一体化永磁同步电动机泵控制研究

设计了一种以永磁同步电动机与柱塞泵一体化新型电机泵为控制对象的控制器。航空电机泵要求具有稳态精度高、抗负载扰动能力强等性能,而一体化电机泵由于具有强耦合、多变量、时变的特点使得传统PI控制无法保证高性能控制需求。提出了一种改进型滑模变结构结合矢量控制的控制策略,通过将系统状态变量引入传统趋近律滑模控制,有效提高了趋近速率并降低抖振。仿真结果表明,变速趋近律滑模矢量控制能够有效地提高系统的动态特性与鲁棒性。同时通过控制器设计及实验,验证了控制器在额定负载条件下运行的安全可靠性。     

永磁同步电动机矢量相位滞后的误差补偿控制

永磁同步电动机矢量控制系统中,信号采集与调理、控制算法运算、控制信号执行等过程均存在时间滞后特性,导致精确实时控制难以实现,严重制约高速电机伺服控制发展.针对此问题,对产生的延迟机理进行深入分析,并对其进行矢量相角误差等效及补偿.通过对一台15 kW、2对极、额定转速12 000 r/min的永磁同步电动机进行仿真及实验,结果表明,此方法将相关补偿量引入到控制系统中,有效地改善了永磁同步伺服控制系统中伺服电动机的高速高精度控制性能.     

全桥CLLC的双向隔离变换器设计

"碳中和"计划的提出,为新能源产业的发展带来了前所未有的机遇。电力,在国民经济中的应用将占据更加重要的位置。轨道交通业,作为传统的电力驱动应用行业,氢燃料动力电池等新应用逐渐推广应用。应用于电网与储能设备之间的能量交换的双向直流变换器,日益成为轨道交通产业的研究重点。介绍了双向直流变换器的工作模式,对比了主流双向变换器方案,指出基于LLC谐振软开关技术的双向直流变换器(CLLC双向直流变换器)的优缺点,详细分析了CLLC双向拓扑的工作模态,针对CLLC拓扑特性提出了谐振参数、等效电容匹配性设计方法,保证CLLC变换器正反向工作时软开关的实现。正反向工作时,无需设置不同的工作死区,降低了控制系统软、硬件设计的难度。基于以上研究,搭建了一台20 kW的CLLC双向直流变换器工程样机,在相同死区时间的情况下,测试了正反两个方向工作时的波形,验证了本方法的有效性。     

一体化起动/发电机起动控制器设计

设计了一种航空发动机用一体化起动/发电机起动控制器。针对一体化起动/发电机的工作原理及起动过程的特点,分析了一体化起动/发电机的起动控制原理及控制策略。通过控制器软硬件的一体化设计,实现对一体化起动/发电机内部的主发电机和励磁机的协同控制,并简化了起动控制器结构。系统采用DSP及CPLD的最小系统设计,通过对电机转子位置、转速和电压电流实时检测,用单DSP实现主发电机电动工作状态的转速/电流双闭环控制及励磁机动态变励磁控制。给出了主要接口电路设计、原理图及控制软件流程框图,并进行了系统实验验证。实验结果表明,起动控制器能实现一体化起动/发电机在预定负载条件下安全可靠的起动。