无传感器无刷直流电机变负载运行的控制方法

为了使无位置传感器无刷直流电机能够在变负载情况下正常起动,提出一种新的控制方法.该方法利用电机在定电流情况下起动时,每个换相间隔内开关占空比逐渐减小的特性来判断电机转子是否旋转到位,从而实现电机闭环起动.为了减小电机在自然换相过程中产生的转矩脉动,在PWM_ON调制模式和反电势法控制的基础上,通过抑制换相时电机中点电压波动来抑制电机转矩脉动.实验结果表明,使用该控制方法后,电机能够在负载变化的情况下正常起动,转矩脉动也得到有效地抑制.     

无刷直流电机换相转矩脉动的电流预测控制

分析了永磁无刷直流电机换相原理,提出了一种换相电流预测控制方法以抑制换相转矩脉动.在换相期间依靠检测非换相绕组上的电流,采用换相电流预测控制的方法,确保换相期间关断相的电流下降率和开通相的电流上升率相等,从而保证了换相期间非换相电流的恒定,达到了抑制换相转矩脉动的目的;同时采用时间延迟控制（time delay control,TDC）方法分析和估计参数扰动对换相转矩脉动的影响,认为参数扰动对换相转矩脉动的影响可以忽略不计.仿真和试验验证了该方法能够有效地减小电流脉动,抑制了换相转矩脉动.     

无刷直流电机PWM调制方式对非换相期间转矩脉动的影响

针对无刷直流电机非换相期间转矩脉动的问题,分析了非换相期间转矩脉动产生的原因,指出非导通相续流是导致非换相期间转矩脉动的重要因素.对4种调制方式因非导通相续流引起的非换相转矩脉动进行分析,指出不同调制方式转矩脉动产生的时间有所不同.推导并验证了通过PWM_ON_PWM这种调制方法会减小无刷直流电机非换相期间的转矩脉动.以TMS320F2812DSP为控制核心,以180W无刷直流电机为控制对象,通过转速电流双闭环对电机进行控制,测得不同PWM调制方式下的相电流波形图.实验证明,在非换相期间,PWM_ON_PWM调制方式能完全抑制因非导通相续流引起的转矩脉动.     

一种双余度无刷直流电机转矩脉动抑制控制策略研究

针对两套并联绕组互差30°电角度的双余度无刷直流电机换相转矩脉动问题展开研究.提出一种基于变结构电流前馈的转矩控制方法.该方法结合对应相绕组轴线互差30°的特点,在均流控制的前提下,使用变结构控制策略独立控制两套绕组的电流以保证电机在换相时刻输出稳定的转矩.为了增加电流的响应速度,采用电流前馈控制方法提高电流的变化率.在MATLAB/Simulink环境下搭建模型进行仿真.结果表明,与传统的双余度电机均流控制策略相比,基于变结构电流前馈的转矩控制策略能够有效地降低电机的换相转矩脉动.     

基于SG3525实现PWM Buck三电平变换器的控制

分析了SG3525电压词节芯片实现PWM Buck三电平变换器控制的原理.基于SG3525电压调节芯片的控制方法用集成芯片代替分立元件,大大简化了电路,可以较好地解决电路的不均压问题.最后验证了采用上述控制方法来实现对输入电压为120V(90～180 V),输出为48 V/4A,开关频率50kHz的PWM Buck三电平变换器的控制是行之有效的.     

基于锁相环的超声波电机频率跟踪控制技术

电压电流的相位差即阻抗角特性反映了电机定子的谐振特性,通过采集超声波电机工作时电压电流的相位差信号,运用锁相环原理锁定电机工作状态,实现了对超声波电机的闭环控制．此方法对电机结构没有特殊要求,无需设置孤极．实验证明通过跟踪电机工作时电压电流的相位差,可以补偿电机本身特性和温度变化等对电机运行的影响,使电机运行在初始设定工作状态,提高电机的输出效率．改变电路中比较器初始相位差设定值,电路可以跟踪相位差变化实现对超声波电机的稳速功能．     

