BLDCM无位置传感器控制系统仿真及实验研究

建立了无刷直流电机的数学模型,并设计了基于Matlab的无刷直流电机无位置传感器仿真系统。运用三段位启动法实现了电机的自启动,采用线反电动势过零点检测法实现电机换相。最后基于TI公司TMS320F2812搭建了实验平台,通过实验验证,设计的BLDCM无位置传感器控制系统具有快速的响应能力,同时能够很好地预测电机转子位置,为电机驱动电路准确换相提供了可靠保障。     

直线永磁无刷直流电机换相过程解析分析与多目标优化计算

弹射用直线永磁无刷直流电机具有工作电压高、电流大、工作速度动态范围大的特点,在换相过程中易产生换相推力脉动、平均推力下降等问题。针对直线永磁无刷直流电机(LPMBLDCM)的最佳换相控制和电机参数匹配,建立了换相期间、非换相期间电机换相过程数学模型,提出了换相距离的概念并分析了各因素对换相距离的影响。建立电机参数匹配多目标优化模型,利用Matlab和Isight软件进行了建模和求解,改善了系统优化匹配设计,验证了理论分析的正确性。     

无刷直流电机直接转矩控制系统

针对无刷直流电机换相期间存在较大的转动脉动,将直接转矩控制方法用于无刷直流电机控制系统中,分析了直接转矩控制的原理,结合无刷直流电机自身的特点,提出了略去磁链观测环节的无刷直流电机直接转矩控制方案.该方案转矩环采用滞环控制,根据转矩环输出和磁极位置决定施加的电压空间矢量.仿真和试验结果均表明,该方法能够较好地抑制无刷直流电机的转矩波动,具有良好的转矩动态响应.     

基于无刷直流电机的伺服系统低速性能仿真研究

伺服系统低速运动时,无刷直流电机转速低,运动平稳性差,容易产生力矩波动,引起低速爬行现象。为解决这一问题,在伺服系统位置环的基础上引入电流环,其中电流环采用分时反馈策略,根据霍尔信号逻辑对三相电流进行选择;位置环采用神经网络比例、微分、积分控制,并仿真验证伺服系统性能。仿真表明通过双闭环及神经网络PID控制能较好改善系统性能。     

一种对转永磁无刷直流电机定转子相对位置检测方法

对转永磁无刷直流电机由逆变器和电机组成,电机的定子和转子同时相向转动,逆变器的工作状态取决于定子和转子之间的相对位置,因此,研究定子和转子相对位置检测技术具有十分重要的意义。本文总结了定子和转子相对位置、电机工作状态和逆变器开关管驱动信号关系,利用12个霍尔位置传感器,提出了一种获取对转大功率稀土永磁无刷直流电机转子相对于定子位置信号的方法,导出了传感器信号和逆变器驱动信号的逻辑关系。仿真结果表明,该方法可以使对转永磁无刷直流电机正常工作。     

基于80C196MC的无刷直流电机控制系统

基于80C196MC芯片的无刷直流电机控制系统,包括80C196MC、IPM、速度显示及速度设定模块.通过位置传感器确定转子磁场位置和电机转速,控制功率逆变器的开关元件换流,输出相应的PWM波,为定子绕组供电,保证电动机转子磁场和定子磁场保持一定相位差同步旋转,使其具备直流电机运行性能.     

两种PWM调制方式对无刷直流电机转矩脉动的影响研究

详细分析了在发电状态下,双斩调制与单斩调制模式对无刷直流电机转矩脉动的影响.通过应用电机的电磁转矩公式来测算并比较两种调制模式间存在的差异,在双斩调制模式下电机正反向运行的转矩脉动相同,中心控制系统稳定性较强;在单斩调制模式下,转动脉动较大,中心控制系统的稳定性相对较弱.最后通过仿真和实验验证了理论计算的正确性.     

