永磁轮毂电机目标驱动力SVPWM柔性控制

在对永磁轮毂电机进行目标驱动力控制时,采用直接转矩控制会产生很大的转矩脉动,常规的矢量控制因控制器的高频开关信号和定子磁链圆逼近算法造成高频次的电磁转矩脉动.针对上述问题,通过分析矢量控制理论和空间矢量脉宽调制(SVPWM)算法,综合最小二乘法误差优化原理,对矢量控制系统中的SVPWM模块进行改进,设计出一种SVPWM柔性控制器.最后使用MATLAB/Simulink搭建仿真模型,在同一设定工况下,对比了直接转矩控制、常规SVPWM控制、SVPWM柔性控制的仿真效果.结果表明:SVPWM柔性控制技术优于直接转矩控制和常规SVPWM控制,降低了转矩动态变换时的脉动幅度和频次.上述方法提高了永磁轮毂电机的控制精度,具有良好的动态性能.     

直流无刷电机换向转矩脉动抑制研究

为了解决直流无刷电机换向过程中转矩脉动较大的问题,提出了一种优化的脉冲宽度调制方法.为了分析直流无刷电机运行时脉冲宽度调制方法对电机换相转矩的影响,在理论上,从直流无刷电机方程入手,推导了直流无刷电机换相时的电磁转矩大小,分析了产生换相转矩的原因.针对使用传统脉冲宽度调制方法时电机转矩脉动较大的缺点,提出了一种新的脉冲宽度调制方法PWM-ON脉冲宽度调制.并从理论上证明了在直流无刷电机控制中,所提出的PWM-ON脉冲宽度调制方法产生的转矩脉动相比较小.在试验中使用了基于TMS320LF28016芯片的具有高可靠性与高灵敏性的DSP控制系统,通过实验证明,所提出的脉冲宽度调制方法有效地抑制了直流无刷电机换相时的转矩脉动.     

永磁无刷电机方波和正弦波驱动的转矩研究

使用电磁场分析软件和Matlab/Simulink仿真工具,分别对永磁无刷电机方波和正弦波驱动时的稳态电磁转矩和动态电磁转矩进行了仿真分析,对两种驱动方式下的稳态电磁转矩的大小、转矩脉动进行了比较。结果表明,正弦波驱动较方波驱动稳态电磁转矩值及转矩脉动减小,动态电磁转矩脉动频率增加,但脉动幅值也同时增加。     

基于SVPWM的感应电机直接转矩控制系统的研究

针对传统的直接转矩控制转矩脉动大、开关频率不恒定等问题,提出了一种基于SVPWM技术的新型直接转矩控制系统,并利用MATLAB/SIMULINK仿真软件建立了系统模型。系统采用PI控制器调节磁链和转矩,可以得到能够准确补偿磁链和转矩的参考电压矢量。逆变器的开关状态由SVPWM控制,可以保持逆变器开关频率恒定。实验结果表明该设计是正确的,并能有效的减小磁链和转矩脉动,保持开关频率固定,改善控制系统的性能。     

直流无刷电机的DSP模糊控制系统

基于DSP设计了直流无刷电机的模糊控制系统,阐述了系统硬件主电路设计,以及软件实现的设计方法,为解决直流无刷电机控制中难题,进一步提高系统控制性能,采用了无刷直流电机电流、转速双闭环控制及模糊自整定PI算法的控制策略,较好实现了直流无刷电机控制系统的智能控制。应用了PWM控制的重叠换相法抑制转矩脉动。实验结果及仿真结果表明,该系统控制效果良好,转矩脉动抑制明显,运行可靠的特点,验证了该设计的快速稳定和鲁棒性。     

基于矢量线性组合的直接转矩控制系统仿真

针对传统直接转矩控制存在转矩脉动大和开关频率不固定的缺点,该文提出了一种采用矢量线性组合和SVPWM调制的新型直接转矩控制方法,即由空间矢量脉宽调制（SVPWM）技术产生六个基本的和六个线性组合的定子电压空间矢量,根据转矩偏差和磁链偏差优化选择定子电压空间矢量,实现对电机转矩的控制.将该控制方法应用到异步电动机调速系统,通过系统仿真实验验证,该控制方法的输出转矩脉动小、电流谐波低、开关频率固定,调速系统有着良好的动态性能和调速精度.     

