基于SOPC的四相步进电机均匀细分驱动器的实现

常见的四相步进电机细分控制主要是通过控制步进电机相电流按阶梯波变化来实现的。这种细分控制方法存在步距角不均匀、步进电机转矩不是恒定变化等缺点。为了克服这种控制方法的缺点,只要同时控制四相步进电机的两相电流分按正余弦规律变化即可。设计在FPGA中构建了一个SOPC系统实现了该改进的控制算法。     

异步牵引电机方波单电流闭环控制策略及其参数鲁棒性分析

在轨道牵引传动系统中,电机在弱磁区通常采用方波控制。方波下传统矢量控制算法受限于电压角度这一单自由度而失效。同时,电机控制中磁场定向的准确与否受电机参数变化的影响。因此,方波下准确的磁场定向控制是牵引电机在弱磁区高性能控制的关键。该文针对方波特殊工况,提出一种单电流闭环弱磁控制策略,方波下电机q轴电压指令通过d轴电压指令和逆变器可输出最大电压得到。利用电机方程推导得到方波下电机参数变化对电机输出转矩、磁链、电流和电压的影响,进而分析了所提方波控制策略的参数鲁棒性。仿真和实验结果表明,该方法可实现对电机电流快速精准地控制,能够对因电机参数变化引起的磁场定向不准进行校正,保证电机输出期望转矩。     

电动车用感应电动机矢量控制实验研究

针对感应电动机磁场定向矢量控制方法中存在电机参数变化影响控制效果的问题,分析了一种含微分运算的感应电机矢量控制方法,并用于电动车驱动控制中.仿真和实验结果表明:该方法可有效改善控制器对电机参数变化的适用能力,提高了控制系统的鲁棒性.     

基于温度反馈的超声波电动机速度控制系统

超声波电动机运行中存在发热问题,电机温度上升会造成电机谐振频率下降,从而影响电机输出性能的稳定。传统的控制驱动手段采用固定的频率驱动电机工作,未能考虑温升对于电机频率的影响。为解决该问题,建立了基于温度反馈的超声波电动机速度控制系统。利用速度反馈方法控制电机,通过K型热电偶测量电机运行时的表面温度变化,并总结出电机温升与谐振频率变化的关系,反馈调节电机在工作中的驱动频率,从而保持了电机在温升过程中输出速度的稳定。     

感应电机压频比调节的模糊节能控制

根据三相感应电机的等效电路，推导出电机的损耗和输出功率与压频比之间的关系，提出了压频比调节的节能控制方法。考虑电机不同负载时损耗曲线的变化持点，引入基于电机转速和输入功率的比例算子，对电机输入功率的变化进行量化；电机稳态运行时进行模糊自寻优控制，动态调速时进行较高的恒压频比控制，提高了电机的效率并保持了一定的动态响应特性。仿真结果验证了运行控制方案的可行性和有效性。     

异步电机在线参数观测及损耗控制策略

为了提高损耗最优控制策略对电机损耗的控制效果,该文深入分析了电机参数变化对最优励磁电流、磁链角以及对损耗的影响。针对独立于电机电阻的自适应励磁电感在线观测方法,提出了一种简单、有效的转子电流二次方程求解方案。结合励磁电感在线自适应观测,给出了基于电机参数观测的损耗最优控制策略,并应用于多电机控制平台。实验结果表明,转子电流求解方案能够有效地求得转子电流,观测得出的励磁电感变化符合电机电感变化特性,在此基础上得到的新型损耗最优控制策略可有效降低电机损耗。     

电动车用感应电机磁场定向矢量控制研究

电动车用感应电机参数变化易引起电机振荡现象，文中以含微分运算的三相感应电机模型为基础，提出了一种具有转差频率控制的转子磁场定向矢量控制方法，给出了相关的理论推导及实验结果。该方法能够有效地抑制由于电机参数变化过大导致的电机振荡现象，能使电机可靠地运行于弱磁区域，可满足高功率密度、高转速电动车用感应电机的控制要求。实验结果验证了该方法的正确性及有效性。     

航空电驱动系统效率优化控制研究

针对有限能量供电的一类航空电驱动系统,研究电机的最小损耗电流控制。根据此类电驱动系统运行速度高的特点,提出一种考虑电机铁损的永磁同步电机(PMSM)Γ型近似等效电路,结合电机状态方程,推导出满足电磁损耗最小的励磁电流表达式,并对PMSM铁损及铜损之间的关系及最小损耗电流控制中的基本电磁约束关系进行分析。针对恶劣环境下,电机参数变化范围大的特点,分析电机等效铁损电阻的变化及对效率优化控制的影响。最后,进行Matlab仿真及dSPACE半物理实验验证。结果表明,在整个运行区间内,与传统的直轴电流等于零控制相比较,最小损耗电流控制能够降低电机电磁损耗,提高电机运行效率。     

变频器在异步电机叠频温升试验中的应用研究

对于不能采用直接负载法进行温升试验的交流电机可采用定子叠频试验法,分析了采用交流发电机组实现叠频控制的原理,分析了合成磁场的大小变化和频率变化,建立了采用四象限双PWM控制的变频器组成的电机试验平台,对变频器输出的合成电压进行了仿真,给出电机试验平台的结构图,试验台可对感应电机、同步电机、变频电机完成电机的检测试验.具...     

