双余度无刷直流电动机伺服系统电流均衡性研究

电动舵机双余度伺服系统是以双余度稀土永磁无刷直流电动机作为执行机构,DSP作为主控单元再加外围电路组成的数字式伺服系统.着重研究了双余度运行时的电流均衡问题,分析了电流不均衡产生的原因及可能造成的后果,给出了电流均衡的方法,并将此方法应用于实际系统当中,最后给出了未加均衡环节和加上均衡环节的试验结果,对比显示,加上电流均衡环节,两个余度电流明显趋于一致.此方法易于工程实现,系统性能可靠.     

电动舵机单闭环控制系统研究与设计

为提高电动舵机结构紧凑性,实现电动舵机的单位置闭环,对无刷直流电机驱动与控制策略展开研究。首先,根据无刷直流电机数学模型及PWM驱动逻辑建模,以电路工作原理为基础,对相电流及机械特性进行理论分析。然后,为提高控制精度及抗扰性,提出高频限制二自由度控制算法,并讨论系统稳定性要求。最后,通过仿真表明,单极性驱动下电机具有较好的起动特性,有利于提高控制精度;8°阶跃及200°/s斜坡响应,在频率400 rad/s内闭环相角优于二阶系统;2 rad/s下正弦信号跟踪误差0.027°,结合电位计误差满足精度0.3°要求。无刷直流电机单位置环舵机方案满足系统指标要求。     

电动伺服系统电流环设计

为了构成高性能的电动伺服系统电流环,论文介绍了永磁同步电动机矢量控制的原理和数学模型,然后根据系统动态性能的要求,设计并选择调节器的类型。仿真结果表明,所设计的电流环具有很高的电流跟踪能力,为实现高性能电动伺服系统奠定了基础。     

基于1553B总线的航天大功率电动舵机控制器设计

设计了一套基于DSP+FPGA的电动舵机控制器,主要完成了1553B RT终端控制器、IPM功率驱动、转子位置及转速检测、相电流测量、舵面偏角测量和限位保护。通过DSP编程实现控制主程序和三闭环控制算法,FPGA实现时序控制逻辑。实际应用表明,该控制器具有精度高、响应速度快、可靠性高的优点。     

小型电动舵机用永磁无刷直流电机设计

永磁无刷直流电机结构简单,用电子换向代替机械换向,具有效率高、可靠性高、寿命长等特点.文章对某小型电动舵机用永磁无刷直流电机进行了有限元电磁仿真设计,分析了电机定子斜槽、霍尔元件安装位置对电机动态性能的影响,对工程应用具有一定的参考价值.     

永磁无刷电动舵机的模糊滑模变结构控制研究

针对滚珠丝杠的电动舵机减速传动机构,建立基于永磁无刷直流电机的电动舵机模型,采用滑模变结构控制设计控制器。对于控制系统抖振问题,提出采用模糊算法抑制抖振的解决措施,并通过仿真验证了算法的有效性。仿真结果表明,电动舵机系统能平稳快速跟随指令变化,满足使用需求。     

电流型多相永磁无刷直流电机调速系统研究

基于Y—Y移30°电角度的六相永磁无刷直流电机的数学模型,推导了反电动势换流和断流换流的基本原理。针对电流型调速系统的特点,计算出了系统直流母线电感值。最后运用提出的控制方法,在以TMS320F2812为控制器的实验平台上,实现了电流型多相永磁无刷直流电机调速系统稳定可靠运行。     

电动舵机双极性控制电流截止负反馈技术

针对电动舵机系统响应速度快、过渡过程中电流冲击大、控制器体积有限的特点,设计了一种基于采样电阻的,用于双极性控制的电流检测电路,给出了采样电阻的选择算法及使用范围。根据直流电动机的双极性控制特点,设计了微控制器的电流采样及软件电流截止负反馈算法。实验表明,该方法能够有效抑制电动舵机过渡过程中的电流冲击,节省硬件电路体积。     

无刷直流电机电流环驱动控制技术应用

1 引言 无刷直流电动机具有类似直流电动机的优良控制特性,与矢量控制的异步电动机相比,无刷直流电动机又具有以下优点:永磁励磁,效率高;控制简单,磁场定向控制转化为转子     

电动自行车及电机的维护

随着社会环保意识的加强及现代科技的发展,一种称之为“绿色交通工具”的电动自行车,越来越受人们的关注和青睐。电动自行车的普及和发展无疑给人们提供了一种安全舒适、无噪音无污染、轻巧快捷的交通工具。目前普遍应用的电动自行车电机有二种,一是永磁有刷直流电机,一种是永磁无刷直电机。这两种电机哪一种电机性能更优呢?这主要涉及使用性能、使用寿命及维修成本几方面。就永磁有刷直流电机而言,结构为盘式转子内装有碳精电刷,其电机转速3000r/min,所以必须通过配套的减速器、离合器等将转速减到180r/min。所以有刷电机的最大缺点是…     

直驱型机电作动器中永磁容错电机非线性模型研究

针对直驱型机电作动器中永磁容错电机存在饱和凸极效应的特点,建立三相12槽10极永磁容错电机非线性数学模型。将电机绕组磁链分为定子电流和转子磁极产生的磁链两部分,把转子磁极产生磁链等效为随转子位置变化的等效电流产生磁链,将电感表示为绕组总电流函数。辨识电机非线性磁链模型,在此基础上得出永磁容错电机非线性模型参数,在Matlab/Simulink中建立永磁容错电机非线性数学模型,并进行仿真分析。最后,利用有限元法和实验验证永磁容错电机非线性数学模型的有效性。此模型可推广到其他永磁容错电机中,可以为永磁容错电机无传感器控制设计提供参考,对提高直驱型机电作动器可靠性很有帮助。     

