开关磁阻电机调速系统的中断设计

随着电力电子技术、微电子技术和控制理论的迅猛发展,开关磁阻电动调速系统得到了快速的发展,正逐步从理论研究走向行业应用。目前主要采用交流调速系统和直流有刷调速系统。这两种调速系统都存在制造成本高、效率低等问题,并且目前仍然没有合适的解决方法。论文首先阐述了开关磁阻电机工作原理,根据电机的基本方程以及电机的线性模型,结合电机控制的三种基本模式,分析了电机电动、制动控制策略以及电机调速的控制原理。然后根据电机的实际磁链数据,在Matlab/Simulink仿真环境下建立了开关磁阻电机的仿真系统,针对电机重载启动、最佳开通区间运行以及制动运行等工作状态做了仿真。     

基于DSP的交流电机伺服控制器设计

对基于DSP交流异步电机伺服控制系统进行硬件设计,介绍了双闭环伺服电机硬件电路的设计,并主要介绍DSP外围电路的设计及器件选型,包括整流逆变电路、能耗制动电路、电流检测电路、光电编码电路、温度检测电路以及电流保护电路.通过温度和电流检测电路对电机的运行状态进行实时保护;通过光电编码电路可以对增量式光电编码器信号进行信号变换;DSP对光电编码器的信号进行解码,并通过换算关系进行电机转速和位置的计算.本系统在基于电流环、速度环检测的基础上对交流电机进行精确的转速控制.     

电动汽车能量控制系统的动态建模与仿真

在异步电动机驱动的电动汽车运行过程中,驱动系统的直流侧电压和电流随着运行状态的不同而发生变化,从而会造成电动机控制性能的恶化.根据电动汽车驱动时直流侧电压需保持恒定,能量回馈时直流侧电流需保持恒定的要求,使用双向直流-直流变换器对直流侧电压和电流进行调整,正向工作时采用电压反馈并使用PI控制器镇定系统,反向工作时采用电流反馈并使用基于补偿环节的平均电流法镇定系统.分别建立了正向电压控制和反向电流控制的动态数学模型,利用输入电压和负载的阶跃扰动考验了系统的抗扰能力.通过MATLAB仿真证明了该控制方法的有效性和正确性.     

基于异步电机制动机理的转矩负载模拟

通过分析电机的电气制动机理与电动负载模拟系统中负载转矩模拟机理,揭示了加载电机运行状态的本质特征.在此基础上,针对三相异步交流电机,分析和论证了能耗制动与反接制动的原理及实现模拟承载系统负荷力矩的可行性;设计了三相异步电机的制动电路,完成电机及制动电路的数学建模;结合自动控制原理,完成对系统的校正;最后通过在Matlab中进行仿真及得到的实验波形,证明了文中方法的可行性,扩展了电动负载模拟系统的加载技术手段.     

永磁同步电机滑模自适应控制

在永磁同步电动机速度控制过程中,外界干扰、参数变化、系统模型不精确等给系统控制精度带来很大影响。电机控制系统采用电流环、速度环双闭环控制。电流环采用SVPWM调制的矢量控制;速度环采用滑模自适应控制,滑模控制对外界干扰、参数变化等不敏感,结合自适应控制可削弱滑模控制产生的抖振。然后利用MATLAB平台对系统进行仿真,仿真结果显示,采用滑模自适应控制的电机启动时转速和电流超调量小、并能快速达到稳定运行状态;在外加干扰时系统转速和电流有微小波动,但能快速恢复到稳定运行状态。与简单的滑模控制相比,滑模自适应控制器不仅响应速度快、超调小,并且克服了抖振、具有较好的稳态精度和动态性能。     

矿用电机车程序控制制动系统

矿用电机车在自动控制运行时,必须有工作制动和紧急制动装置。电机车架线有电时呈现电动状态。电机车机械式杠杆闸瓦制动系统的电磁传动装置的工作取决于架线是否有电。装有电磁传动装置(属吸动式短程牵     

