飞轮储能系统永磁无刷直流电机控制方法研究

针对某高速飞轮储能系统中的永磁无刷直流电机在宽速范围内运行时出现的电流和转矩脉动问题,开展了换向期间的转矩脉动的分析,建立了转矩脉动和转速之间的关系,提出了在低速区功率开关管采用先脉宽调制后恒通,最后再脉宽调制(PWM-on-PWM)的方法,在高速区功率开关管采用了带PWM的重叠换向调制的一种混合调制方法;在抑制换向期间的电流和转矩脉动的效果上对该调制方式进行了评价,并搭建了Matlab/Simulink仿真模型,进行了低速区的运行试验。研究结果表明,该混合控制方案能消除非换向期间非导通相上的续流现象,并可减小换向过程中的电磁转矩脉动,可以使无刷直流电机在相对较宽的速度范围内平稳运行。     

混合电动汽车用无刷直流电机驱动系统的关键技术研究

按混合动力电动汽车的使用要求,研制出具有高功率密度的稀土永磁无刷直流电机驱动系统,实现了电动运行、发电运行及制动运行等功能。对该电机驱动系统的构成特点和关键技术进行了介绍。     

混合动力摩托车用无刷直流电机驱动系统研究

针对摩托车的环境污染问题,对能够实现节能减排的混合动力摩托车进行了研究。首先,在借鉴混合电动汽车研究成功经验的基础上,对混合动力摩托车的驱动系统进行了分析,并在此基础上完成了对800 W无刷直流电机驱动系统的研究,处理器选用80C196KC16位单片机,功率器件选用MOSFET,驱动芯片选用IR2101。在软件设计中采用了防脉冲干扰平均值软件滤波法和模糊PI控制算法,实现了闭环控制。试验结果表明,驱动系统可以满足混合动力摩托车的工作要求,为进一步进行混合动力摩托车的开发打下了基础。     

反作用飞轮驱动电机的电磁设计

为解决反作用飞轮用永磁无刷直流电机的电磁设计问题,提出了一种采用有限元法与磁路法相结合方式进行电机电磁设计的目标设计法。根据飞轮电机有效电磁气隙宽、径长比大的结构特点,推导了电枢尺寸与机械特性、有效电磁气隙、径长比等参数间的关系表达式,得到新的电枢尺寸计算公式;利用磁场逆问题求解策略结合等效气隙磁通密度方法,给出磁钢尺寸的计算模型;最后描述了整个电磁设计过程。与一台最高转速为6000r/min、角动量为5Nms的反作用飞轮驱动电机的对比验证表明,该方法最大设计误差为2.89%,精度较高。该方法不受传统方法取值思想的限制,目标明确,速度快,适用于大的有效电磁气隙,大径长比结构的飞轮电机的电磁设计。     

基于HCTL-1100的永磁无刷直流电机伺服控制系统的设计

论述了通用型运动控制集成芯片HCTL-1100的工作原理，介绍了基于HCTL-1100的永磁无刷直流电机伺服控系统的硬件、软件设计。在系统硬件设计中，介绍了整个闭环控制系统的硬件电路。在系统软件设计中，介绍了HCTL-1100的四种工作模式，以及如何利用HCTL-1100来实现对永磁无刷直流电机的速度控制和位置伺服。     

飞轮储能装置储能状态控制研究

对飞轮储能装置性能的特点以及结构和储能原理进行了分析。对飞轮储能装置储能状态过程中如何提高系统所存储能量及能量存储效率作了具体分析。设计了复合控制方案对无刷直流电机进行调速,从而提高飞轮转速,增加系统存储能量。     

永磁无刷直流电机控制器设计

介绍以专用控制芯片ＭＣ３３０３５、ＭＣ３３０。３９为核心构成的家用传动装置中永磁无嵋直流电机控制器设计,主要涉及核心控制电路的构成,功率开关元件的驱动。实现以敏感元件（霍尔元件）为速度反馈电路诉双闭环无级调速系统驱动。     

反电势逻辑换相法的无刷直流电机驱动系统

该文探讨了反电势逻辑换相法对无刷直流电机的控制，并以实验结果说明了反电势逻辑换相法对无刷直流电机的控制方法是一种有效和值得推广的方法。     

永磁无刷直流电机调速控制系统的设计研究

随着我国对新能源产业的加大投入,对耗能企业节能减排的号召,永磁无刷直流电机凭借其快速、可控、可靠、质轻体积小、节能、效率高、经济实用等优势成为能源产业最为关键的一环,永磁无刷直流电机得到了广泛应用,并且发展前景良好,发展空间大。基于上述原因增加对永磁无刷直流电机控制系统的研发力度和投入势在必行,并且这一研究成果的出现将带来不可估量的应用价值和经济效益。本文通过从永磁无刷直流电机的研究背景、研究意义、结构组成、工作原理、硬件电路设计、软件设计等不同的技术层面进行分析,对永磁无刷直流电机控制系统的研发进行了深入探究。     

基于Ansoft的通风机用永磁无刷直流电机设计与分析

采用Ansoft中RMxprt模块,对通风机用永磁无刷直流电机进行设计,得出了电机各部分的尺寸和相关参数,并采用Maxwell2D模块对该电机空载时的相关特性进行仿真和分析。最后对仿真结果与样机试验结果的各项性能指标进行了对比,验证了仿真模型和分析的准确性。     

