直流电动机参数测定

根据直流电机的可逆原理并利用常规的实验仪表，可以简便，准确地测出直流电动机的主要参数－电磁转矩，输出转矩和效率。     

转速转矩双闭环无刷直流电机滑模调速系统

针对传统无刷直流电机调速系统抗负载扰动能力不强,本文采用反电势观测器和滑模控制,对无刷直流电机的转速转矩双闭环系统进行了研究。转速环采用比例积分(PI)控制器,转矩环采用滑模变结构控制器和反电势观测器相结合的控制方法,通过对反电势的观测来计算系统的电磁转矩,并利用Lyapunov稳定判据分析了系统稳定性,同时为验证该方法对BLDCM调速系统的控制性能,在Matlab/Simulink环境下对BLDCM调速系统进行了仿真实验。仿真结果表明,转速转矩双闭环调速系统比传统的PI调速系统的控制效果更好,而且在系统存在负载时,转速转矩双闭环系统比传统的PI调速系统具有更好的抗干扰性,在负载撤销之后能更快达到稳态。该研究为无刷直流电机调速系统提供了新的控制方案。     

旋转电机电磁转矩统一性的分析

从能量角度对电磁转矩统一公式进行了推导,概括了直流电机、异步电机及同步电机的共性.     

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。     

无刷直流电机系统工作效率研究

为研究提高无刷直流电机系统工作效率的方法,以无刷直流电机及其控制器作为驱动组件,采用电磁制动器作为可调负载构建一个电机效率测试实验平台,并在此基础上研究无刷直流电机系统的转速、负载大小对其工作效率的影响.结果表明：转速不变时,随着负载的增加,系统效率表现为增加的趋势.负载转矩不变时,随着转速的提高,效率也会随之升高.低负载低速时,效率较低.因此,研究低速轻载条件下提高无刷直流电机系统工作效率的控制方法对节能是很有必要的.     

混合磁路多边耦合电机的转矩提升功能

为对混合磁路多边耦合电机在提升电磁转矩方面的作用做一分析,通过理论分析和实验研究对比这种电机和同体积的混合式步进电机的电磁转矩,说明该结构的电机在提升电磁转矩方面的作用.运用等值磁网络模型的方法解析得到混合磁路多边耦合电机的电磁转矩,指出电磁转矩中含有永磁体转矩、磁阻转矩和轴向线圈转矩3种成分,其中轴向线圈转矩的存在是混合磁路多边耦合电机转矩较混合式步进电机转矩增加的原因.实验结果说明了轴向线圈在提高电机电磁转矩,提高电机铁心利用率方面的作用.     

直流电机的非奇异快速Terminal滑模位置控制

针对直流电机位置控制,提出基于非奇异快速Terminal滑模和扩张观测器的直流电机位置控制算法。根据电枢电压方程、电磁转矩方程和转矩平衡方程建立直流电机状态空间表达式。针对电机状态空间表达式设计扩张观测器,根据电机给定位置和实际位置在线估计电机角速度和负载扭矩扰动。选取偏差作为状态量,建立针对偏差的电机状态空间表达式。考虑电机角位移和角速度偏差,设计动态滑模面,确定算法输出。分别定义Lyapunov函数,分析证明观测器、滑模控制算法和控制系统整体的稳定性。算法硬件实现简单,便于实际应用。对比PID算法,分别跟踪正弦波、方波和三角波信号进行仿真实验验证算法有效性。     

无刷直流电机非奇异终端滑模控制

针对存在系统扰动因素影响下的无刷直流电机转子角速度控制问题,设计一种基于非奇异终端滑模的无刷直流电机控制器。首先,依据无刷直流电机的电压平衡方程、电磁转矩方程和反电动势方程得到系统数学模型,并将其表示成状态空间方程形式;然后,为了提高系统转子角速度的控制精度,采用非奇异终端滑模控制方法设计系统控制器,并对闭环系统的稳定性进行了证明;最后,仿真结果表明所设计控制方法的有效性。     

基于简易位置检测的高速永磁同步电机系统

对高速永磁同步电机的电磁设计和机械设计进行了研究．针对高速永磁同步电机的特点,采用简易转子位置检测方法．基于CRPWM,设计了高速永磁同步电机的驱动系统,实现磁场定向矢量控制,并对逆变器的死区效应进行了补偿．实验结果表明：该高速无刷直流电机系统运行可靠,并具有高效率和低转矩脉动的特点．     

无刷直流电机直接转矩控制系统分析

研究了无刷直流电机(BLDCM)直接转矩控制(DTC)策略。文章分析了无刷直流电机转矩特性,可以知道无刷直流电机的转矩可以通过转子磁链与定子电流之间的关系式估计得到,这不同于传统的永磁同步电机直接转矩控制的转矩估计方法。通过对二相导通方式下的无刷直流电机逆变器工作原理进行分析,得到了含有零矢量和不含零矢量的2个逆变器开关表以实现对转矩和磁链的控制。最后,在以上分析的基础上提出了2种新的无刷直流电机直接转矩控制数字实现方案,其中给出了2套不同的转矩和磁链估计方法。新策略能有效控制无刷直流电机稳定运行,相对于传统的脉宽调制策略,它具有更快速的转矩动态响应性能。仿真结果进一步验证了所提策略的正确性和有效性。     

