基于磁链观测器的永磁同步直线电机无位置传感器控制

针对永磁同步直线电机无位置传感器矢量控制系统,提出了一种基于磁链观测器获取电机动子实时位置信息的控制算法。该算法是基于电机内部电磁关系建立的,通过观测电机在两相静止坐标系下的磁链来估计此时的电机的位置。利用MATLAB/Simulink搭建了基于磁链观测器的永磁同步直线电机无位置传感器的位置、速度和电流三闭环矢量控制系统的仿真模型。仿真和实验结果证明了所提磁链观测器无位置控制算法的有效性,无论是正向运行还是反向运行,该方法都能实现对电机动子位置及转速的准确估计,实现了PMSLM在三闭环矢量控制系统下平稳运行。     

基于磁链估计的永磁同步电动机磁场定向控制系统

在永磁同步电动机矢量控制基本原理基础上,提出了一种新型芯片XC878实现永磁电动机矢量控制系统的设计方案,在Dave平台下设计软件程序实现系统的控制。进行了系统的测试,给出了测试结果,结果表明空间电压矢量脉宽调制控制系统的软硬件设计的合理性与正确性以及永磁同步电动机闭环矢量控制系统的可靠性。该闭环控制系统具有起动快、响应快和控制精度高等特点。该系统为基于单片机永磁同步电动机矢量控制系统的研究和开发提供可行性方案。     

船用大功率永磁电机矢量控制方案的比较

为了研究不同脉宽调制策略对采用矢量控制的船用大功率永磁电机变频调速性能的影响,通过对大功率永磁电机稳态运行空间矢量图的分析,结合4 088 kW永磁电机的电气性能参数,计算电机定子电阻、电感等关键数值.依据电机参数,建立三种基于正弦脉宽调制、电流滞环跟踪控制和空间矢量脉宽调制策略的仿真模型.仿真结果表明,采用空间矢量调...     

永磁同步电动机输入多采样率准滑模控制

永磁同步电动机矢量控制系统常使用双闭环(速度和电流)级联结构,两个控制回路的动态响应速度存在显著不匹配,电机的机械和电气子系统具有典型的多采样率特性。基于多采样率控制理论,针对电机转速控制环提出了输入多采样率准滑模算法,在输出量损失数据状态下,该算法在输出估计基础上构建系统扩展输入向量。由于扩展输入向量,该算法降低了系统稳态抖振,进而提高整个系统的性能,仿真结果证明了该算法的有效性。     

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.     

异步电机SVPWM矢量控制仿真分析

为了给实际电机控制系统提供必要的设计参数,依据异步电机矢量控制理论及空间电压矢量脉宽调制原理,在Matlab/Simulink下建立了基于空间电压矢量脉宽调制的异步矢量控制仿真模型,并针对仿真中的关键问题及系统的仿真结果进行了分析。仿真结果表明,采用该控制系统电流、转矩波动小,转速响应迅速,系统的各项指标都满足电机实际运行特性要求。     

小功率水电站变速恒频控制系统研究

针对传统小水电站并网系统控制复杂、低流量下效率低等问题,提出一种基于电压空间矢量脉宽调制的永磁直驱水电并网控制系统。该系统采用背靠背的双PWM变流器将水轮发电机组和电网分离,通过电压空间矢量脉宽调制法实现能量的双向流动。机侧变流器采用单位功率因素控制,以发电机转速为控制对象,将水流冲击产生的有功电能输送到直流母线上,同时实时跟踪水轮机最佳转速点,实现水轮机组最大功率输出。网侧变流器采用基于电网电压矢量定向的有功、无功分解控制,以直流母线电压为控制对象,往电网传输有功电能,同时进行无功补偿。最后仿真及实验验证了该控制系统的有效性。     

大功率永磁同步电机的模型预测电流控制

针对大功率永磁同步驱动系统开关损耗大的问题,提出了一种基于三电平逆变器的模型预测电流控制方法。基于电机数学模型,电流控制器根据电流给定和反馈值计算得到电压矢量。通过空间矢量脉宽调制模块将电压矢量转换为开关信号,合理选择输出电压矢量和开关顺序,对输出电压矢量进行优化,以此减少开关损耗。仿真和实验结果表明,与传统矢量控制相比,大功率永磁同步驱动的模型电流预测控制算法使得开关频率减少30%,同时提高了系统电流环的动态性能和稳态精度。     

永磁同步电动机控制系统的FPGA设计实现

介绍一种利用FPGA实现的高性能永磁同步电动机矢量控制系统。在分析了永磁同步电动机的数学模型和空间矢量控制方案的基础上,采用分模块化设计思想设计了基于FPGA的永磁同步电动机控制系统。使用VHDL硬件描述语言构建了永磁同步电动机矢量控制系统的空间矢量脉宽调制(SVPWM)、编码器解码模块、PI调节器模块、角度计算模块等硬件逻辑电路。最后在Altera cyclone 4CE115 FPGA中,结合电机功率驱动板和永磁同步电动机对系统整体进行了实验验证。     

《电机数字控制系统集成设计》系列讲座（十六）第7章基于FPGA架构交流电机数字控制系统集成设计

介绍了一种基于FPGA的全数字单芯片交流伺服驱动系统。采用现代EDA设计方法,使用VerilogHDL硬件描述语言完成了永磁同步电动机矢量控制系统的坐标变换、空间矢量脉宽调制（SVPWM）、电流环、速度环以及串行通讯等电机控制模块的编程,在Xilinx3S400FPGA芯片中实现了永磁同步电动机转子磁场定向控制。     

基于EKF的永磁同步电动机无位置传感器控制研究

提出了一种基于扩展Kalman滤波器(EKF)的永磁同步电机无位置传感器控制系统.利用易于检测的电机端电压和端电流,采用EKF算法实时估计电机的转速和磁极位置,得到矢量控制系统反馈信号和矢量变换角度.转速和电流控制器均采用PI控制,转速控制器输出作为电流控制器的参考信号,电流控制器产生SPWM逆变器的控制信号.仿真和实验结果表明EKF能在宽的转速范围内对系统的状态做出精确稳定的估计,基于EKF的永磁直线电机无位置传感器驱动系统具有良好的动态响应特性.     