一种基于飞轮储能系统的新型动态电压恢复器

为了克服传统动态电压恢复器无储能装置的不足,提出了一种基于飞轮储能系统(FESS)的新型动态电压恢复器(DVR)。根据飞轮充电要求,对DVR拓扑结构进行了研究,给出了DVR在不同工作模式下的控制策略:在飞轮充电过程中,采用脉宽调制(PWM)整流技术,实现了单位功率因数控制;在补偿电压暂降时,电机采用半桥能量回馈控制,以保持直流母线电压恒定,逆变器采用双环控制策略,补偿电压暂降的同时有效地抑制负载干扰和参数变化。实验结果验证了拓扑结构和控制策略的正确性。     

复合材料储能飞轮转子的设计

当转子的最大环向应力和最大径向应力同时达到它们各自方向上的强度时,可以得到最优内外径比.基于该设计理念对影响飞轮储能密度的复合材料轮缘内外径比λ进行设计,并选用各向异性材料碳纤维环氧树脂复合材料、玻璃纤维环氧树脂复合材料及各向同性材料高强铝合金为飞轮转子材料进行最大边缘线速度及最大单位质量储能的比较,结果表明:碳纤维环氧树脂复合材料所设计的飞轮转子单位质量储能最高,体积最小,边缘线速度最大.     

自适应卡尔曼滤波在无刷直流电机系统辨识中的应用

为了有效抑制量测噪声特性变化对系统辨识精度的影响以获得准确的无刷直流电机模型,提出了一种采用自适应卡尔曼滤波算法的无刷直流电机系统辨识方法。通过计算新息理论方差的极大似然最优估计,并将其引入卡尔曼滤波算法中修正滤波增益来抑制量测噪声特性变化对辨识结果的影响,使该滤波算法实现对模型参数的准确估计,提高辨识精度。实验结果表明,在量测噪声特性变化的情况下,该算法能够准确跟踪实际量测噪声特性的变化,参数估计平滑,相对于目前系统辨识广泛采用的带有遗忘因子的递推最小二乘算法,输出误差的均方根值减小了73.5%。该算法简单易行,计算量小,辨识结果可以很好地描述系统行为,便于在工程实践中应用。     

基于模糊控制的永磁无刷直流电机

介绍了无刷直流电机的模糊控制。在设计控制系统硬件的基础上,阐述了系统的控制策略。系统以Motorola MC68HC908单片机为核心,以IPM智能模块为功率变换电路,并在MATLAB基础上对控制系统进行．仿真。仿真结果表明,该系统具有良好的调速性能。     

基于自整定模糊-PID控制的直流无刷电机调速系统研究

针对采用传统PID控制的直流无刷电机调速系统存在的控制精度较低,控制效果不佳的问题,设计了以STM8S单片机为核心芯片基于自整定模糊-PID控制的直流无刷电机调速系统。在分析直流无刷电机的基本工作原理的基础上,采用3个霍尔传感器来检测转子的位置信号并将位置信号转化为电信号,通过模糊自整定-PID控制与改变PWM波的占空比来控制功率MOSFET管的导通与关闭。在Matlab/Simulink平台上,分别对采用常规PID控制和采用模糊自整定-PID控制的直流无刷电机调速系统进行了仿真。此外,还设计了系统的硬件电路和软件实现方法,并进行了调试和实验。研究结果表明,采用模糊自整定-PID控制,系统的超调量小,控制效果更好。该直流无刷电机的调速系统可以稳定、可靠运行,响应快,成本低,能够满足使用要求。     

无刷直流电机矢量控制策略与实现

针对无刷直流电机采用传统驱动控制方式存在的电能利用率低、转矩脉动大、噪声高等问题,分析了电机出现这些现象的原因,给出了一种基于矢量控制正弦波驱动无刷直流电机的控制方法,并研制了磁场定向控制无刷直流电机控制系统。该系统以STM32F103VE控制器为核心,设计了逆变驱动、过压过流检测与保护等硬件电路,并给出了软件控制策略。实验结果表明,与传统的方波换相方式相比,矢量控制可使换相电流波动下降52%,降低了电机的转矩脉动和运行噪声,适用于如空调、抽油烟机等对运行噪声比较敏感的设备,有较高的应用价值。     

基于语音识别的无刷直流电机控制系统

介绍了一种以SPCE061A单片机为核心、新型的无刷直流电机控制系统的设计。该系统在对操作者发出的语音命令作出正确识别后,可以控制无刷直流电机完成相应的动作。给出了硬件构成,并分析了语音识别的基本原理,阐述了软件的设计过程。通过实验证明,该系统达到了令人满意的控制效果。     

基于DSP的无刷直流电动机控制系统

介绍一种基于数字信号处理器DSP的无刷直流电动机控制系统，简述了实现该控制系统的硬件设计及控制策略。实验表明．以TM320C240为核心的数字控制系统不仅能够满足实时控制的要求。易于实现先进的控制策略，而且该设计方案电路简单，可靠性强。具有较高的应用价值．     

无刷直流电机逆变器故障诊断仿真研究

无刷直流电机变频调速系统中,逆变器的功率半导体器件及其控制电路是最易发生故障的薄弱环节。故障特征的提取是逆变器故障诊断的关键。逆变器的输出电压直接反映它的工作状态,是最为敏感的特征量,利用加窗傅里叶变换提取其特征频谱,可实现逆变器的故障诊断。仿真结果验证了该方法的有效性。