直线开关磁阻电机发电控制系统设计

分析了直线开关磁阻电机的结构和工作原理,针对传统的光电传感器所存在的问题提出了一种应用于直线开关磁阻电机发电控制系统的直接位置检测传感技术,设计了功率变换器主电路和基于单片机的控制系统.结合三相6/4结构的直线开关磁阻电机,采用旋转直流电机作为原动机拖动直线开关磁阻电机次级作直线往复运动进行发电试验,模拟海洋潮汐发电,实现了电机的发电运行控制.试验结果验证了设计目标.     

基于TMS320F2812的直线开关磁阻电机位置控制系统研究

基于自主研发的直线开关磁阻电机,介绍了系统的硬件组成及软件设计方案.系统充分利用DSP丰富的内部资源和高速运行的特点,采用PID控制算法,通过实验确定控制器的控制参数,实现对直线开关磁阻电机的位置精确控制.实验结果表明,直线开关磁阻电机位置控制系统具有良好的动、静态性能和控制精度.     

基于新型位置传感器的直线开关磁阻电机控制系统设计

提出了一种应用于直线开关磁阻电机驱动系统的直接位置检测传感技术,设计了功率变换器主电路和基于单片机的控制系统。结合三相6/4结构的直线开关磁阻电机进行实验,采用新型位置检测器实现了电机的电动运行。实验结果验证了设计目标。     

直线开关磁阻电机的波浪发电系统建模

针对传统直线开关磁阻电机功率密度低,作为波浪能转换装置难以广泛应用的问题,设计一种采用高功率密度的互感耦合直线开关磁阻电机的波浪能转换装置.根据互感耦合直线开关磁阻电机的结构特点及运行原理,建立以互感耦合直线开关磁阻电机为波浪能转换装置的波浪发电系统仿真模型,并对电机典型位置时刻的磁场进行分析.采用电压外环PI调节加电流内环斩波调节的双闭环控制策略对互感耦合直线开关磁阻电机波浪发电系统进行仿真分析.系统仿真结果表明:以互感耦合直线开关磁阻电机作为波浪能转换装置,能够达到波浪发电的目的.     

直线电机速度控制开关电路

介绍了开关磁阻直线电机的一种速度控制换向电路,其电气开关频率自动跟踪机械频率,提高了电机的运行频率和效率。     

TFLSRM换相位置检测的滑模观测器研究

针对横向磁场直线开关磁阻电机(TFLSRM)的特殊结构,提出一种基于电机磁链模型的滑动模态观测器,用以估计直线电机的位置和速度。所提观测器无需附加任何机械部件,只需检测电机电压和电流即可估计出准确的位置和速度。运用此滑模观测器在直线电机运行工况下进行了仿真,结果证明采用这种方案能够准确估计出直线电机的实际位置和运行速度。     

基于Magnet的直线开关磁阻电机仿真研究

基于Magnet的仿真环境,建立了直线开关磁阻电机系统的仿真模型。在此基础上对直线开关磁阻电机的基本特性进行了仿真研究,获得了对齐位置和不对齐位置的磁场分布、静态电磁参数和动态性能仿真结果,并研究了不同开通位置和关断位置对电机动态性能的影响,仿真结果可以指导直线开关磁阻电机系统的设计和开通、关断位置优化。     

基于支持向量机的开关磁阻电机转子位置估计

开关磁阻电机具有结构简单、工作可靠、效率高和成本较低等优点,在很多领域都显示出强大的竞争力,但是位置传感器的存在不仅削弱了开关磁阻电机结构简单的优势,而且降低了系统高速运行的可靠性,增加了成本.针对这一问题,提出了基于支持向量机的开关磁阻电机转子位置估计新方法.该方法针对开关磁阻电机的非线性,利用支持向量机泛化能力强以及能够较好地解决小样本学习问题的特点,通过离线学习的方法形成一个理想的支持向量机结构来实现电机电流、磁链与转子位置之间的非线性映射,实现开关磁阻电机的转子位置估计.仿真及实验结果表明,该方法能够实现电机转子位置的准确估计,进而实现开关磁阻电机的无位置传感器控制.     

开关磁阻电机无位置传感控制器研究

针对机械式位置传感器增加控制系统复杂性和降低系统可靠性的问题,提出了开关磁阻电机一种新的无位置传感控制器。在建立开关磁阻电机电感模型基础上,推导无位置传感器数学模型,构建无位置传感器控制系统。通过测量激励相电压和电流,估算转子实际位置,采用电流斩波控制方法控制开关磁阻电机低速运行,采用角度位置控制方法控制开关磁阻电机高速运行。对该无位置传感系统进行仿真,并实现了对开关磁阻电机无位置传感器的控制。实验结果表明该方法能在较宽调速范围内准确地估计开关磁阻电机转子位置。     

双处理器实现无位置传感器开关磁阻电机控制

介绍了针对开关磁阻电机的调速控制系统无位置传感器系统磁链计算实时要求,提出了采用双处理器的开关磁阻电机控制系统方案.该方案采用双口RAM实现DSP和单片机之间的数据交换.目的在于充分发挥DSP和单片机系统各自优势,实现开关磁阻电机绕组磁链的精确计算.实验结果表明,该方案可行性,能够实现开关磁阻电机的无位置传感器控制.     

