基于返步法的永磁同步电机转速控制

为完成伺服电机平稳而准确的转速控制，在深入分析永磁同步电机d、q坐标系数学模型基础上，基于模型和反步法理论设计一种电流环、转速环矢量控制律，该控制律首先根据目标的转速要求设置一个虚拟的q轴输入来控制速度环，其次通过q轴电压输入控制电流环跟踪虚拟q轴输入，同时设定d轴电压输入完成i_d=0控制，该算法在电流环控制设计时通过引入抗扰动补偿项及积分项，彻底消除模型未知扰动带来的影响，因此较以往的经典PI控制方法提高了系统的整体性能，通过仿真验证了该控制律的有效性。     

PMSM齿槽转矩引起的转速谐波数学模型与最小化方法

针对矢量控制下永磁同步电机齿槽转矩引起转速谐波的机理复杂，及当前齿槽转矩抑制方法会增加控制系统复杂性等问题，推导矢量控制下齿槽转矩引起的转速谐波数学模型，提出基于PI控制器参数整定的转速谐波最小化方法。首先，通过分析矢量控制下齿槽转矩到电机转速的闭环传递机理，推导了齿槽转矩到电机转速的闭环传递函数，构建齿槽转矩引起的转速谐波数学模型。其次，以推导的数学模型建立目标函数，采用遗传算法寻优出使得齿槽转矩引起的转速谐波幅值最小的PI参数。最后，通过仿真和实验对所推导数学模型的准确性和所提转速谐波最小化方法的有效性进行验证。结果表明，基于数学模型寻优出的速度波动最小PI参数可使齿槽转矩引起的电机转速谐波幅值降低20%以上。     

基于扩展卡尔曼滤波器的永磁同步电机转速和磁链观测器

为了取消永磁同步电机控制中的机械传感器，获得直接转矩控制中需要的电机磁链信息，设计了一种基于扩展卡尔曼滤波器的永磁同步电机转速和磁链估算方法。选取定子固定坐标系下定子磁链、电机转速和转子位置为状态变量，电压和电流作为输入、输出量，建立估算定子磁链、电机转速和转子位置的EKF滤波器系统。采用空间矢量调制的直接转矩控制策略，有效减小了直接转矩控制方法的转矩脉动，并保持了功率器件恒定的开关频率。实验结果表明EKF准确地观测了电机转速和磁链，所构建的无速度传感器DTC控制系统具有良好的转速和转矩控制性能。     

永磁同步电机模糊滑模控制系统的研究

针对永磁同步电机电流和转速强耦合的特点,设计了一种基于模糊滑模控制的非线性电机转速控制器。应用模糊控制实现滑模切换部分的控制,减轻了传统滑模控制的抖振现象。建立了采用该控制器的永磁同步电机转速控制系统的仿真模型。仿真结果表明,控制方法有效地实现了电机的转速跟踪,具有良好的动、静态特性和鲁棒性。     

一种新型低转矩脉动无刷直流电机的设计及其控制方式

提出了一种新型永磁无刷直流电机的设计及其控制方法。通过六相26极结构的解耦方式建立低转矩脉动永磁无刷直流电机数学模型，使每相可以进行并行的、相对独立的反馈控制。在MATLAB／simulink环境下对电机模型及其控制系统进行仿真研究，得到了电机正常工作时的转速及转矩响应波形。实验结果显示电机转速平稳，转矩脉动明显降低，从而验证了该种电机设计与控制方式的合理性和有效性。     

基于变限幅结构的内埋式永磁同步电机转速动态优化控制策略

针对内埋式永磁同步电机(interior permanent magnet synchronous motor,IPMSM)的转速动态性能优化展开研究，详细分析多种工况下的电流工作点轨迹及转速动态过程，揭示传统方法中存在的电流工作点轨迹偏移、转速超调、转矩波动等问题。针对这些问题，该文提出一种基于变限幅结构的转速动态优化控制策略,在转速环引入一个变限幅结构，并通过引入转速误差生成转矩控制信号，实现了转速、转矩的同步控制。该文提出的方法使转速误差呈指数收敛，不仅有效抑制了转速超调和转矩波动，还消除了传统方法中电流工作点轨迹的波动、偏移等问题，显著缩短了转速调节时间并提升了转速动态性能。最后，通过实验验证所提转速动态优化控制策略的有效性。     

