双定子/双转子永磁同步电机电压矢量确定方法

首先基于直接转矩控制原理提出了双定子/双转子永磁同步电机双转子运行时,内部电机控制电压矢量的确定方法,然后考虑到内部电机特点与Matlab所提供永磁电机模型的差别,建立了电机等效仿真模型.仿真结果证明本文所提出的方法有效.其结果对在混合动力电动汽车中开发双定子/双转子永磁同步电机的直接转矩控制系统具有意义.     

基于遗传算法的车用永磁同步电机在线热模型参数辨识方法

随着车用永磁同步电机(PMSM)转速的不断提升，实现对电机绕组与转子温度实时监测在电机热管理系统中至关重要。利用结合电机热模型的在线温升系统同步运算，可以较为经济和准确地对电机关键且难测区域温度进行实时估计。然而，复杂热模型虽然可以保证温度估计的准确度，但会显著提升在线系统的运算量。为解决上述问题，提出了一种新的结合解析化热模型与数据驱动的方法，在实现复杂热模型有效降阶的同时，保证模型精度。经验证，该方法可以将热模型节点数降低超过80%，并使关键区域温度的稳态估计精度达到1.78%，瞬态估计精度达4.18℃，满足热管理系统的快速响应需求和精度要求。     

无轴承永磁同步电机无速度传感器控制系统

基于无轴承永磁同步电机的矢量控制系统,提出了采用扩展卡尔曼滤波器实现无速度传感器运行的控制策略。通过测量电机的端电压和流过定子线圈的电流在线估计电机转子的速度,实现具有较强自适应和抗干扰能力的无轴承永磁同步电机无传感器调速系统。建立了无轴承永磁同步电机状态方程及扩展卡尔曼滤波器速度估计离散算法。在MATLAB/Simulink环境下构建了无速度传感器运行仿真系统,对速度的辨识、电机的动态特性进行了仿真。仿真结果表明:扩展卡尔曼滤波器的速度辨识精度较高,具有良好的鲁棒性,基本满足无轴承电机无传感运行的要求。     

无轴承永磁同步电机无速度传感器控制系统

基于无轴承永磁同步电机的矢量控制系统,提出了采用扩展卡尔曼滤波器实现无速度传感器运行的控制策略。通过测量电机的端电压和流过定子线圈的电流在线估计电机转子的速度,实现具有较强自适应和抗干扰能力的无轴承永磁同步电机无传感器调速系统。建立了无轴承永磁同步电机状态方程及扩展卡尔曼滤波器速度估计离散算法。在MATLAB／Simulink环境下构建了无速度传感器运行仿真系统,对速度的辨识、电机的动态特性进行了仿真。仿真结果表明：扩展卡尔曼滤波器的速度辨识精度较高,具有良好的鲁棒性,基本满足无轴承电机无传感运行的要求。     

基于AKF的永磁同步电机关联关系模型研究

建立永磁同步电机的关联关系模型有两个关键点:电机模型的确立和模型中未知参数的估计。在永磁同步电机模型的确立方面,建立了能同时考虑铁耗和转子磁场谐波的d-q轴模型;在电机模型参数估计方面,提出了一种采用自适应卡尔曼滤波算法的系统辨识方法。仿真结果表明:能同时考虑铁耗和转子磁场谐波的永磁同步电机模型具有较高的建模准确度;采用自适应卡尔曼滤波的算法能够有效跟踪实际测量噪声特性的变化,精确估计参数,且快速收敛。实验测试结果进一步验证了该模型和算法的有效性和实用性。     

内埋式永磁同步电机永磁磁链的在线辨识

在无速度传感器工作条件下,为了实现永磁同步电机转子位置和转速的精确控制,需要对电机参数进行在线辨识。本文研究了无速度传感器控制条件下,内埋式永磁同步电机永磁磁链的辨识。该调速系统采用转子磁链定向的矢量控制作为基本的控制策略,利用模型参考自适应系统对转子位置和转速进行估算,提出了一种基于扩展卡尔曼滤波器的永磁同步电机永磁磁链辨识方法。本文基于上述研究,实现了无速度传感器控制条件下,内埋式永磁同步电机永磁磁链的在线辨识,采用上述方法能够很好地避免由于电机的低阶状态方程而引起的辨识问题。仿真和实验结果证明了该辨识方法的可行性与有效性,而且在模型参考自适应中采用辨识得到的磁链参数,能够大幅度降低转子位置的估算误差。     

无位置传感器永磁同步电机矢量控制系统的研究

在永磁同步电机矢量控制系统中,需要利用转子位置信息来实现转子磁场的定向控制。为了取消机械传感器,电机转子的速度和位置通过测量定子电流和电压来估计。基于滑模变结构理论,本文将滑模变结构控制应用于永磁同步电机控制系统。根据永磁同步电机的数学模型,设计了一个滑模变结构观测器,以估算电机的转子位置和速度,实现无传感器永磁同步电机的矢量控制。通过MATLAB建立了无传感器矢量控制系统的仿真模型,通过仿真验证了该方法的可行性和正确性,具有良好的性能。     

基于神经网络的PMSM输出转矩温度补偿策略

永磁同步电机运行时,温度摄动会对导致系统输出转矩出现波动。在对温度扰动因素分析的基础上,基于电机状态方程搭建带有温度扰动量的Simulink电机模型,并构建基于思维进化算法优化的BP神经网络控制器对车载永磁同步电机输出转矩进行温度补偿。仿真结果表明,提出的BP神经网络温度补偿器具有较好的补偿效果,可以得到平滑的输出转矩,最终验证了带温度扰动输入电机模型的合理性和温度补偿控制策略的有效性。     

基于热网络法的永磁电机温度在线估计

将集总参数热网络（LPTN）模型应用于永磁电机温度在线估计能够预防电机因过温而造成的电机损坏，特别是降低永磁体的不可逆退磁风险，提高永磁电机使用的安全性。该文首先针对LPTN模型应用于温度估计过程中存在灰度模型的不确定性，对永磁电机LPTN模型进行比较，建立不同节点的低阶灰箱永磁电机LPTN模型。搭建永磁电机变工况温度实验平台，基于实验数据进行模型对比分析，得到用于永磁电机在线温度估计的最优节点数LPTN模型。同时为克服扩展卡尔曼滤波算法出现的滤波发散及热阻参数在变工况下非线性导致温度估计累积误差问题，利用加权多新息强跟踪扩展卡尔曼滤波（WMI-STEKF）算法对永磁电机LPTN模型进行在线参数辨识及温度估计，将温度估计误差降低至3℃，提高非线性系统在变工况条件下参数辨识过程的鲁棒性。最后，通过仿真和温度实验结果对比分析，证明该方法的正确性和准确性。     

基于模糊PI模型参考自适应的高速永磁同步电机转子位置检测

针对高速永磁同步电机转速高、调速范围宽的特点,该文提出了一种模糊PI模型参考自适应(model reference adaptive system,MRAS)观测器,实现了永磁同步电机转子位置检测。此方法将模糊PI调节器应用于模型参考自适应观测器,通过模糊控制器调整PI调节器的比例积分系数,以使PI调节器能在电机很宽的速度范围内都具有良好的动稳态性能,提高了模型参考自适应观测器对高速永磁同步电机转子位置的检测精度。最后,以带有风机负载的4 kW磁悬浮轴承高速永磁同步电机为研究对象进行了Matlab仿真和实验,实现了基于此方法的转子位置检测和速度估计,并分析了转子位置误差产生的来源以及补偿方式,证明所提方法适用于高速永磁同步电机的转子位置检测。