基于预测控制的电机变频/工频同步切换

针对大功率变频器与工频电源切换不当引起电机产生冲击电流和转速波动的问题,提出了一种预测控制的交流电机变频/工频同步转换控制方案.采用TMS320F2812 DSP芯片对变频器输出电压和工频电压信号进行同步采样,通过鉴相运算得到两路输入信号的相差信号,然后调用预测控制算法程序实现锁相控制.当变频器输出电压与工频电网电压相位达到一致时,DSP控制继电器动作,从而实现电机由变频电路到工频电网平稳、无扰切换.仿真结果表明,该设计方案具有快速性、优良的跟踪特性和很强的鲁棒性.     

基于双闭环控制的降压型DC/DC转换器仿真

PWM开关电源系统普遍采用电流、电压双闭环控制,以Buck型变换器为对象,在建立PWM降压开关电源功率级模型的基础上,得出其小信号等效电路图与基于电流控制的Buck型开关电源的系统电路图,采用Matlab对实例进行频率分析,设计双闭环反馈补偿电路,通过仿真分析确定其参数选择的合理性。所建立的Buck型变换器模型可适用于Buck变换器及其衍生的全桥变换器。     

基于电流跟踪控制的新型负载相位调节器

对负载相位调节器进行了深入研究,包括其主电路工作原理和控制方法.采用AC/DC桥式变流为主电路结构,提出了一种电压外环、电流内环的双闭环控制策略,同时使输入电流跟踪预先给定的正弦波,以保证输出电压的稳定性.给出了主电路中电感和电容取值范围的估算方法,并分析了电流跟踪控制的开关管工作频率的数值算法.最后通过仿真验证了系统的可行性和准确性.     

一种基于BUCK变换器的变结构控制系统

针对无刷直流电机广泛存在的换相转矩脉动较大的问题,提出了基于BUCK变换器的变结构控制系统,并将其用于无刷直流电机。在母线上加入BUCK变换器,通过调节BUCK电路中驱动晶闸管开关的信号的占空比大小,来连续地调节直流母线电压,从而实现电机的转矩控制,以抑制换相转矩脉动。在分析了换相转矩脉动的产生原因后,详细介绍了通过BUCK变换器抑制换相转矩脉动的控制方法。并搭建仿真实验平台对基于BUCK变换器的无刷直流电机变结构控制系统进行仿真实验研究。仿真结果表明,该方法能够有效抑制无刷直流电机的换相转矩脉动。     

小波神经网络的无刷直流电机转子位置检测方法

位置检测与换相准确与否,对无刷直流电机的运行有非常关键的影响.在分析反电动势过零检测原理的基础上得出线反电动势过零点与电机换相点及线反电动势与线电压之间的关系,从而得到线电压与转子位置之间的关系.由于电机运行过程中的参数变化及系统的非线性特征,直接通过线电压准确获得转子位置比较困难,因此构建了一个以三个线电压为输入,转子电角度为输出的自适应小波神经网络模型,并采用遗传算法优化小波神经网络结构。仿真实验证明,该方法辨识转子位置精度高,自适应性强,并能有效地控制电机换向.     

基于最小铜损的BLDCM矢量控制

为了降低无刷直流电机（BLDCM）驱动系统的转矩脉动,提高运行效率,提出了基于最小铜损的BLDCM矢量控制方案.该方案实现思路是基于最小铜损设计电流指令发生器,发生器根据速度外环输出的参考转矩获得BLDCM定子电流给定值.定子电流给定值与实际定子电流比较后,经过电流内环PI调节器生成逆变器参考电压,其控制逆变器进行空间矢量脉宽调制（SVPWM）〖JP〗并输出驱动BLDCM的相电压,实现BLDCM的矢量控制.为了验证基于最小铜损BLDCM矢量控制方案的可行性和有效性,建立了该系统的Simulink仿真模型,仿真结果证实了BLDCM矢量控制在降低转矩脉动的同时兼具良好的动态和静态性能.     