基于dSPACE PMSM伺服控制器自适应反步法设计

针对永磁同步电机(Permanent Mmagnet Synchronous Motor，PMSM)绕组相电流和转速强耦合特性和参数的不确定性，利用非线性Backstepping方法设计了自适应积分反步控制器，在补偿参数不确定性影响的同时实现PMSM高性能位置跟踪控制。借助于dSPACE平台，将系统模型下载到实时硬件中进行在线仿真。实时在线仿真结果表明，设计的PMSM控制系统可以获得满意的跟踪效果，其滤波跟踪误差迅速以指数特性收敛到零，具有较好的位置伺服控制特性。     

永磁同步电动机伺服系统转速环控制策略综述

对高精度永磁同步电动机伺服系统的转速环控制策略进行综述。首先介绍两种常用的解耦线性化方法,并给出不同解耦方法下控制系统的结构图。然后,重点总结转速环控制器的设计,其中的主要问题是如何抑制系统参数不确定或时变以及外部扰动对转速控制的影响。许多现代控制方法被应用到转速控制器的设计中,包括自适应控制、自适应逆推方法、变结构控制和鲁棒控制,着重对这些研究结果进行总结,并予以分析和比较,最后指出今后需要开展研究的方向。     

带负载扰动前馈补偿的PMSM模型预测控制

本文提出了一种带负载扰动前馈补偿的永磁同步电机模型预测控制方法。根据永磁同步电机的基本方程和预测控制原理构建转速预测模型,采用一种改进的Luenberger观测器来估计负载转矩扰动,通过在转速预测控制器中引入负载扰动前馈补偿,来提高驱动系统的动态响应速度和抗负载扰动能力。实验结果表明,与传统的永磁同步电机模型预测转速控制相比,本文提出的控制方法在负载突变的情况下,转速波动更小,鲁棒性更强。     

无速度传感器的永磁同步电机无差拍直接转矩控制方法

针对传统永磁同步电机直接转矩控制方法中存在的转矩脉动大、开关频率不恒定等问题,提出了一种永磁同步电机无差拍直接转矩控制方法。为了使系统工作于无速度传感器状态,提出了一种简单实用的基于转子磁链的转速辨识方法。基于永磁同步电机的数学模型,通过计算在一个控制周期内能同时精确补偿转矩误差和磁链误差的空间电压矢量,得出了基于磁链与转矩的无差拍控制方法。利用转子磁链旋转速度与电机转速(电角速度)完全一致的特点,提出了一种简单实用的转速辨识方法,并将此转速辨识方法与无差拍直接转矩控制方法相结合。对传统直接转矩控制方法和提出的改进型控制方法分别进行了仿真与实验对比。分析结果表明,相对于传统直接转矩控制方法,所提方法能够明显减小磁链与转矩脉动,并且保持了传统直接转矩控制中转矩动态响应快的优点。转速辨识方法能够快速、准确地提供转速信号。仿真与实验结果验证了所提方法的可行性和有效性。     

永磁同步电机无速度传感器调速系统设计

介绍了一种永磁同步电机无速度传感器调速系统的方案及硬件组成。系统采用α-β坐标系，对非线性电机方程进行线性化，用扩展Kalman滤波原理，对永磁电机的转角θ和转速ω进行实时在线最优估计，不断修正估计转速面，使其始终与实际转速保持一致，并对电机d—q轴电流进行实时控制。仿真与实验结果证明，该方法在电机模型不准确和参数时变情况下，实现电机平稳调速。     

永磁同步电机位置伺服控制器及其Backstepping设计

基于永磁同步电机(PMSM)精确的数学模型，针对PMSM绕组相电流和转速强耦合特性，用Backstepping方法设计高性能PMSM位置跟踪控制器。根据Lyapunov定理证明所设计的控制系统具有全局稳定性。结果表明，用Backstepping方法设计的PMSM控制系统可以获得很好的跟踪效果，并且其滤波跟踪误差迅速以指数特性收敛到零，达到很好的位置伺服控制特性。     

