一种DSP控制的永磁同步电机控制系统硬件设计

为了改善永磁同步电机控制性能,本文以小功率电机为例,选取DSP芯片作为控制器,提出永磁同步电机控制系统硬件设计研究.该系统硬件主要由3部分组成,包括主功率电路、信号检测电路、系统供电电路,根据小功率电机作业控制要求,为各个电路选取元器件,讨论参数计算方法,并对系统设计方案加以测试分析.测试结果显示,本系统的调速作业静态...     

无速度传感器PMSM混沌运动的非奇异快速终端滑模控制

针对永磁同步电机调速系统中速度传感器存在安装缺陷及在某些特定的参数下电机会呈现混沌特性,提出了无速度传感器永磁同步电机滑模控制混沌抑制方法．在无速度传感器运行的永磁同步电机矢量控制调速系统基本框架下,采用非奇异快速终端滑模控制方法来抑制电机的混沌运动．首先在永磁同步电机的混沌模型基础上通过仿真验证了混沌现象的存在;然后利用扩张状态观测器（ESO）估计转速,构成无速度传感器永磁同步电机矢量控制系统;在此基础上设计了非奇异快速终端滑模控制器,当电机在某些参数条件下呈现混沌现象,即刻通过控制器的切入来抑制永磁同步电机的混沌运动．最后通过仿真验证该方法的有效性,保证电机运行稳定和可靠.     

无刷直流电机速度控制器改进策略研究

无刷直流电机调速系统中,通常采用的比例积分控制器使电机调速面临着转速的超调量过大或振荡问题.设计一种改进型速度控制器,将常规转速控制器中的比例器设置在转速反馈通道中,构成改进型速度控制器(IP控制器),消除了传统PI控制器速度超调现象.结果表明,该改进型控制器可通过控制器的参数合理设计实现电机转速快速响应和稳态误差控制,达到良好的调速性能,具有简单易于工程化应用的优点.     

BP神经网络在永磁同步电机中的应用

永磁同步电机是一个多变量、非线性、强耦合的系统,传统PID速度控制效果不理想.在分析永磁同步电机数学模型的基础上,采用改进型BP神经网络与传统PID控制相结合作为速度控制器,应用于永磁同步电机调速系统中.在电机初始运行阶段采用传统PID控制,网络学习一段时间后,切换到经过改进的BP神经网络在线自整定PID控制,实现了电机速度的自适应控制.仿真结果表明:应用这种新型控制方式的永磁同步电机调速系统具有良好的动态性能和稳态精度.     

基于微粒群算法的永磁同步发电机滑模控制

为了改善直驱永磁同步风力发电机控制系统的控制性能,设计了一种滑模控制器。运用Matlab/Simulink建立了直驱型永磁同步风力发电机的仿真模型。提出外环采用转速闭环控制控制策略,用于跟踪最佳转速,以实现风力发电系统的最大功率跟踪控制。针对转速闭环控制采用一种新型的趋近律设计了滑模控制器,并用微粒群优化算法对控制器参数进行寻优。所设计的控制器性能与比例积分（PI）控制器进行了对比,结果表明优化参数后的滑模控制器拥有更好的控制效果,同时也表明采用 PSO 算法进行控制器设计是有效、可行的。     

永磁同步电机高效非线性模型预测控制

永磁电机控制器要求电机有很强的转速跟踪能力,并且要保证系统参数变化及负荷扰动下系统的鲁棒性. 永磁电机包含很多不确定因素,是强耦合的非线性系统,传统的线性控制器很难对其进行控制. 针对永磁电机的转速控制构造非线性模型预测控制方法. 非线性永磁电机模型通过输入-输出反馈线性化策略解耦成为新的线性系统. 为保证可行解的收敛性,提出一种迭代二次规划方法来处理由输入-输出反馈线性化导致的非线性约束. 仿真结果表明,控制器能有效降低计算负担,具有很好的动态控制性能,能抑制转矩脉动,并保证在参数变化和负荷扰动下控制系统的鲁棒性.     