横向磁场直线开关磁阻电机及其控制系统

研究了基于横向磁场直线开关磁阻电机(transverse flux linear switched reluctance motor，TFLSRM)、全数字控制器与新型位置传感器的直线电机驱动系统，建立了TFLSRM数学模型。新型位置传感器利用了TFLSRM次极边极形，无需在次极安装任何元件，改善了系统可靠性。为改善系统性能，在电流环进行了从牵引力到平均电流的非线性转换，在速度环采用离散时间趋近率控制。基于DSP设计了控制器，测试了新型位置传感器与所提驱动系统的动、静态性能。实验结果验证了新型位置传感器与TFLSRM驱动系统的优良性能。     

用于电机控制的MCU芯片设计

根据运动控制和电机控制的功能和特性,为电机控制设计了带有微处理器的芯片。微处理器采用在两个机器周期完成一条指令的与M51系列兼容的8位微处理器,其中包括PWM电路、死区发生电路、电机转子位置和速度信息的捕获单元、SPI(串行同步通讯)口、SCI(串行异步通讯)口、A/D及D/A转换器一套安排的中断系统和8位与16位转换模块。     

永磁同步电机转子初始位置检测研究

通过分析了在未知转子初始位置的情况下直接启动永磁同步电动机所可能出现的现象。针对常用的通直流电把转子拉到指定位置的方法分析与实验,提出一种基于增量式光电编码器A,B脉冲信号来确定转子初始位置的算法。该算法通过DSP芯片的高速运算能力,可以在永磁同步电动机启动之前计算出转子的初始位置。实验表明该方法是简单有效的。     

新型无线感应技术在位置检测中的应用

在工业有轨作业机车自动定位中,需要对移动机车位置进行精确检测,以便控制系统能够自动地控制机车朝目标位置行驶并最终停留在目标位置,提出了一种新型无线感应位置检测方法,基于电磁感应原理,建立发送线圈与编码电缆之间的信息传输系统,通过检测感应电动势的相位和幅度,得到移动机车的位置。对新型无线感应位置检测原理和检测方法进行了研究,推导了位置检测公式,设计了位置检测电路模型,并进行了无线感应位置检测实验。结果表明应用新型无线感应技术进行位置检测,检测精度为2 mm,且具有较好的抗干扰能力。     

直线伺服电机的控制

对直线伺服电机进行高速度、高精度、无过冲、无振荡控制。直线伺服电机的速度环由驱动器用PP算法闭合 ,位置环由运动控制器用带速度前馈的PID算法闭合。     

基于有无位置传感器的无刷直流电机双模控制器设计

提出了一种基于有无位置传感器的无刷直流电机(BLDCM)双模控制器.控制器在正常状态下以有位置传感器模式运行,一旦出现位置传感器损坏或者位置传感器信号传输故障等非正常情况,控制器将自动转换到无位置传感器模式运行.重点讨论了模式转换技术与无位置传感器运行模式下的转子位置检测技术.在电机静止和低速运行时,利用定子铁心线圈电感的磁饱和效应,采用短时脉冲检测以及最大概率法获得当前转子位置;在电机高速运行时,采用反电动势过零点检测方法实现转子定位.     

智能型太阳能跟踪系统设计与实现

在主动式跟踪太阳能热发电系统中,要求计算太阳位置以实现跟踪,提高发电效率。对于开环控制的太阳能跟踪系统,太阳位置的计算精度尤为重要。采用水平-俯仰双轴坐标系统,利用32位ARM (advanced RISC machine)公司的嵌入式微处理器,以步进电机作为执行机构,提出了基于程控跟踪和光电跟踪相结合的复合跟踪方式,并采用基于J2000.0为基准历元的太阳位置计算系统,减小了计算误差,提高了跟踪精度。该跟踪装置是一种能根据不同地理位置和时间自动计算太阳运行参数,通过光电检测构成反馈回路,实现在不同环境下自动跟踪的智能型跟踪装置。     

具有切向磁钢的无刷直流电动机电枢反应对最佳换向位置影响的分析

建立了1台用于航空起动发电系统地面实验30 kW切向磁钢无刷直流电机BLDCM的有限元仿真模型。论述了实验电机系统工作在120°电角度导通方式时,理想状态下的最佳控制逻辑。利用有限元模型研究了电枢反应对电机气隙磁场和最佳换向位置的影响,并且结合对有限元仿真结果的计算分析,研究了实验电机电磁转矩及其脉动随电枢电流变化的情况。理论与仿真结果表明:电机通入电枢电流后,最佳换向位置发生变化。当电枢电流较大时,不能忽略电枢反应对最佳换向位置的影响,需要对变换器换向位置角进行调整来适应电枢电流的变化,以获得最大输出转矩和较优的转矩脉动性能。     

基于步进式电子变阻器的直流电机调速技术

介绍了多级电子分档调速技术.采用步进式电子变阻器和晶闸管研制成的新型直流电机调速电路能使速度逐级平缓地变化.电路设计闭环控制形式,能自动用多种条件完成对直流电动机的控制,并减少功耗.该技术已用在电瓶叉车上,能保证其起步平稳,有效地防止因速度跳变而对机械传动装置所产生的极大冲击力.失控保护电路,既保证安全运行,又能实现联锁及安全自保.该电路在电机控制技术中有较广阔的发展空间.     

单定子三自由度超声电机的驱动及其位置控制

介绍了单定子三自由度超声电机的结构及实现三个自由运动的原理，制作了该超声电机的驱动电路，并根据控制目标设计并实现了该超声电机的运动信号的检测和位置控制，实验结果表明该超声电机的输出轴在一定范围内能够精确地按照预定轨迹达到空间的任一位置。