电动助力转向系统的设计与开发

电动助力转向是一种新型汽车动力转向技术。设计了一种采用P87C591单片机控制的汽车电动助力转向系统．给出了系统助力特性曲线,提出了一种简单的回正控制策略、采用模拟PID对电机输出电流进行闭环控制,利用PWM技术控制电机端电压大小达到调节电机电流的目的。试验表明该系统助力跟随性好、响应快、精度高,具有良好的电动助力转向性能,已通过了装车试验。     

基于扩张状态观测器的PMLSM滑模调速控制策略

针对数控机床在实际生产运行过程中的急速启停和高精度定位的工作要求,直线电机驱动易受含有负载扰动、电流限流及电机参数不匹配变化等因素的影响,造成生产效率低下和安全性隐患,故对驱动电机进行双闭环控制优化。首先,速度环采用新型的变速趋近律的滑模控制算法设计的滑模速度控制器（NRLSMC）,并利用扩张状态观测器（ESO）对参数失配和扰动进行估计和补偿;其次,电流环采用无差拍电流预测控制（DPCC）提高了电流跟踪精度和鲁棒性。仿真结果表明：提出的方法提高了系统的抗干扰性能、增强了系统的响应速度和鲁棒性。     

变频调速技术及其在工业电气自动化控制中的运行

由于电力传动特性复杂,电动机频繁正、反向运行,经常处于过负荷运转和电动、制动不断转换的状态中;它的安全性、可靠性亦是至关重要,交流电动机变频技术已日趋完善,变频调速器用于交流异步电动机调速,已成为电动机调速节能最主要的技术.本文主要探讨变频调速在工业电气自动化控制中的运行.     

基于速度信息观测的无轴承永磁同步电机悬浮解耦控制

无轴承永磁同步电机以转子位置信息为媒介实现解耦控制,整个算法复杂且依赖速度传感器.本文研究电机无传感器运行及解耦算法简化的方法.首先将传统扩张状态观测算法简化为线性形式.然后将二、三阶线性扩张状态观测器分别加入转矩和悬浮系统电流环和位移环,并定义电角速度与转矩d-q轴电流乘积以及转矩系统q轴磁链与悬浮d-q轴电流乘积为扰动项,利用观测器辨识转速信息及悬浮扰动力.接着对转速信息进行处理、对悬浮扰动力进行补偿从而实现无速度传感器运行并简化悬浮解耦算法.最后通过仿真验证所提控制策略能够实现电机无速度传感器运行,保证额定转速下稳定悬浮.     

永磁同步电机的自适应预测比例-积分-谐振电流控制

考虑数字控制系统一个采样周期输入延时和驱动器功率管非线性特性的影响,为增强永磁同步电机（Permanent magnet synchronous motor,PMSM）电流环稳定性和提高电流控制精度,提出一种自适应预测比例-积分-谐振控制（Adaptive predictive proportional-integral-resonant,APPI-RES）策略.该方法能够在电机电阻和电感参数不确定的条件下,预测电流控制误差和未知周期电压扰动,将所得预测量执行反馈控制,实现了对系统输入延时和相电流谐波的有效补偿.最后,通过仿真分析验证了所提控制策略的有效性.     

一种新颖的SPMSM驱动系统自适应死区补偿方法

逆变器死区效应将造成电机电流畸变,为提高表贴式永磁同步电机电流控制精度,提出一种自适应死区电压补偿策略。该方法利用参考电流建立d、q轴死区电压核函数,能够在表贴式永磁同步电机电阻、电感参数未知的情况下,对d、q轴死区电压的幅值进行辨识,将辨识的电压幅值与其核函数相乘得到所需补偿的死区电压。从而解决了输死区电压造成的相电流畸变难题。仿真结果表明,所提出的电流控制策略能够有效减少相电流谐波含量、提高电流控制精度。     

无速度传感器电励磁同步电机模型预测电流控制

为了提高电励磁同步电机控制系统的可靠性,优化电励磁同步电机的调速性能,提出了一种带无速度传感器的电励磁同步电机模型预测电流控制策略.以模型预测电流控制作为电流环,取代传统的PI调节器,有效抑制电流纹波,提高了电流的跟踪性能.基于模型参考自适应理论,设计电励磁同步电机无速度传感器,对电机运行转速进行在线辨识,实现对转速准确估计.仿真结果表明:控制系统具有较好的快速性和可靠性.     

