基于DSP-FPGA全数字控制的矢量控制系统

主要介绍了一种基于DSP和FPGA的全数字化感应电动机矢量控制系统,在分析系统总体设计方案的基础上,重点介绍了速度检测、电流采样和闭环调节器设计,并削述了控制系统的软件实现方法.通过对实际电机的控制试验结果表明,该控制系统具有优良的动静态性能和较好的控制效果,具有广阔的应用前景.     

基于HIL仿真试验平台的动车组电机缺相故障研究

牵引控制系统中异步电机定子绕组发生故障,导致定子绕组不对称连接,严重影响动车组(EMU)牵引控制系统的安全稳定运行。针对牵引控制系统中异步电机定子一相绕组缺相故障,考虑端电压约束条件,推导电机一相缺相的数学模型,并基于硬件在环(HIL)仿真试验平台对数学模型进行验证。详细阐述了HIL测试平台的系统框架,设计实现方法,软硬件连接配置。将Xilinx软件下搭建的电机缺相数学模型下载至dSPACE仿真机上运行,与牵引控制单元(TCU)连接,进行HIL仿真,通过检测算法对电机缺相故障作出判断与处理。结果表明该仿真测试平台的有效性,可提供接近真实的测试环境,为牵引控制系统电机缺相故障诊断与算法功能开发提供了理论基础和设计依据。     

基于BP神经网络和小波包能量熵的异步电动机故障诊断

为了高效解决异步电动机故障问题,提出了一种基于反向传播(BP)神经网络和小波包能量分析的异步电动机故障诊断系统。采用定子电流信号作为异步电动机的故障信号,运用小波包能量分析对采集的定子电流信号进行分析,提取出相应的故障特征向量。为了提高诊断的准确性,提取信号时域、频域的特征,输入到BP神经网络中进行训练学习。经过足够多的训练后,用测试样本对其精确率进行测试。通过所提方法,可以及时排除及修正异步电动机故障,提高工厂的经济效益。     

电动汽车驱动用分数槽永磁同步电机电磁噪声优化

分数槽永磁同步电机因存在较低阶次的径向电磁力,导致其电磁噪声较大。基于理论分析、Optislang多目标优化平台与Ansys多物理场有限元分析平台,对一台电动汽车驱动用8极36槽永磁同步电机的电磁噪声进行分析和优化。电机的电磁噪声主要是由作用于定子齿上的径向电磁力波使定子铁心振动变形引起,在定子齿顶开辅助槽并对其齿槽参数进行优化,以削弱径向电磁力。建立电机的二维有限元模型,利用Optislang对不同工况下的定子辅助槽及齿槽参数进行多目标优化,计算得到Pareto前沿并从中找到相对最优解。对比分析电机优化前后定子齿部的径向电磁力,将其映射到所对应的三维结构上,利用Ansys计算得到电机优化前后的电磁噪声,并通过样机的噪声试验验证了仿真结果的有效性。     

具有共模电压抑制能力的PMSM混合模型预测转矩控制

模型预测控制(MPC)动态性能优越、抗扰动能力强,但零电压矢量的使用可引起较大的共模电压,产生轴电流、电磁干扰等问题。基于等效零矢量的多矢量合成MPC虽可抑制共模电压,但需在同一周期使用多个有效矢量,导致开关频率高、系统效率低。因此,提出一种用于永磁同步电机(PMSM)的混合模型预测转矩控制(MPTC)策略,针对不同幅值的参考电压,分别使用虚拟矢量和多矢量合成2种电压矢量生成方式,可用较低的平均开关频率实现共模电压抑制,并保证良好的动、静态转矩控制性能。此外,通过改变控制模式的切换条件,可实现开关频率和转矩脉动的灵活切换。最后,仿真验证了所提方法的有效性。     

对交流电动机电容器耐久性试验中损耗变化的初步研究

介绍了交流电动机电容器损耗角正切值的主要决定因素,初步探讨了交流电动机电容器损耗角正切值在耐久性试验过程中的变化机理,并建议耐久性试验前后对损耗的变化进行适当规定。     

SRM驱动型电动自行车再生制动控制策略研究

从开关磁阻电机(SRM)的再生制动运行特点及城市典型工况的制动能量分布出发,针对当前铅酸蓄电池能量密度较低的情况,提出了一套适用于电动自行车(EB)能量回馈的制动控制方案。在此基础上开发了整套EB系统,并解决了低速外转子SRM优化控制的关键问题。理论和实践表明,在角度位置控制和PWM控制的基础上,该外转子SRM达到了预期的指标,具有优良的再生制动性能,这对开拓SRM的应用领域,早日进入国内电动车市场具有重要的意义。     

表贴式永磁同步电机无速传感器驱动

对转子表贴式永磁同步电机(PMSM)提出了无传感器的驱动策略。基于非线性估计方法,准确估计了转子位置与转子速度,即使系统在瞬态下,估计仍然是准确的。由于该估计系统不含永久磁铁建立的磁链,因此无传感器驱动策略对磁链变化具有鲁棒性。实验结果验证了该方案的可行性。     

基于小波分析和拟同步检波的电压闪变检测方法

提出了用小波分析法和拟同步检波原理检测电压闪变信号的方法。该方法利用软件代替传统的硬件设备实现检波功能,采用适当n值的Daubechies小波,最大程度地减小频谱泄漏误差,选择相应的分解层次和适当的采样点数进行闪变信号特征提取。仿真结果表明,该方法能有效地检测出闪变的幅值、频率及突发时间。     

基于Simulink的直流调速系统仿真及参数优化

以控制系统的传递函数为基础,使用Matlab的Simulink工具箱对直流调速系统进行了仿真研究。采用面向控制系统电气原理结构图的方法建立了系统模型,结合SimPowerSystems工具箱,对开环系统、单闭环电压负反馈调速系统、转速电流双闭环调速系统以及脉宽调制调速系统进行了仿真,并作出了分析和比较。仿真结果表明,反馈控制系统较开环系统具有明显的硬度,机械特性不易受干扰;双闭环系统比单闭环系统在快速性和稳定性方面都有所提高;脉宽调速系统在调速范围、稳定性方面有一定的优势。对常用的双闭环调速系统模型进行了改进,采用遗传算法工具寻求控制参数最优解。仿真结果显示,优化后的参数能够更有效地提高调速控制系统的性能指标。