基于电压调制的永磁容错电机转矩控制系统仿真

介绍了永磁容错电机的工作原理和数学模型,给出了基于电压调制的转矩控制系统的算法和理论分析,包括了转矩控制算法和电压调制算法。建立了系统仿真模型,包括电机模型、故障诊断、转矩控制算法、电压调制算法和转速PI调节器五部分。仿真结果表明,基于电压调制的转矩控制系统能够实现故障前后转矩、转速性能基本不变。     

基于空间电压矢量调制的定子双绕组感应发电机系统电压控制技术

将空间电压矢量调制(space vector modulation, SVM)策略应用于定子双绕组感应发电机(dual stator-winding induction generator, DWIG)系统,不仅提高了直流母线利用率、降低了控制绕组侧静止励磁控制器(static excitation controller, SEC)的直流母线电压,而且有效降低了控制绕组电流谐波。该文在分析SEC数学模型的基础上,提出基于SVM的DWIG发电系统电压解耦控制策略,并对DWIG系统建压、突加突卸负载进行了仿真和实验研究,结果证明该控制策略具有良好的动静态性能。该文进一步拓展了SVM控制下的发电机转速运行范围,并用节点导纳法对该变速运行过程中的电压和电流关系进行了定量分析,实验结果验证了该方法的正确性。     

消振作动器伺服控制系统策略研究

针对主动消振用电力作动器及其控制系统的特征,建立了电力作动器的数学模型,并研究了基于电力消振作动器用双电机伺服控制系统策略.分析了伺服三环控制策略,并对各环路参数进行整定.同时针对偏心轮式负载的周期性脉动转矩对系统输出力的影响,建立了偏心轮周期性脉动负载模型,通过负载前馈策略来抑制负载周期性的脉动.最后,对上述系统进行...     

基于三相四桥臂的永磁容错发电控制系统研究

航空电源系统对安全可靠性要求较高,其核心部分即发电系统需要具有容错能力,采用三相四桥臂的容错拓扑,分析故障前后电压矢量在两相静止坐标系下的分布情况,以转子磁场定向为基础,以坐标变换为手段,保证故障前后定子电流产生的磁场均为圆形旋转磁场。通过实验表明,三相四桥臂容错拓扑结合SVPWM容错算法可以实现单相绕组断路及短路故障的容错控制,实现系统的高性能输出。     

基于双绕组永磁容错电机双余度控制系统研究

基于双绕组永磁容错电机,对双余度电机控制系统进行控制策略分析。建立了系统的MATLAB仿真模型,包括电机本体模型、SVPWM、三相全桥逆变器、转速PI控制器、电流PI控制器五部分。仿真表明,该双余度控制系统能够实现恒转速与恒转矩模态切换。实验表明,在恒转速模式下改变转矩转速不变,在恒转矩模态下改变转速转矩保持不变。仿真及实验结果表明当系统发生断路故障时进行余度切换控制,故障态的输出功率和转速不变,实现容错控制。     

直接驱动技术在冲压机中的应用

简要分析了传统机械冲压机的特点和存在的不足,指出采用直接驱动技术的冲压机的优势.介绍了直线电机的原理和工作特点,指出影响直线电机应用和发展的几个因素.通过有限元仿真模型分析了直线电机边端效应对电机性能的影响,并给出了优化后的仿真模型和结果.简要介绍了直线电机的控制方法以及在压力机驱动系统中的应用.     

一种改进型永磁电机数字电流滞环控制方法

基于永磁容错电机最优转矩控制系统,提出了一种改进型数字电流滞环控制算法。对传统数字滞环电流的跟随和脉动进行了数学分析,并推导了在一个采样周期内,通过改变占空比D可以使电流跟踪更好,谐波减少。仿真和实验结果表明,取D<1的恒定占空比与传统数字滞环(D=1)相比,电流跟踪性能得到改善,正弦度更好,验证了该算法的可行性和优越性,该方法也适用于一般永磁电机数字电流滞环控制系统。     

旋转偏心质量块式消振电力作动器建模与控制EI北大核心CSCD

直升机等非固定翼飞行器在飞行状态时由桨叶旋转所产生的周期性低频振动会通过刚性机体传递至驾驶舱、航空发动机以及起落架等部位,会造成机体的持续振动,严重时会影响驾驶员的生命安全。提出了旋转偏心质量块式消振电力作动器,并开展了控制方法研究。从理论上推导了旋转偏心质量块式消振电力作动器的输出力模型以及负载转矩模型;提出基于双电机并行独立控制的电力作动器输出力伺服控制策略,在复频域进行了稳定性分析,并针对正弦波非线性负载扰动带来的转矩脉动问题,对双电机并行独立控制策略展开了优化设计,通过负载前馈控制使系统具备良好的鲁棒性和抗干扰性;研制了重量为14 kg的实验样机并完成了优化控制策略前后电力作动器稳态、动态性能的对比验证实验。结果表明,优化控制策略下的作动器输出力动稳态性能满足各项技术指标要求。     

基于三相四桥臂逆变器的永磁容错电机控制系统

针对高可靠性和高输出性能要求的航空用电机驱动系统,本文提出了基于三相四桥臂逆变器的永磁容错电机控制系统。通过电流解耦,对电机绕组中的交直轴电流及零轴电流进行分析,提出了恒id、iq控制算法。该算法可以实现电机及其控制器发生一相断路或短路故障(包括绕组故障和功率管故障)时,系统输出的功率和转速不变,而故障态的转矩脉动最小化输出。本文搭建了一套3 kW的MATLAB仿真模型,针对一相断路、短路故障进行仿真分析,仿真结果证明了该控制策略的正确性,最后通过一套1 kW的实验平台进行一相断路故障实验,实验结果证明了该控制策略的可行性。     

高功率密度永磁同步电机多物理场设计与优化

针对额定功率50 kW、额定转速2 050 r/min的高效率高功率密度永磁同步电机进行多物理场优化设计,包括电磁场、温度场和应力场的设计与仿真分析。为进一步提高功率密度,选用发卡绕组替代传统的圆线绕组;为改善反电动势的正弦度,相较于传统的径向充磁,选用了多段式Halbach阵列充磁方式。本文给出了高功率密度电机的设计流程和电磁参数优化过程,通过多物理场仿真表明,本文所设计电机能够同时满足电磁指标和各项温升和应力指标。