无位置传感器的SRD系统及其应用

在分析SR电机相电流的基础上，通过检测相电流梯度的变化来检测电机转子位置，以实现无位置传感器的SRD系统，为解决系统起动和低速运行问题，引入了软件定位和斩波控制；为提高高速运行时的转矩，加入了角度位置控制，将无位置传感器SRD系统应用于料位探测，简化了控制电路，降低了系统成本，增强了系统的可靠性。     

基于DSP和CPLD的四相容错电机控制系统硬件设计

主要完成了一个以DSP2808为控制核心,结合CPLD进行组合逻辑控制的四相容错电机控制系统的硬件设计;系统通过CPLD发出控制信号控制H桥来驱动电机,通过霍尔电流、位置传感器来进行电机驱动电流、转子位置、电机转速信号的采集,将采集信号送入CPLD和DSP进行闭环控制;对280V供电电压条件下,IGBT的栅极电压和电机的相电压进行了测试,电压波形符合要求,电机运行良好;实际测试结果表明基于此硬件系统的控制电机具有功率大、运行可靠、带负载能力强等优点.     

基于GA+BP网络速度辨识的直接转矩控制

针对传统直接转矩控制中存在电流、磁链和转矩脉动较大及速度传感器的使用降低了系统的可靠性,增加了系统的成本等问题,提出了利用遗传算法(GA)优化的BP网络电机速度辨识方法,实现了异步电机无速度传感器直接转矩控制。该方法保持了直接转矩控制固有的转矩响应快和系统鲁棒性强的优点,降低了磁链、转矩脉动,加快了系统的响应速度,并对负载的扰动具有较强的鲁棒性,有效地改善了系统的动、静态性能,实验结果证实了该方法的可行性和有效性。     

永磁同步电动机交流伺服系统控制新方法

设计了基于TI的DSP专用电机控制芯片TMS320F240的永磁同步电动机(PMSM)交流伺服系统，它很好地解决了伺服系统中PWM生成、电动机速度反馈大小、方向和电动机电流反馈等问题，系统硬件得到了极大的简化，提高了系统的可靠性。该系统采用软件化控制，只需较少的外围硬件，降低了硬件成本。实验结果说明，该系统实现了高性能和高性价比。     

一种无刷直流电机的无位置传感器控制研究

通过对电机相电压和相电流的映射,利用人工神经网络在处理非线性、不确定问题上的优势,提出一种基于FRA优化的RBF神经网络实现无刷直流电机的无位置传感器控制,估算出准确的电机换相信号。实验结果验证了本文方法的有效性。     

基于动态换向策略的开关磁阻电机控制方法

针对开关磁阻电机(SRM)的自身结构造成的转矩脉动问题以及驱动系统的抗干扰能力,提出了一种基于改进的动态换向策略与改进小波神经网络(WNN)的控制器方案。基于直接瞬时转矩控制(DITC)系统设计了一种动态的换向策略,减少关断以后的相电流,增加开通相电流的被激励程度,进而抑制系统的转矩脉动。此外基于小波神经网络改进了速度控制器,并将系统的输出转矩引入,使得系统能更好地应对扰动,增强系统的鲁棒性。仿真结果表明,与传统直接瞬时转矩控制和基于小波神经网络的转矩控制相比,转矩脉动减少了22.12％到64.14％,负载突变后静态误差仅为0.02r/min到0.01r/min,可以有效减弱转矩脉动且系统的抗扰能力显著提高。     

直流无刷电机智能控制系统研究

阐述直流无刷电机工作原理,分析直流无刷电机的数学模型;介绍模糊控制理论与神经网络控制理论,提出模糊自适应PID控制策略;在MATLAB环境下,分别使用反电动势建模法建立直流无刷电机控制系统的模型,并对各个模型进行仿真分析。然后利用BP神经网络控制策略,模糊自适应PID控制策略改进速度控制器中的常规PID算法,进行仿真,并将所得结果进行对比。从对比结果可以得出模糊自适应PID控制策略更适合直流无刷电机的控制。