无电流环永磁同步电动机控制器设计

设计了一种无电流环的永磁同步电动机矢量控制器。在永磁同步电动机相电阻较大且转速较低情况下,对电机数学模型做近似处理,得出无电流环的矢量控制方法。仿真与实验结果表明该方法合理可行,有一定实用价值。     

永磁同步电机伺服系统电流环的研究

介绍了永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor,简称PMSM)矢量控制的原理和伺服系统的硬件结构.为构成高性能的伺服系统,设计了电流环调节器并选择合适的参数.针对电机电枢反电势使电机在高转速时出现电流环性能变差的问题,在PWM调制器中采用过调制技术,使得实际电流能准确快速跟踪给定电流.实验和仿真结果表明,电流环性能较好,经过补偿后的系统稳定.所采取的过调制技术能有效地抑制反电势的影响.改善并提高电流环的性能,为实现高性能永磁同步伺服系统奠定了基础.     

永磁同步电机伺服系统电流环的仿真

介绍了永磁同步电机伺服系统电流环仿真模型的建立方法。通过数字仿真探讨了伺服系统电流环调节器参数的设计和调整,研究了电流微分反馈对电流环动态过程响应的改善,分析了电流微分反馈强度的设置。考虑到电流环的简化,分析了将电流环近似等效为一阶惯性环节的可行性,并讨论了所设计系统电流环的稳定性。     

永磁同步电机驱动系统离散域电流环设计

在高速或大功率电机驱动中,载波比较低,数字控制延迟问题更为突出,造成电流环控制性能下降,严重影响到系统整体的控制性能和稳定性。本文建立永磁同步电机的离散数学模型,通过对连续域和离散域下电流环零极点的对比分析,揭示传统采用连续域设计电流环再进行离散化方法的存在的问题,在离散域下直接进行电流环的分析和设计,能够提升电流控制性能。低载波比下的对比实验表明,离散域设计的电流环较常规方法设计的电流环具有更好的稳定性和控制性能。     

永磁同步电动机在电动舵机伺服系统中的应用

基于空间矢量控制方法,采用电流、转速、位置三闭环控制策略,设计了永磁同步电动机伺服系统。采用旋转变压器检测转子的位置和速度,并利用DSP2812的16位外部数据总线一次型读入转子位置和速度信息,减少处理时间;采用线性差动变压器检测舵机位置,提高位置采样精度。实验结果表明系统具有较好的动、静态特性。     

基于定子磁障的分数槽集中绕组永磁同步电机应用设计与分析

分数槽集中式绕组（FSCW）存在谐波含量大的缺点,易引起定转子铁心损耗和振动噪声问题,限制了其在高端领域的应用。以采用FSCW的12槽14极永磁同步电机(PMSM)为研究对象,使用有限元软件进行仿真,分析定子非绕线齿中的磁障对磁动势谐波、电磁转矩、铁心损耗及径向电磁力的影响,并与传统永磁电机进行对比。仿真结果表明,采用定子磁障的电机能够有效降低绕组磁动势低次谐波,1、3、5次谐波分别下降了87%、84%和30%,铁心损耗减小了21.1%,低阶径向电磁力减小了20%以上,实现了对噪声和振动的有效抑制。     

不同定子模块化结构对分数槽永磁电机性能的影响

在分数槽集中绕组(FSCW)永磁电机的基础上进行了定子模块化改造,设计了四种不同的定子模块化结构,包括非隔磁类(T型、齿轭分离型)、隔磁类(E型、C型),以及缠绕齿和非缠绕齿不同时带齿尖的两种新型齿尖结构。建立相应的有限元电机模型,研究探讨了定子模块化类型与齿尖结构对FSCW永磁电机性能的影响。仿真结果表明模块化结构永磁电机选取合适的定子间隙可降低齿槽转矩。12槽10极电机采用的缠绕齿带齿尖结构可提高电机性能。     

驱动方式对永磁无刷直流电机损耗的影响

在分析永磁无刷直流电机方波驱动和正弦波驱动两种不同驱动方式的基础上,研究了两种驱动方式对电机损耗的影响。在正弦波控制方式下,电流超前相反电动势10°时,电机损耗最小;在方波驱动方式下,最优超前角控制时电机损耗最小。实验对比研究了最优超前角控制和id=0矢量控制两种控制策略下电机的各种损耗。     

基于改进Smith预估器的无刷直流电机电流环控制方法研究

在无刷直流电机系统中不可避免地存在固有的时滞因素,而系统中的电流环采用常规的PI控制器方式难以满足高性能控制系统的要求,使得电流的动态响应明显变差。本文采用Smith预估器优化控制方式,改善了电流环的性能,得到了较理想的效果。针对传统的Smith预估器需要准确的被控对象模型才能获得满意的控制效果,本文利用PI控制器对Smith预估器进行改进,提高了Smith预估器适应系统参数变化的能力,并且加强了Smith预估器的抗干扰能力,从而达到了改善电流环性能的目的。仿真及实验结果验证了这种方法的有效性和可行性。