两相不对称感应电机矢量控制参数辨识

以模型参考自适应控制理论（MRAS）为基础,利用lyapuov稳定性理论,对两相不对称交流感应电机的转速和电阻在线辨识进行了理论推导。仿真结果证明,这种转速与电阻的在线辨识方法,能很好地跟踪电机参数变化,及时地调整系统的控制特性,消除电机运行中因参数变化引起的控制误差。     

基于等效滑模的开绕组永磁直线电机控制研究

开绕组结构能给直线电机系统提供更多的电平,可以提高电机绕组端电压和功率,是提升直线电机推力性能的有效方法。文中以初级永磁型直线（Primary Permanent Magnet Linear, PPML）电机为研究对象,分析了PPML电机的数学模型,设计了PPML电机的双逆变器开绕组拓扑结构;针对传统PI控制的不足和滑模控制中存在的抖振,提出以电机的速度和位移为控制量,把电机系统分解为等效控制和切换控制,设计了等效控制器和切换控制律,增加补偿控制量改进等效滑模控制,抑制滑模抖振,仿真和实验结果证明,与传统方法相比,该方法能减小电流波动和推力脉振,提高了PPML电机的控制性能。     

A new method of partial excitation for dual moving magnet linear synchronous motor

This paper presents a new partial excitation control method of the moving magnet linear synchronous motor and proposes an implementation and a control method for a dual mover linear motor. The problem of conventional partial excitation circuit is clarified and a new partial excitation control method is proposed, which is external control by a main control board. Based on this partial excitation control method, a novel control method for dual mover moving-magnet-type linear motor is proposed. The validity and performance of the proposed partial excitation control method for the linear motor is verified by experimental results. These experimental results reveal excellent position control capability such as less than 10-/spl mu/m position error within 10 ms after position command, while both movers are controlled independently.     

两相电机的合成电压矢量变频调速

从理论上论述了两相电机通过控制合成电压矢量实现变频调速的可行性。对运用该方法的控制系统和电机运行特征进行了仿真。仿真结果表明该方法具有良好的调速效果。在调速范围内 ,两相电机可实现对称运行     

New design for the high-performance drive system for DC brushless motor

The dc brushless motor, permanent magnet-type synchronous motor (PM motor), has been used widely in industrial robots, the machine tools for factory, and factory automations. Therefore, it is more desirable to improve the performance of the PM motor variable speed control system. Although only the torque component current is adjusted as the control method for the PM motor, so-called Vector Control, it is expected that the developed characteristics will be added to the PM motor. In this paper, new driving methods for the PM motor and a new design method for the variable speed control system are presented. The new motor driving methods which bring to the PM motor a new driving performance, e.g., a quick transient response or high-efficiency motor driving, can be implemented by controlling not only the torque component current, but also the magnetizing component current. A developed optimal control theory, i.e., the error system technique, is employed for designing the control system. The control law is endowed with a steady robustness against the variation of the system parameters and the ability of compensating the delay time due to the control processing. The effectiveness of the proposed method is confirmed by simulations and experiments.     

Speed Control of a Brushless Static Kramer System

A new brushless speed control system is proposed which consists of a self-cascade induction motor and a brushless commutatorless motor. The slip power extracted from the stator terminals of the induction motor is converted to mechanical power by the commutatorless motor, which is coupled mechanically to the induction motor shaft. The field control method, the advance angle control method, and the dc chopper control method for speed variation are discussed. The experiments using a prototype self-cascade motor which has single-winding schemes both on the stator and rotor show that smooth peed variation can be achieved by dc chopper control. The proposed system offers the advantages of highly reliable, maintenance-free operation, and has less reactive power and smaller harmonic contents in supply lines than conventional systems.     

一种新颖的无刷直流电机控制方法的研究

针对传统无刷直流电机120°导通型控制方法存在转矩脉动大，不能适应高精度高稳定性要求的缺点，提出了一种新的广角波控制方法，通过控制相电压使相电流达到准正弦波。与传统控制方法相比，采用广角波控制后转矩脉动从原来的14%下降到3.4%，出力增加了3.5%，而且可以利用非导通相检测反电势过零点，实现无位置传感器控制。广角波控制不但具有转矩脉动小、出力大、控制简单等优点，而且实现了无位置传感器控制，适用于高性能场合。     

双馈电机在3MW齿轮箱试验台中的应用

在分析同步电机、双馈电机的特性基础上,提出了一种采用双馈电机对拖的方式来实现3 MW齿轮箱的试验方法.采用2台双馈电机和1台变频电机进行控制,变频电机控制试验台的速度以及补偿试验台的功率损耗,分别控制双馈电机转子的电流和频率来达到控制负载功率的目的.该方法具有良好的控制精度、高效节能,投资成本低.     

新能源汽车永磁同步电机系统标定方法及实现

电机系统是新能源汽车的主要动力源,电机系统性能直接影响整车经济性、驾驶感受等。扭矩的准确性以及系统效率的优化依赖于电机与电机控制器的准确标定,通过分析电机控制器的扭矩控制框图,针对标定过程中影响扭矩控制准确性及系统稳定性的因素进行了分析,确定了电机控制器的标定内容和标定方法,通过搭建的测试台架完成了电机与电机控制器的系统标定。通过不同转速及扭矩下的控制测试,验证了标定方法的有效性。     

基于调制系数最优法的TLDMC-PMSM新型直接转矩控制

针对矩阵变换器永磁同步电机系统(MC-PMSM)直接转矩控制方法出现的转矩磁链脉动大、幅值失调、系统鲁棒性弱等问题,提出了一种基于调制系数最优法的三电平直接矩阵变换器永磁同步电机(TLDMC-PMSM)新型直接转矩控制方法。首先描述了MC-PMSM直接转矩控制系统的原理;其次用三电平直接矩阵变换器替换两电平矩阵变换器,转速环通过复叠式螺旋滑模控制、转矩磁链环通过超螺旋滑模直接转矩控制替换传统的比例积分控制,并且引入调制系数最优法来抑制电机转矩波动逐渐增大,进而实现对永磁同步电机的精确控制;最后通过MATLAB/Simulink仿真软件和硬件实验验证所提方法的可行性与优越性。