永磁交流伺服电机控制系统的研究

近年来,永磁交流伺服电机发展迅速并得到了广泛的应用.本文对永磁交流伺服电机的电压空间矢量控制(SVPWM)方法进行了研究,设计了一个基于STM32F103的永磁交流伺服电机控制系统,实现了电压空间矢量脉宽调制控制算法,并设计了速度电流双闭环的积分分离式PI调节器.实验结果表明,永磁交流伺服电机控制系统具有良好的转速伺服...     

基于滑模观测器的永磁同步电机无位置传感器矢量控制系统设计

基于滑模观测器,结合锁相环、矢量控制、空间矢量脉宽调制等设计了一个永磁同步电机无位置传感器矢量控制系统,并在 MATLAB/Simulink环境下构建仿真模型.仿真试验结果表明,该系统可较准确地跟踪转子位置和速度,并对转速和负载变化具有较好的自适应能力和鲁棒性,能实现永磁同步电机无位置传感器矢量控制的要求。     

直驱永磁同步风力发电机单位功率因数控制

针对采用传统矢量控制的直驱永磁同步风力发电机存在电机运行功率因数降低的问题,提出一种适用于采用双脉宽调制变换器并网的永磁同步发电机单位功率因数运行控制策略.所提方案在实现永磁直驱风电系统最大风能捕获控制的基础上,通过控制电机侧变换器使电机d轴控制电压为零来实现永磁同步发电机的单位功率因数运行控制.系统仿真和实验结果表明:采用所提运行控制策略可有效实现永磁同步发电机的单位功率因数运行,有助于减小电机侧变换器的运行容量,同时该发电系统可实现最大风能跟踪控制、并网有功和无功功率独立控制以及变速恒频发电运行.     

基于空间矢量脉宽调制的直线同步电机控制系统研究

介绍了空间矢量脉宽调制（SVPWM）的基本原理,针对磁悬浮列车用直线同步电机,在Matlab／Simulink环境下,建立了直线电机的模型,采用SVPWM方法构建了直线同步电机矢量控制系统的速度和电流双闭环仿真模型。仿真结果证明系统具有良好的控制特性。     

基于环路统一设计的永磁同步电动机四象限矢量控制系统

永磁同步电动机(PMSM)控制系统直流侧大多由不控整流提供,不能实现电机的四象限运行,且不控整流会对电网造成污染.将PWM整流器应用到永磁同步电动机控制系统中.PWM整流器采用基于电网电压前馈的矢量控制,永磁同步电动机控制系统采用基于转子磁场定向的矢量控制,构成了永磁同步电动机四象限矢量控制系统.分析了PWM整流器和永磁同步电动机的数学模型,总结其相似性,并以此为基础对环路进行设计.最后将该控制方法应用于系统中,实现了电机的四象限运行.     

基于状态约束的PMLSM固定时间控制策略研究

针对永磁同步直线电机(PMLSM)速度与电流双闭环控制系统，提出基于状态约束的永磁同步直线电机固定时间控制策略。构造非对称障碍Lyapunov函数约束系统的速度跟踪误差，不使用复杂切换项设计固定时间滤波器，克服传统反步控制中的“微分爆炸”问题；构造固定时间干扰观测器对电机的负载扰动进行观测，将扰动补偿到控制系统中增强鲁棒性。理论分析证明系统在固定时间内有界收敛，能够将速度误差约束在合理的区间。基于Matlab仿真实验在给定速度0.5 m/s突加负载时，速度跟踪精度超过98%,相比较固定时间控制策略提高2%;扰动观测器的跟踪范围偏差不到1%,具有较高的观测精度。仿真和实验结果验证了本文控制策略的有效性。     

双DSP结构的永磁同步电动机矢量控制系统

介绍一种基于数字信号处理器的双DSP永磁同步电动机矢量控制系统方案。主、从DSP根据矢量控制系统需要分别处理各自的模块。从DSP通过对旋转变压器信号的数字化处理获得电机转子位置信号;永磁同步电动机矢量控制的主DSP模块处理双闭环矢量控制模块。系统获得了良好的控制效果,并得到实验验证。     

圆筒型永磁直线同步电机矢量控制系统仿真

针对圆筒型永磁直线同步电机(TPMLSM),提出了一种基于空间电压矢量脉宽调制(SVPWM)的矢量控制系统,采用速度、电流双闭环的控制方案,实现对TPMLSM的控制,并进行了仿真研究。Magnet建立TPMLSM有限元模型,Simulink构建基于SVPWM的双闭环矢量控制系统,利用Magnet与Simulink联合仿真接口,建立Magnet与Simulink联合仿真模型。仿真结果表明所采用的控制方法正确可行,控制系统具有良好的控制性能。     

基于反馈线性化的交流直线永磁同步伺服电动机速度跟踪控制

根据三相交流直线永磁同步伺服电动机的非线性动态数学模型 ,采用状态反馈线性化的方法 ,建立三相交流直线永磁同步电动机闭环系统动态的输入 -输出数学模型。通过该线性化模型设计速度跟踪控制律 ,在保证整个闭环系统稳定的情况下 ,提高速度跟踪的快速性和精确性。最后 ,通过MATLAB 5 3进行计算机仿真实验研究 ,结果表明线性化后的系统模型是简单适用的 ,速度跟踪实现了快速性和精确性