基于最小二乘法的永磁同步电机无传感器控制

为准确估计永磁同步电机的转子位置和转速,实现无传感器控制,提出了一种基于最小二乘法的转子位置和转速观测器。观测器采用同步旋转坐标系下的电压方程,将电压、电流视为信息量,转子转速视为参数量,利用最小二乘法的辨识模型对转速进行在线辨识。该算法简单明了,计算量小。Simulink仿真结果表明该算法具有响应速度快、鲁棒性强,是一种有效的控制方法。     

交流励磁发电机励磁控制

本文提出了一种新的交流励磁发电机励磁控制模型,利用该模型对发电机有功、无功、转速调节特性进行了仿真研究,结果表明,该方法能实现有功、无功和转速的独立控制,且具有良好的动态性能。     

基于UKF的永磁同步电机无位置传感器控制研究

提出了一种基于Unscented Kalman非线性滤波（UKF）的永磁同步电机无位置传感器控制方法。利用易于检测的电机端电压和端电流,采用UKF算法实时地估计电机的转速和磁极位置,得到矢量控制系统转速反馈信号和矢量变换角度。永磁同步电机无位置传感器转速控制仿真结果表明．本文提出的估计算法既具有较高的估计精度又具有相对少的计算量,可以满足永磁同步电机伺服系统无位置传感器控制需要。     

一种永磁同步电机双滑模无传感器控制方法

针对永磁同步电机(PMSM)无速度传感器控制系统的低速稳定运行和宽调速范围问题,提出了一种基于双滑模控制的PMSM无速度传感器控制方法。该方法利用滑模观测器来估计电机的转速及转子位置角,以提高系统的低速带载能力,通过增加低通滤波器和补偿转子角度来消除低速时的抖振问题;利用滑模转速调节器替代传统的比例积分(PI)转速调节器,拓展了电机的调速范围。仿真与实验结果表明,所提方法具有较强的鲁棒性,转速辨识精度高,且系统可在全速度范围内稳定运行。     

无传感器永磁同步电机矢量控制系统概述

永磁同步电机因其自身的一些优点，在国防、工农业生产和日常生活等方面获得越来越广泛的应用。同时无传感器永磁同步电机的矢量控制方法，也成为研究中的一个热点。文章首先简单介绍了永磁同步电机数学模型和矢量控制的基本原理，在此基础上又集中介绍了近十几年来提出的多种估算永磁同步电机转子位置和转速的方法，如利用反电动势的估算方法，观测器方法，模型参考自适应方法，高频注入方法等等。对其中较重要的方法进行了详细的分析，比较了各种方法的优缺点，并介绍了不同方法所适用的条件和场合。     

基于转子磁链观测的PMSM滑模观测器控制方法

传统永磁同步电机滑模观测器无位置控制方法一般基于反电势观测,为消除反电势中的高频分量,需对反电势进行低通滤波后再进行转速和位置角估算。而低通滤波器的引入会对反电势的相位造成影响,进而需增加额外的相位补偿环节去补偿相角误差。同时,反电势会随转速变化,这给采用锁相环方法估算转速和位置角的PI参数整定也造成一定困难。针对以上情况,设计了一种改进型积分策略,通过对反电势进行积分得到转子磁链,通过对转子磁链进行锁相环得到转速和位置角。由于转子磁链在全转速范围内保持恒定,因此一套PI参数能在全转速范围内获得较好的控制效果,仿真结果表明,该控制方法具有良好的控制性能。     

稀土永磁同步电动机的双结构控制研究

对于转速精度高、调速范围宽，且要求平滑无级调速的稀土永磁同步电动机，为兼顾稳态和动态性能，使位置换向和时间换向相的优点都得以发挥，提出两种控制方式相结合的双结构控制方案，采用逆变器直流侧电压和控制端电压分别控制的策略，研究两种控制方式下的切换条件、控制过程和实现方法。系统以TMS320F240 DSP芯片为核心，提出软件伺服策略，在线计算实现两种控制结构的平滑切换及电机调速控制，克服失步现象，满足精度要求。     

永磁同步电动机无速度传感器直接转矩控制

对永磁同步电动机的数学模型及直接转矩控制理论进行了详细的分析，并在此基础上提出了一种基于模型参考自适应(MRAS)转速辨识的永磁同步电动机无速度传感器直接转矩控制方案，并对转速辨识进行了深入的研究。最后借助Matlab软件进行仿真，给出了仿真结果。