异步电动机矢量控制调速系统的探讨

本文从理论上分析了异步电动机矢量控制数学模型及空间矢量脉宽调制(SVPWM)原理,推导出来SVPWM方法的空间电压矢量作用时间数学公式,建立了基于空间矢量脉宽调制的异步电动机矢量控制调速系统的仿真模型,并进行了样机实验。仿真及实验结果表明所设计的三相异步电机调速系统具有转矩脉动小,输出电流波形好,系统响应快等优点。     

基于DSP的异步电动机SVPWM变频调速系统的设计

文章分析了电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)的原理,设计了以DSP芯片为控制器的SVPWM变频调速系统,介绍了该系统的硬件构成和软件实现,建立了系统的仿真模型,并用Matlab/Simulink软件对该系统进行了仿真实验。仿真结果证明,该系统启动快、超调小、稳态转矩脉动小,具有良好的静、动态性能。     

高性能直接转矩控制的感应电机驱动调速应用

在感应电机驱动控制器中,直接转矩控制(DTC)是独立于转子参数,且无需速度或位置传感器,直接转矩控制的方案没有PI调节器,坐标变换,电流调节器和PWM信号发生器。尽管它简单,但必须在良好的转矩控制稳态和瞬态工况时获得。本文旨在分析DTC的原则、策略和与其应用改进空间矢量脉宽调制(SVPWM)的问题。在每个采样周期的开关瞬间,应用空间矢量脉宽调制技术减少转矩脉动。     

基于FLUX(R)的永磁无刷电机齿槽转矩抑制的仿真研究

基于Cedrat公司FLUX(R)软件的仿真环境,建立了永磁无刷电机的仿真模型,对比研究了辅助凹槽深度、宽度及数目对电机齿槽转矩的影响,为永磁无刷电机齿槽转矩抑制提供了一定依据.     

具有死区补偿的自抗扰控制下PMSM转矩脉动抑制方法

空间矢量脉宽调制死区效应对永磁同步电机(PMSM) 的调速控制系统及转矩脉动有一定影响, 为了削弱其不利作用, 在永磁同步电机矢量控制基础上, 提出一种新型的具有死区补偿的自抗扰PMSM控制方案, 针对传统自抗扰控制策略下电机转矩脉动较大的缺陷, 在原有的自抗扰控制策略中加入死区补偿. 仿真及实验结果表明, 具有死区补偿的自抗扰PMSM驱动系统, 谐波含量明显减少, 速度驱动系统更加平稳, 有效抑制了转矩脉动.

     

无刷直流电动机动态性能分析

针对无刷直流电动机实际运行过程中存在的脉动和非平滑现象,基于内部结构特征和工作原理,研究了无刷直流电动机的运动特征和动态特性.从电机齿槽结构、绕组形式、转子位置、换相过程等方面分析了气隙磁场分布特征和对相电流、反电动势波形的关联作用,阐述了造成转速变化和产生脉动转矩的影响机理,讨论了单闭环控制与双闭环控制方式下的电机运行特性.通过搭建系统仿真模型,获得了空载启动、突加负载、变转速等控制要求下电机转速、定子电流和转矩的运行曲线和变化规律.理论分析和仿真实验均有效地阐明了无刷直流电动机的动态性能.     

Commutation Torque Ripple Suppression in Three Phase Brushless DC Motor Using Open-end Winding

Three phase brushless DC motor has the characteristics of high power density, simple structure and excellent speed regulation performance, which is widely used in the field of electric drive. Open-end winding brushless DC motor has no neutral point, and each phase winding is electrically isolated, which can realize the independent control of each phase winding. Compared with Y-connected brushless DC motor, the open-end winding brushless DC motor has a wider range of speed regulation under the same voltage, and has certain fault-tolerant performance, which is suitable for the application of low voltage and large current. Compared with the multiphase fault-tolerant motor, open-end winding brushless DC motor has simpler structure and higher winding utilization rate. However, the open-end winding brushless DC motor still has torque ripple, among which the cogging torque is related to the motor body structure, while commutation torque ripple is affected by the mutual inductance of the winding and the current freewheeling loop. The commutation process of the open-winding brushless DC motor is analyzed, and it is concluded that the current change rates of the turn-off phase and turn-on phase are equal under the ideal back electromotive force(back-EMF), which can ensure that the non-commutation phase current and the electromagnetic torque kept constant. The overlapping commutation with phase current closed-loop method is proposed to suppress the commutation torque ripple of open-end winding BLDC motor, and the applied voltage on turn-off phase and delayed time of turn-off phase in overlapping commutation are derived, the sliding mode observer is used to calculate the electromagnetic torque. MATLAB simulation and experimental results verify the effectiveness of this method.