基于Matlab无刷直流电动机控制系统建模仿真的新方法

在分析无刷直流电动机数学模型的基础上,提出了一种基于MATLAB的无刷直流电动机控制系统建模仿真的新方法。该仿真模型由独立的功能模块整合而成,其中电机本体和逆变系统模型采用SimPowerSystems中的电力电子元件搭建,可以真实反映中点电压的实际情况。梯形波反电势、反馈电流和换相逻辑模块采用simulink中的查表库模块建模,简单易行,便于替换和修改。仿真结果验证了仿真模型的有效性和正确性。     

基于Buck电路的开关电源纹波的计算和抑制

通过对Buck电路原理的分析,重点推导出纹波电流、电压的计算公式,并通过公式的分析,找出对纹波的产生有影响的因素以及改善措施.     

基于状态反馈精确线性化Buck变换器的微分平坦控制

针对Buck变换器由于输入电压和输出电流等外部扰动及电路参数摄动等不确定因素引起系统输出电压变化的问题,提出一种基于状态反馈精确线性化的微分平坦控制方法。根据状态空间平均方程建立了变换器的仿射非线性模型,通过坐标变换推导出状态反馈控制率。在状态反馈精确线性化模型基础上,设计了微分平坦控制器,同时将扰动观测器嵌入控制器中,进一步提高了系统对电路参数摄动和外部扰动等内外干扰的处理能力。最后应用灵敏度理论分析了变换器的稳定性,可知减小电感量、增大电容值有利于提高系统的稳定性。实验结果表明,与传统PI控制方法相比,本文所提控制方法对输入电压和输出电流扰动具有更强鲁棒性,输出电压纹波更小,且系统响应速度能提升近50%。本文研究对DC-DC变换器控制器的设计具有参考意义。     

“反电动势跟踪”法消除无刷直流电机转矩脉动

在对引起无刷直流电动机(BLDCM)转矩脉动的原因进行全面分析的基础上,对其换相转矩脉动进行了重点研究,详细分析了换相期间BLDCM各物理量的动态变化过程,针对换相转矩脉动的根本成因,提出了一种全新的消除换相转矩脉动的方法,即“反电动势跟踪”法.为了通过仿真实验对这种方法进行验证,首先在Matlab/Simulink建立了BLDCM的仿真模型,创造性地解决了如何在仿真模型中生成梯形波反电动势这一BLDCM建模的难点问题.在此基础上,仿真了“反电动势跟踪”法,实验得到的电流和转矩波形充分证明了这种控制策略的合理性.     

基于3阶补偿网络的Buck电路输出电压控制策略的设计

Buck电路是一种降压斩波器,降压变换器输出电压平均值Vo等于占空比乘以输入电压Vin。通常电感中的电流是否连续,取决于负载的大小,所以简单的BUCK电路输出的电压不稳定,一旦负载突变会造成严重后果。加入3阶运算放大器补偿器以实现PID控制。可通过采样环节得到PWM调制波,再与基准电压进行比较,通过PID控制器得到反馈信号,与三角波进行比较,得到调制后的开关波形,将其作为开关信号,从而实现BUCK电路闭环PID控制系统。     

高速无位置无刷直流电机控制系统的精确换相仿真研究

为了实现对高速无位置无刷直流电机的控制,针对其在高速状态下的换相不准确问题,在分析直流无刷电机的工作原理和数学模型的基础上,使用传统反电势过零点法及电流和速度双闭环PID控制,将检测到的单相电压和单相电流的相位差作为换相误差对换相信号进行相位补偿,最后通过Matlab/Simulink进行仿真实验.仿真结果表明,该控制...     

开关磁阻电动机的PWM控制理论与实践

介绍了开关磁阻电动机ＰＷＭ调速控制的基本原理．在电机磁路不饱和模型下，给出了反映电机平均电磁转矩、转速和相绕组供电电压之间关系的解析表达式．在不同转速和不同转矩下，对三相开关磁阻电动机进行了分散调制式和集中调制式两种ＰＷＭ控制策略的非线性仿真分析和对比．计算与试验结果表明，用分散调制式ＰＷＭ控制的开关磁阻电动机，换相性能好、功率开关器件少、成本低．