《电机数字控制系统集成设计》系列讲座（十六）第7章基于FPGA架构交流电机数字控制系统集成设计

介绍了一种基于FPGA的全数字单芯片交流伺服驱动系统。采用现代EDA设计方法,使用VerilogHDL硬件描述语言完成了永磁同步电动机矢量控制系统的坐标变换、空间矢量脉宽调制（SVPWM）、电流环、速度环以及串行通讯等电机控制模块的编程,在Xilinx3S400FPGA芯片中实现了永磁同步电动机转子磁场定向控制。     

《电机数字控制系统集成设计》系列讲座（九） 第5章 基于DSP架构交流电机数字控制系统集成设计

依据上一节对基于DSP架构交流电机数字控制系统集成设计的分析、掌握了ADMC331DSP的基本结构,进行了电机系统三相电流的采样、坐标变换电流环设计以及电压解耦控制等,为无刷直流电动机系统的数字控制提供了必要条件,本节重点介绍无刷直流电机系统的数学模型及在位置控制系统中的应用。     

《电机数字控制系统集成设计》系列讲座（十二）第6章基于HCU架构交流电机数字控制系统集成设计

本节介绍基于Infineon8位嵌入式微处理器在空调压缩机驱动控制系统中的应用。重点分析空调压缩机用永磁同步电动机（PMSM）的转子位置与速度预估算法、启动问题及相应驱动控制策略,完成基于XC878的低成本、高性能空调压缩机用无传感器永磁同步电动机驱动控制系统集成设计。     

基于DSP的永磁同步电动机伺服系统速度环研究

简述了永磁同步电动机伺服系统的原理与设计,指出矢量控制技术可以实现电机交、直轴之间的解耦,具有线性转矩控制特性,能够获得比较平稳的输出转矩,达到比较宽的调速范围.论述了采用DSP为微处理器的交流伺服控制系统,通过研究速度环的动态结构,选择速度环的调节方式,满足速度环的无误差与抗扰要求.研究适合于中、小功率的交流伺服系统,有较高的动态和静态性能.     

第7章基于FPGA架构交流电机数字控制系统集成设计

本章在第2章电机数字控制集成设计算法的基础上,重点介绍基于FPGA的空间矢量脉宽调制（SVPWM）的集成设计与实现、旋转变压器轴角（R／D）变换电路设计及基于FPGA架构交流电机数字控制系统集成设计的应用。     

永磁同步电动机起动问题的分析与解决

永磁同步电动机的矢量控制要求控制器在电机开始运行之前能获知转子的大概位置以便电机正常起动。在研究基于DSP的永磁同步电动机调速系统过程中,针对上述问题进行了理论与仿真分析,并对永磁同步电动机起动时定子绕组通直流电的方法进行了实验验证,该方法解决了永磁同步电动机转子位置初始化及起动的问题并实现了最大转矩起动。     

十二相永磁电机驱动系统的容错控制策略

以采用多通道控制技术的十二相永磁推进系统为研究对象,研究基于分组控制的驱动系统容错控制方式。首先在建立dq坐标系下多相永磁同步电机多Y数学模型的基础上,分析容错模式时的电机转矩输出能力,并将矢量控制与分组控制结构相结合,以相绕组最大电流为约束条件建立驱动系统的容错控制策略,保证永磁同步电动机缺相时输出转矩的平稳性。最后,对十二相永磁电机驱动系统的断相故障状况进行仿真和实验,验证了采用基于多Y数学模型的分组控制策略,当某相出现故障时切除该相所在整套绕组及控制通道,更适用于对可靠性要求高的多相电机驱动系统。     

电动汽车用永磁同步电动机直接转矩控制系统

给出了电动汽车驱动用永磁同步电动机直接转矩控制策略,开发了基于DSP的直接转矩控制系统。实验结果表明直接转矩控制技术应用于电动汽车驱动用永磁同步电动机是可行的。     

基于直接转矩控制的测功机动态负载研究

阐述了永磁同步电动机直接转矩控制的基本原理,介绍了一种基于永磁同步电动机直接转矩控制（DTC-PMSM）测功机设计方案,并据此建立了系统模型进行了大量仿真,仿真结果表明系统方案是可行的,可以对输出转矩实现精确控制,模拟不同工况下的负载特性,并且具有较好的动、静态性能。此方案具有控制结构简单,无需转矩传感器等优点,大大降低了硬件成本,有良好的工程应用价值。     

基于DSP永磁同步电动机直接转矩控制系统设计

随着永磁同步电动机(PMSM)各种高性能控制策略的出现和发展,以及对低成本控制系统的追求,PMSM全数字控制成为了一种发展趋势.以TMS320LF2407A型DSP为核心,结合直接转矩控制(DTC)的特点,设计了一套功能完善、实时性好的PMSM DTC系统.实验结果表明,硬件系统工作可靠、控制速度快、转矩动态响应迅速、稳态运行平稳.     