     

无刷直流电机转矩脉动的机理及仿真分析

无刷直流电机(BLDCM)以其体积小、可靠性及效率高和其输出转矩大的特性在机器人、精密仪器设备等很多领域中得到了广泛的使用,但其固有的电磁转矩脉动却也限制了其应用的范围,这也是对其研究的重点和难点.介绍了无刷直流电机转矩脉动的成因,并对4种PWM调制方式下产生的转矩脉动进行分析得出最佳的控制方案,最后利用Matlab/Simulink进行建模仿真,对分析结果进行了验证.     

无刷直流电机转矩脉动抑制研究

在电力电子技术发展的研究中,无刷直流电机系统具有转矩电流比高、转速高、动态性能好、可靠和易于控制等优点,在中小功率驱动场合应用广泛;但缺点是换相转矩脉动大,一定程度上制约了无刷直流电机的应用。为提高电机精度和稳定性,针对无刷直流电机换相转矩脉动的问题,采用补偿方法,分析了HPWM-LON调制方式对无刷直流电机换相转矩脉动的影响,提出了一种直接面向转矩脉动的补偿方法,建立了Psp ice仿真模型,通过对仿真结果的分析和比较,得出了这种转矩脉动补偿方法能有效的抑制转距的脉动,提高性能精度,消除了转矩脉动产生的噪音。     

ANFIS based multi-sector space vector PWM scheme for sensorless BLDC motor drive

This paper presents a design and development of Multi Sector Space Vector Pulse Width Modulation scheme (MS-SVPWM) for the speed control of brushless direct current (BLDC) motor drive. This control scheme is developed to enhance the performance of BLDC under wide range of speed and load variation. The hardware prototype is developed for 400 W, 30 V, 3000 rpm BLDC motor. The drive consists of uncontrolled rectifier unit for providing DC source to inverterunit. The proposed drive control has been done by implementing MS-SVPWM scheme using ANFIS control. The main function of ANFIS controller is to select the suitable sector for the drive and also predict the mismatching pulses by comparing conventional SVPWM and MS-SVPWM switching patterns. This new switching control technique helps to reduce switching losses of inverter and also improves an efficiency of BLDC system. This MS-SVPWM reduces the DC voltage ripple; Total Harmonic Distortion (THD) and torque ripple to the standard level. To verify and validate the practicality of the proposed system, the simulation is first performed using MATLAB Simulink tool. The hardware system is developed for the MS-SVPWM using DSPIC30F4011controller, the simulation and experimental results are presented.     

ISG电机在冷起动中的策略仿真

ISG电机的控制系统决定着发动机冷起动性能,是弱混合动力系统中关键部件。它必须在很短的时间内拖动发动机至点火转速,并且要求转速过渡平稳,脉动冲击小。基于永磁同步电机(PMSM)数学模型选定矢量调速策略,采用脉宽调制器(SVPWM),因具有谐波少、响应快的优势,可作为电流调制方法。采用建立S imu link上的发动机阻力矩模型制定发动机起动策略,对冷起动过程进行仿真。仿真结果表明控制策略能够满足发动机快速起动的要求,并且升速过程平稳,受阻力矩变化影响较小,具有较好的抗负载扰动性能。     

基于Simulink的无刷直流电机自抗扰控制系统的仿真

无刷直流电机(BLDCM)作为一个多变量强耦合非线性系统,经典PID控制已难以满足日益增长的精密控制需求.本文根据无刷直流电机的特点及自抗扰控制器(ADRC)设计原则,建立了一种无刷直流电机单环自抗扰控制系统,并在MATLAB/Simulink上建立了仿真模型.仿真结果表明ADRC对外部扰动和电机参数的变化有较强的鲁棒性.