基于抗饱和PI控制器和占空比调制的直线游标永磁电机直接推力控制

针对直线游标永磁电机控制系统存在的非线性饱和及推力脉动大等问题,提出一种基于抗饱和PI控制器及占空比调制的改进式直接推力控制方法.该控制器采用变结构的积分环节,能快速退出饱和区.在分析电压矢量对电磁推力的影响基础上,采用开关频率固定的占空比调制方式.仿真与实验结果表明,所提出的改进式直接推力控制方法能有效减小系统的超调量和推力脉动,提高系统的稳定性和鲁棒性.     

基于虚拟信号和高频脉振信号注入的无位置传感器内置式永磁同步电机MTPA控制

为了降低传统内置式永磁同步电机(IPMSM)低速无位置传感器控制系统中的铜耗,该文提出一种基于虚拟信号和高频脉振信号注入的最大转矩电流比(MTPA)无位置控制技术,以提高电机的转矩输出能力和系统效率.为避免两种控制算法相互干扰,与传统虚拟信号注入MTPA控制策略不同,该文提出的方法在估计的dq轴上注入直流信号,通过功率计算来跟踪MTPA工作点.该MTPA策略不会引起额外的损耗且不依赖于电机参数.与此同时,由于注入信号为直流信号,无位置传感器控制精度并不会受到影响.实验结果表明,所提方法在不同负载转矩、不同转速等工况下,能够在准确追踪MTPA工作点的同时准确地在线估计转子位置.     

基于支持向量机广义逆的直线永磁游标电机内模解耦控制

针对直线永磁游标电机这一多变量、强耦合的非线性系统, 提出一种基于支持向量机广义逆内模控制的方法. 在证明其数学模型存在广义逆的基础上, 通过支持向量机来辨识原系统的广义逆系统, 经复合后得到具有线性关系的伪线性系统, 然后引入内模控制方法设计附加控制器以增强整个系统的鲁棒性. 仿真结果验证了所提出方法具有良好的解耦性能和抗干扰特性.

     

随机频率三角波注入永磁同步电机无位置传感器降噪控制

对于永磁同步电机（PMSM）而言，高频信号注入法是一种有效的零低速无位置传感器控制方法。然而，注入的高频信号会带来严重的可听噪声问题，无法满足舰船推进等高端领域的应用要求。为此，该文提出随机频率三角波电压注入无位置传感器控制方法，解决了PMSM的噪声问题。以两个不同频率的三角波电压信号为基础，遵循伏秒面积相等原则，通过线性同余法生成随机数进行选择，合成随机频率的三角波电压信号。同时，将该随机频率信号注入到估计的转子参考系中，可以有效降低注入频率处的最大噪声，并拓展高频电流的功率谱密度（PSD），从而降低高频电流引起的可听噪声。此外，为了从感应电流中获取转子位置信息，提出了一种对应的信号解调方法。实验验证了该方法的可行性和有效性。