁无刷直流电机设计的关键问题,研制了2.3 kW,15万r/min的高速永磁无刷直流电机样机和控制系统,并结合空载试验计算了电机的定子铁耗和轴承损耗。     

无刷直流电动机的数字信号处理器控制

基于定子三次谐波法检测转子位置的方法,采用TMS320LF2407数字信号处理器(DSP)构成了一高性能的无刷直流电动机双闭环无位置传感器的调速系统。提出了采用粒子群算法对电流和转速调节器的PID参数进行整定,设计出了速度和电流调节器的最佳参数。     

模糊内模控制的永磁无刷直流电机控制研究

永磁无刷直流电机在日常生活和工业领域中有着广泛的应用。随着控制要求的不断提升,传统双闭环永磁无刷电机控制系统已逐渐无法满足实际需求。针对控制要求,提出了内模控制与模糊控制相结合的驱动方式。在内模控制与双闭环控制相结合的基础上加入了模糊控制,电流环采用内模PI控制,转速环采用内模PI与模糊的共同控制。试验结果表明:基于模糊-内模控制的驱动系统在响应速度、超调量、转矩波动等性能方面与传统双闭环控制系统相比,都有明显优势。     

基于C51的永磁无刷电动机控制器设计

介绍了以C51为核心的30kW永磁无刷电动机控制器的设计。主要内容包括PWM斩波电路结构和功率开关器件的选择，以及驱动电路、保护电路和软件设计等。试验结果表明，这种控制系统具有较好的可靠性和动态性能。     

基于Ansys的三相永磁无刷直流电机设计

根据Maxwell2D有限元分析软件设计的一款150W8p600r／min的三相永磁无刷直流电机,论述了这种三相永磁无刷直流电机主要尺寸的确定、永磁材料的选取和计算方法,对其静态和动态性能进行分析,试制了样机;最后通过样机试验验证仿真结果的各项性能指标,误差在6％以内,验证了仿真设计的合理性和准确性。