《电机数字控制系统集成设计》系列讲座 第1章 电机数字控制系统集成设计综述

前言基于现代EDA(Electronic DesignAutomation)技术和MCU(MicroController Unit)、DSP(DigitalSignal Processor)、FPGA(FieldProgrammable Gate Array)器件,运用现代电机控制理论,进行电机控制器的集成化研究将是电机控制领域的一个重要发展方向,开发具有自主知识产权的电机控制IP(IntellectualProperty)芯核,实现SOC(System on     

基于Kautz模型的永磁同步电动机调速系统电流预测控制

提出了一种基于Kautz模型的自适应增量式模型预测控制算法,并将该算法应用到基于DSP TMS280F2812的永磁同步电动机数字控制平台上,实现了对永磁同步电动机电流的数字控制。根据数字控制平台的局限性,作者对该算法进行了优化。大量实验证明,提出的模型预测控制算法可以使永磁同步电动机电流控制系统具有较快的响应速度,较为平稳的运行状态,较强的鲁棒性,在电机控制领域具有较高的工程应用价值。     

损耗极小的内置式永磁同步电动机直接转矩控制

为解决永磁同步电动机驱动系统在轻载运行时效率偏低的问题,给出了一种损耗极小的永磁同步电动机直接转矩控制方案。该策略通过分析电动机损耗与转速、转矩和定子磁链的关系,建立了考虑铁心损耗的永磁同步电动机模型,根据该模型推导出了使电机电气损耗极小的最优定子磁链表达式,将最优定子磁链计算模块嵌入直接转矩控制系统,从而实现了永磁同步电动机直接转矩控制调速系统的损耗极小。实验结果表明该控制方法不仅保持了传统直接转矩控制动态响应快的特点,而且能够提高电机在轻载运行时的效率。     

同步磁阻电机分析与设计(连载之十二) 永磁辅助同步磁阻电机的设计研究

针对两层磁障的同步磁阻电机,分析磁障厚度比例对磁阻转矩的影响。进而在优化的同步磁阻电机中间磁障中插入永磁体形成永磁辅助同步磁阻电机,讨论此类永磁辅助同步磁阻电机的齿槽定位力矩、永磁转矩、磁阻转矩和抗退磁性能。最后对比了同步磁阻电机和永磁辅助同步磁阻电机的转矩特性以及调速特性。     

永磁同步电动机的直接转矩控制研究

永磁同步电动机是一个强耦合的非线性系统。本文针对永磁同步电动机的特点,结合直接转矩控制方案,对永磁同步电动机直接转矩控制方法和调速控制问题进行了深入地研究。文中首先介绍了永磁同步电动机的基本结构,并根据电机基本理论建立了三相永磁同步电动机在转子坐标系下的数学模型,再以三相永磁同步电动机为基础,分析了直接转矩控制的基本理论,最后提出了永磁同步电动机直接转矩控制系统的原理。仿真结果表明,并且在不同参考转速给定下系统具有更好的适应性。     

《电机数字控制系统集成设计》系列讲座(四) 第3章 电机数字控制系统中位置与速度传感器

3.1引言在永磁交流伺服无刷电动机构成中磁极位置传感是不可缺少的重要环节。除了无独立位置传感器运行电机外,都采用位置传感器来实现位置传感。位置传感器的精度和分辨率对电动机的性能有很大的影响。在方波原理无刷永磁电动机电压驱动中,要求传感器提供对准磁极的方波(开关)信号。在正弦波原理无刷永磁电动机电压驱动中,要求传感器提供与磁极同步的正弦波位置信号。从原理上看,凡是能提供方波和正弦波位置信号的     

永磁同步电动机直接转矩控制系统的研制

对永磁同步电动机直接转矩控制运行机理进行了研究。在此基础上开发了一套基于TMS320LF2407的永磁同步电动机直接转矩控制交流调速系统。实验验证了该策略可用于永磁同步电动机控制,实验还表明永磁同步电动机直接转矩控制具有优良的转矩快速动态响应特性和对系统参数摄动、外干扰具有很强的鲁棒性等优点。实验系统安全可靠运行表明该调速系统具有优良的故障检测和保护功能,硬件设计思想合理。     

用有限元法计算永磁同步电动机的转子损耗

提出了数值分析中高速直接转矩控制的永磁同步电动机(PMSM)的转子损耗，利用DSP基仿真程序模拟实际的直接转矩控制永磁同步电动机的性能，计算空载和额定转矩时的定子电流。结果表明，相同转速下的中、高速直接转矩控制的永磁同步电动机空载运行时的转子损耗要比额定负载下运行时的转子损耗高很多，并将在7500r/min下运行的直接转矩控制的永磁同步电动机的转子损耗计算值与空载损耗测试值进行了对比。     

基于三电平逆变器永磁同步电机矢量控制研究

三电平逆变器采用SVPWM控制策略,以DSP为数字控制平台,实现了三电平空间矢量控制.分析了永磁同步电动机矢量控制原理并且阐述了永磁同步电动机变频调速的数字矢量控制系统的实现过程.     

轴向叠片各向异性转子同步磁阻电机直接转矩控制的研究

轴向叠片各向异性转子电机具有许多优点，但也存在一些缺点，如起动时需要位置传感器保持转子与磁链同步，电机参数（特别是直轴电感）易受饱和影响而使控制系统复杂等缺点。直接转矩控制具有无位置（速度）传感器，且除定子电阻外不需要其他参数等。介绍了同步磁阻电机控制的研究现状，提出了同步磁阻电机适合使用直接转矩控制技术。通过对四极2.2kW ALA转子样机进行的DSP控制实验研究，验证了ALA转子同步磁阻电机直接转矩控制方案的可行性。