基于扰动观测和补偿的PMSM伺服系统位置跟踪控制

针对存在参数摄动和外部扰动力矩的PMSM伺服系统位置跟踪控制问题,提出一种基于扰动观测和补偿的滑模控制方法。采用扰动观测器估计系统参数摄动以及负载力矩,并在此基础上对等效扰动进行补偿,减小了模型不确定性对系统控制性能影响,系统的位置跟踪误差由0.85 rad减小到0.35 rad;在保证系统稳定性的前提下,去除了常规滑模控制中的不连续控制项,有效地减小了抖振。实验结果表明,与工程上常用的PID算法相比,基于扰动观测和补偿的滑模控制算法不仅能够显著提高PMSM伺服系统的位置跟踪精度,而且能有效地削弱抖振。     

五桥臂双永磁同步电机系统双矢量模型预测电流控制

针对五桥臂双永磁同步电机(PMSM)系统单矢量模型预测电流控制(MPCC)稳态波动大的问题,提出一种优化的双矢量模型预测电流控制策略。利用无差拍的思想分别独立预测2台电机q轴电流准确跟踪参考值所需时间,筛选出在一个控制周期内能够准确跟踪q轴电流的基本有效矢量。依据公共桥臂开关状态必须一致的特性,选择合适的零矢量对符合条件的矢量进行组合,筛选出使系统性能达到最优的矢量组合作用于五桥臂逆变器驱动双电机,改善系统的运行性能。仿真结果验证了所提双矢量MPCC策略的正确性和有效性。     

盘式无铁心永磁同步电动机设计

介绍了一种新型盘式无铁心永磁同步电动机的基本结构,探讨了这种电机的设计特点,给出了电机的主要尺寸确定方法,并利用有限元法(FEM)对电机磁场进行了分析。     

基于自抗扰控制原理的全电飞机用永磁同步电机转速闭环控制

采用永磁同步电机直接驱动全电飞机螺旋桨,为了抑制不稳定气流对输出转矩影响和提高螺旋桨抗扰动能力,对永磁同步电机实现基于自抗扰原理的转速闭环控制。分析不同飞行状态下螺旋桨的转速与转矩需求,建立基于自抗扰转速闭环控制模型并利用Dspace模拟飞行工况运行。仿真和实验验证了基于自抗扰转速闭环系统对负载变化具有抗扰能力,整个飞行工况下永磁同步电机转速响应平稳,转矩输出符合螺旋桨转矩需求。     

电机系统载荷惯量在线测试方法与试验研究

提出一种在线测量电机系统载荷状态下的转动惯量的方法。该方法对施加载荷的电机驱动系统进行自由减速试验,先由电机驱动器在线获取电机运行参数,再根据自由减速运动规律和负载的物理模型,求解得到系统的载荷转动惯量。对常见负载的电机驱动系统的自由减速过程进行了数学推导、软件仿真与实验验证,计算得到的转动惯量与仿真结果和实测结果相吻合,证明了该测试方法的可行性。该方法适用于载荷状态下的电机驱动系统转动惯量测量,具有操作简便、测量精确度高和适用范围广的特点。     

三电平矢量控制的永磁同步伺服电动机调速系统

介绍了三电平空间矢量脉宽调制技术,并采用坐标变换、转子磁场定向控制、三电平空间矢量调制及直接转矩控制策略设计了一套永磁同步电动机控制系统.仿真结果表明,应用三电平空间矢量脉宽调制技术的永磁同步电动机直接转矩控制系统具有优异的性能.     

一种新颖的多相SVPWM

在采用电压型逆变器供电的多相电机驱动系统中,由于电机在广义零序子空间中的阻抗很小,采用传统SVPWM将会导致较大的定子电流谐波.本文提出了一种新颖的多相SVPWM,它不仅在d-q子空间中合成给定电压矢量满足转矩控制的要求;同时使广义零序子空间中合成电压矢量为零,有效抑制了电流谐波.以五相永磁同步电机驱动系统为例子,仿真和试验结果验证了方法的有效性.     

永磁同步电动机的自适应非线性轨迹跟踪控制

系统地发展了一种基于观测器的永磁同步电动机自适应非线性轨迹跟踪控制系统. 系统中包括负载转矩、负载转动惯量以及电机参数在内的所有参数是不确定的,并且加速度是不可测的.设计的非线性观测器用以估计那些不易测得的状态量.基于Lyapunov稳定理论的设计方法保证了控制系统的稳定性和跟踪误差的收敛性.实验结果证明了该控制系统的稳定性和有效性.     

电机运动系统的混沌特性

以永磁同步电动机运动系统为对象,针对其非线性数学模型,采用计算机数字仿真,研究了系统的混沌特性,阐明混沌运动的基本特点,对初始条件的敏感性,非周期无序以及混沌吸收子,同时也阐明了李亚普诺夫指数混沌判据在电机工程中的应用。     

一种改进EKF的PMSM无传感器控制策略

在无传感器的永磁同步电动机控制系统中,环境温度的变化会引起电机的参数(如电感、电阻等)的变化,扩展卡尔曼滤波器(EKF)的增益矩阵并不能自适应调整跟踪变化,特别是突变的状态变量的变化,导致状态估计不准。针对稳态时跟踪能力变差的问题,引入一种带多重次优渐消因子的扩展卡尔曼滤波器(SMFEKF)来估算转子速度和位置,仿真结果表明,该算法能改善扩展卡尔曼滤波器的动态跟踪能力,具有精度高、实时性强,鲁棒性好,适合于频繁起动、制动等工作应用场合。