基于PXI和RT-LAB的永磁同步电机快速控制原型设计

针对永磁同步电机控制器存在算法复杂、代码量大、开发周期长等问题,实现一种基于虚拟仪器的永磁同步电机快速控制原型系统。设计快速控制原型硬件平台,并对硬件设备进行选型,包括PXI虚拟仪器、功率驱动模块、电机对拖台架等;研究永磁同步电机转子磁场定向控制原理基础上,以一台3.1KW被测电机为被控对象,在RT-LAB实时仿真软件环境下,搭建永磁同步电机控制算法模型。实验结果表明,电机转速与定子电流均可无偏差跟踪参考给定值,系统控制性能良好,且该系统使电机控制器开发周期缩短、成本降低。     

采用GA的永磁同步电机直接转矩调速

永磁同步电机直接转矩控制受定子电阻变化影响,进而影响调速系统的精度。本文采用遗传算法动态调整直接转矩控制的调速系统控制器参数的策略,使控制器参数及转矩给定值随转速的波动而调整,克服电阻变化引起磁链控制器输出不准确,达到稳定输出转速的目的。该策略在定子电阻变化较大情况下,仍具有高控制精度。仿真结果验证了这一遗传算法永磁同步电机直接转矩控制调速系统控制策略的有效性。     

基于MPC的无传感器永磁同步电机NFTSMC仿真研究

为了提高注塑机中永磁同步电机控制系统的运行可靠性,优化永磁同步电机的调速系统动态性能,提出了一种基于模型预测电流控制的无速度传感器永磁同步电机非奇异快速终端滑模控制策略.以模型预测电流控制作为电流控制内环,取代传统的PI调节器,能够有效地抑制电流纹波,提高电流的动态跟踪性能.根据非奇异终端滑模的设计原理,构造外环速度控制器,从而生成期望的q轴电流,提高了系统的稳定性.设计无速度传感器对电机运行转速进行在线辨识,实现对转速和转子位置准确地估计.并与传统的PI调节器进行对比,仿真与实验结果表明该控制策略具有较高的可靠性和快速性.     

粘度测量直流电机调速系统自适应控制器的建模与仿真

基于旋转法的液体粘度测量需要不同等级稳定的电机旋转速度。采用电流转速双闭环来实现对直流电机调速系统的控制。电流内环使用PI控制,转速外环采用大增益比例控制结合PID控制,PID参数使用模糊逻辑进行自整定,这种控制方式可根据输入偏差大小选择不同控制策略实现转速的自适应快速调节与准确跟踪。在Matlab/Simulink平台上搭建基于这种控制器的仿真模型,对直流电机调速系统进行仿真。仿真结果表明这种系统具有良好的控制性能,这种自适应控制器具有良好的动态响应特性,可以消除稳态误差。     

An electrostatic induction motor utilizing electrical resonance for torque enhancement

An electrostatic induction motor utilizing electrical resonance to enhance its torque is introduced in this paper. The motor has patterned electrodes embedded on both of its stator and rotor, and driven by three-phase excitation voltage applied to its stator electrodes. The rotor electrodes are connected to external inductances and resistances through slip rings. The torque of the motor is maximized at resonant condition, where the slip frequency is equal to the resonance frequency of the system. A working prototype of the motor was constructed with 18-layered film electrodes. The maximum torque of the motor was 20 mNm at 10 rpm with an excitation by three-phase voltage of 0.9 kV/8.25 kHz. The motor could start itself and rotate in balance with frictions at a speed of 75 rpm with 0.9 kV/8.35 kHz excitation.     