基于DSP的无刷直流电动机控制电路设计

选用TMS320LF2407作为电机的控制芯片,根据无刷直流电机的特点和DSP芯片的功能,分别提出了基于DSP技术的有位置传感器和无位置传感器控制方案．然后针对所设计的控制方案对控制系统硬件设计作了详细论述．着重论述了DSP的外围硬件、驱动及逆变单元和转子位置检测单元这几个主要模块的电路设计．     

基于脉振高频电压注入的对转永磁同步电机无位置传感器控制

为了简化对转永磁同步电机（PMSM）的结构,提高其工作性能,研究了该种电机的无位置传感器控制技术。结合面贴式对转PMSM的性质,建立了其数学模型,利用电机稳态时双转子转速相等的特点,提出了一种基于高频脉振电压信号注入的转速估算方法。设计了转速跟踪观测器,建立了对转PMSM的仿真模型和无位置传感器矢量控制系统。仿真结果与理论分析相吻合,表明该系统可使面贴式对转PMSM在全速域内实现无位置传感器控制。系统跟踪准确,响应迅速,鲁棒性强。     

基于神经网络PID的电动汽车轮毂电机调速设计与仿真

轮毂电机式电动汽车在启动和运转过程中,电机控制系统经常要接收随机调速控制信号。传统PID控制难以实现快速、精确的速度调节。为解决此不足,提出采用神经网络PID(NNPID)进行控制的方法,首先对无刷直流电机进行建模分析,然后以BP算法训练神经网络并搭建控制系统,最后在Matlab/Simulink仿真环境下对该系统进行多种运转条件下的仿真并与传统控制策略进行比较,结果证明:基于神经网络的控制策略的电机控制系统启动平稳,能有效减少不稳定信号的干扰,对期望输出能实现较好的跟踪,可以满足一般电动汽车运行的需要.     

基于电路模型的弹射用永磁无刷直流直线电机参数优化及仿真

电磁弹射用永磁无刷直流直线电机工作电压高、电流大、工作速度动态范围大,要求推力恒定,因此在进行电机选择参数慎重考虑其工作特点。在换相期间和非换相期间数学模型基础上,推导出推力波动。结合电磁弹射特点,求解得到以速度和推力为变量的电流和电压的表达式,并将其代人换相推力波动、非换相期间推力波动和效率公式,并以此为目标函数,建立了优化模型。采用词典排序算法解决目标函数之间的冲突问题,对于每一个目标函数,采用模拟退火算法进行优化。最后通过MATLAB仿真计算,获得优化解,给出推力曲线,验证了理论分析的正确性。     

不同负载条件下电磁弹射系统恒推力优化

电磁弹射器在弹射不同质量的负载时,控制策略需要进行调整,尽可能保证效率高、推力波动小.分析了在不同负载、末速度下所需推力,建立了无刷直线直流电机数学模型,分析了速度、电压和占空比对推力的影响.提出了采用调节电压、占空比对速度引起的推力下降进行补偿和电压占空比的大小采用直接搜索的方法获得,相比解析方法,计算量小、计算过程简单.最后通过仿真,验证了分析的正确性和算法的可行性.     

MRAS 的无速度传感器矢量控制系统

为了实现矢量控制系统中异步电动机转速的闭环控制和磁场定向,对基于模型参考自适应系统(model reference adaptive system,MRAS)的无速度传感器矢量控制系统进行研究。从异步电机端测量得到的电压和电流来估算电机转速,在异步电动机无速度传感器矢量控制算法中,采用电流模型和电压模型进行磁链估算,基于MRAS方法构建异步电动机转子转速辨识模型,并在Matlab/Simulink中建立了异步电动机无速度传感器矢量控制仿真系统。仿真结果表明:该系统具有良好的动静态特性和稳定性。     