一种抑制无刷直流电机转矩脉动的新方法

对无刷直流电机转矩脉动产生的原因进行全面分析,提出增加前级直流变换器抑制转矩脉动的新方法,使用buck直流变换器,通过调整逆变器的母线电压来抑制转矩脉动,在MATLAB/Simulink环境下基于该方法搭建无刷直流电机仿真模型,并对系统进行仿真分析。仿真结果表明,该方法能够有效抑制无刷直流电机转矩脉动。     

基于零矢量的无刷直流电机直接转矩控制转矩脉动抑制方法研究

分析了无刷直流电机直接转矩控制系统在不同零电压矢量作用下电机电流、转矩变化规律,根据转矩控制要求,提出了适用于无刷直流电机直接转矩控制系统的零矢量和占空比相结合的转矩控制方法,实现对转矩脉动的有效抑制.仿真结果验证了理论分析的正确性和所提方法的可行性.     

基于动态转矩的无刷直流电机机械特性和等效电压系数研究

由于无刷直流电机换相过程会造成电枢电流和电磁转矩发生周期变化。在两相导通驱动方式下对电机动态转矩进行分析,并计算平均转矩得到转速——转矩机械特性为非线性,其输出转速小于理想值,从而使等效电压系数小于1。在换相过程中采用关断延迟重叠换相法能够提高电机输出转速,在理论上能够实现电机输出转速等于理想值,等效电压系数等于1。采用两相与三相交替导通的复合驱动方法能够实现输出转速大于理想值,等效电压系数大于1。仿真结果表明复合驱动能在不增加硬件的基础上,扩大了无刷直流电机的输出功率和调速范围。     

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.     

无刷直流电机直接转矩神经模糊控制研究

为简化无刷直流电机控制系统结构的同时又能使其具有较快的转矩响应速度,提出一种适用于无刷直流电机直接转矩控制的神经网络模糊推理控制方案,用神经网络定子磁链观测器取代传统的定子磁链观测器．采用模糊控制算法设计逆变器开关状态选择器。利用MATLAB对系统两种不同控制方法的仿真实验结果进行比较,通过比较得出,本文的控制方法转矩、转速、磁链响应快、脉动小,具有优良的稳定跟踪性能和较快的动态响应,具有一定的工程研究价值。     

无磁链反馈无刷直流电机控制研究

基于直接转矩控制的无磁链反馈,提出一种无刷直流电机控制方法,该方法运用转速和转矩滞环的逻辑信号来驱动空间电压矢量,既起到直接控制电机转矩作用,又削弱了转矩脉动;这种方法消除了复杂的磁链环节,SIMULINK和实验结果表明,该系统实现了设计要求.     

换相时间对永磁无刷直流电机转矩脉动影响的分析

介绍了永磁无刷直流电机换相转矩脉动变化过程。根据影响电机换相转矩脉动的因素,给出了减小电机转矩脉动的解决方案,以使电机运行更加平稳。通过实验波形证实本结论分析正确,可以为电机减小转矩脉动作为参考。     

基于零矢量的BLDCM DTC换相转矩脉动抑制方法

无刷直流电机直接转矩控制由于反电势非正弦以及两相导通模式,产生较大的换相转矩脉动. 本文提出一种优化的无刷直流电机直接转矩控制电压矢量选择表,有效降低了换相转矩脉动幅值. 通过数学推导对新定义的不同零电压矢量在换相过程所产生的换相转矩脉动进行对比分析. 结果显示,通过上管和下管零矢量的组合使用,换相转矩脉动可以得到有效抑制. 仿真及实验结果验证了理论分析的正确性.     

换相时间对永磁无刷直流电机转矩脉动影响的分析

介绍了永磁无刷直流电机换相转矩脉动变化过程.根据影响电机换相转矩脉动的因素,给出了减小电机转矩脉动的解决方案,以使电机运行更加平稳.通过实验波形证实本结论分析正确,可以为电机减小转矩脉动作为参考.     

无刷直流电机PWM调制方式的优化研究

分析了脉冲宽度调制（pulse width modulation,PWM）方式对反电动势为梯形波形无刷直流电机
换相期间和非换相期间的电磁转矩脉动的影响，提出了一种优化的PWM 调制方法--脉宽调制 恒通 脉
宽调制(PWM-ON-PWM）方法,并进行了理论分析，经过仿真和试验验证，该方法可以消除在传统PWM调制
方式下非换流期间非导通相上的二极管续流现象，从而完全消除因二极管续流引起的电磁转矩脉动,与传
统调制方法相比，该方法是一种更优的调制方法.