基于MATLAB的异步电动机仿真试验平台

该文介绍了采用MATLABSIMULINK软件包 ,实现异步电动机的两个仿真平台的方法。根据异步电动机的非线性多变量动态数学模型 ,推导出两个两相静止坐标系α、β下的异步电动机数学模型 ,利用SIMULINK软件包能便捷地构架系统的功能及实时交互性能 ,实现了异步电动机的动态模型仿真。仿真研究显示 ,该方法简洁、方便、实时交互性强 ,能充分融合到其它控制系统中 ,并具有良好地扩展性。在应用于直接转矩控制系统的仿真研究中 ,提高了系统的综合效率 ,取得良好的试验效果。     

永磁低速直线同步电动机研究

文章介绍了永磁低速直线同步电动机的基本结构、工作原理和特点 ;分析了设计电机宽度时应考虑的问题 ;给出该种电机部分参数 ,如动子漏磁导、交轴电枢反应电抗和直轴电枢反应电抗等的计算式     

电动车用异步电机启动阶段的仿真研究

该文介绍了驱动电动车用异步电动机的三种控制策略，并采用MATLAB对异步电动机的仿真模型，在三种控制策略下进行启动阶段的仿真研究，仿真研究显示，直接转矩控制系统结构简单，且对电机参数不敏感，转矩控制性能好，适用于电动汽车。     

基于Saber的异步电机无速度传感器调速系统研究

异步电机无速度传感器技术克服了安装速度传感器带来的诸多不便与缺点,降低了成本,具有广阔的应用前景.本文着重研究电机方程直接计算法,介绍利用电机方程推导转子速度的方法.并使用saber软件建立异步电机无速传感器调速系统仿真模型.以此为基础,对比估算值与实际值的差异,验证电机方程直接计算法的可行性.     

基于PROFIBUS现场总线控制的交流异步电机与直流电机的速度同步控制

本文中使用西门子的SIMOVERT和SIMOREG分别控制异步电机和直流电机,以S7-300为主站,SIMOVERT和SIMOREG为从站,基于PROFIBUS-DP现场总线构建一个工业控制网络。实现了直流电机与异步电机间的实时通讯,进而实现了多台异步电机对直流电机的速度跟随。     

永磁同步电机系统在电动叉车上的应用

电动叉车驱动电机及其控制系统一直是国内外各大叉车制造公司研究的热点,文中简单介绍了一种电动叉车用永磁同步电机及其控制系统的功能、特点和技术参数,并与直流电机系统做了比较。     

Development of a spherical stepper wrist motor

This paper presents the design concept of a new spherical stepper robotic wrist motor capable of three degrees of freedom (DOF) motion in a single joint. The spherical wrist motor has significant potential applications where the demands on wrist torque and workspace are low but high speed manipulation of end-effector orientation is required continuously in all directions. Typical applications are plasma and laser cutting and micro-assembly. The spherical motor is developed on the basis of the principle of variable reluctance stepper motors. This paper highlights the fundamental differences between the operation of a three DOF spherical motor and that of the conventional stepper motor. The establishment of a theoretic basis for design, prototype development and performance prediction is sought. In particular, an analysis of torque prediction is discussed along with the presentation of kinematic and dynamic relationships. A hybrid digital/analog laboratory prototype control circuitry has been developed to demonstrate proof of concept feasibility and to assist in achieving an optimum design.     

PLC控制步进电机设计研究

步进电机是一种控制精度极高的电机,在工业上有着广泛的应用。论文在简要介绍步进电机的工作原理和控制原则之后,对采用可编程控制器(PLC)对步进电机进行控制的设计方法进行了介绍。给出了控制系统的硬件、软件设计方法。实际应用表明的设计的有效性。     

微机控制直流电机及其激光图形显示系统

直流电机的工作方式比较多,但是如何有效地把它们设计成为图形显示器件却是一个比较复杂又很实用的课题;文中研究了一个利用微机控制三种直流电机工作的激光图形显示系统;使用了三种不同类型的电机:可逆电机、伺服电机和反应式电机;设计了基于计算机控制的偏振、旋转和步进三种直流电机工作方式,分析了利用微机控制直流电机来显示激光图形的软硬件工作原理,给出了图形的几何变换算法及程序流程;最后展示了部分输出结果图,取得了较满意的效果。