改进型BP网络PID在电动舵机控制中的应用

针对应用中对无刷直流电机位置控制的高精度要求,设计了一种改进的误差反向传播网络PID控制器,实现了对无刷直流电机位置的精确控制。系统融合了神经网络和PID控制算法的优点,适用于直流无刷电机这样的非线性、时变的复杂系统。仿真结果表明,改进后的BP神经网络PID控制器优于常规BP神经网络PID控制器和传统PID控制器,证明了该方法的可行性。     

采用三次谐波积分法的AUV无传感器永磁无刷直流电机起动方法

为降低电机制造成本,简化电机结构,实现自主式水下航行器（AUV）的稀土永磁无刷直流电机（BLDCM）无位置传感器控制,该文分析了BLDCM应用于AUV的特点,介绍了三次谐波积分法的工作原理及获取方法。通过测量电机的三相电压来确定逆变器功率管是否导通和导通顺序;通过三次谐波积分信号和直流电压计算转速,确定逆变器初始起动占空比和功率管换相时刻。仿真结果表明,采用该起动方法的三次谐波积分控制可以满足AUV永磁无刷直流电机的无传感器控制。     

无刷直流电机直接转矩控制下的转矩脉动抑制

为了减少无刷直流电机的转矩脉动,提高系统动态性能,将直接转矩控制（DTC）应用于无刷直流电机控制系统中。在分析传统脉冲宽度调制（PWM）电流控制的基础上,研究了DTC对无刷直流电机非理想反电动势和换相引起的转矩脉动的抑制作用。根据无刷直流电机两相导通的特点,建立了有磁链观测和无磁链观测的无刷直流电机DTC系统模型,仿真与试验结果均表明,系统实现了对电流和转矩的有效控制,比传统PWM电流控制对转矩脉动具有更好的抑制性能,提高了无刷直流电机的动态性能。     

一种改进无刷直流电机直接转矩控制方法

传统无刷直流电机直接转矩控制策略通常采用两相导通模式,这种方式虽然简化了控制系统结构,但是系统高速时,其与传统脉宽调制电流控制一样,对换相转矩脉动会失去抑制作用。本文将一种改进直接转矩控制方法应用于无刷直流电机控制系统中,以求更好地减少换相引起的转矩脉动。该方法将两相导通模式与三相导通模式的电压空间矢量结合在一起,生成12个可供选择的电压空间矢量,以提高转矩滞环控制的质量。仿真结果表明,该方法能够很好地调整相电流波形以保持转矩平稳控制,特别是高速时换相转矩脉动的抑制性能更为优越。     

防空导弹自适应过载控制系统设计

文中以防空导弹为背景,建立过载控制数学模型,设计了基于模型参考自适应控制算法的导弹过载控制系统,并进行仿真计算,仿真结果验证了该方法的正确性和有效性。     

小型火箭发射装置三维建模及控制仿真

采用虚拟样机研究方法,建立小型火箭发射装置方向回转运动系统、高低俯仰运动系统的三维模型,研究其运动学和动力学特性,并对调转到指定角度的运动控制方法进行研究。在Matllab与ADAMS机电联合仿真中,对方向运动控制的位置环、速度环、电流环数学模型进行仿真,验证正弦控制算法+PID控制算法有效性,得到初始控制参数。     

基于偏置力矩的双电机消隙智能PID控制

针对火炮伺服系统中齿隙非线性影响系统稳态精度和动态性能的问题,提出了一种基于偏置力矩的双电机消隙智能PID控制。通过分析双电机消隙的原理,根据速度控制器的输出给出了偏置力矩的施加曲线图。偏置力矩计算模块的输出通过两个独立的电流环给两个电机施加偏置电流,使其在电机中产生偏置力矩,达到消除齿隙的目的。位置控制器采用智能PID控制算法,对积分机理进行了改进,克服了积分滞后的缺点。仿真结果表明,采用双电机消隙技术和智能PID控制能消除齿隙对系统的影响,保证伺服系统的稳态精度和动态性能。