一种改进的异步电机电压闭环弱磁控制方法

针对异步电机在弱磁区域输出转矩下降的问题,在弱磁阶段电压闭环控制策略基础上,通过对励磁电流和转矩电流合理分配,提出一种改进的电压闭环控制策略。用该方法能够使电机在整个弱磁阶段输出转矩能力提高,并能实现对电流的动态调节。利用MATLAB/SIMULINK建立异步电机弱磁控制系统模型仿真,将仿真结果与传统的弱磁控制方法进行比较,可以看到转矩性能较传统的方法有20%的提升并提高电机加速性能,证实了此方法的可行性。     

永磁同步电机非线性调节器MTPA弱磁控制

针对传统的弱磁控制方案不能很好地解决永磁同步电机在高转速范围内性能稳定的问题，在分析最大转矩电流比控制策略的基础上，构建了基于条件积分法的抗积分饱和的速度调节器，将其引入永磁同步电机最大转矩电流比（MPTA）弱磁控制系统，可有效解决电机速度超调量大、响应慢，抗干扰能力差等问题；同时设计了一种非线性变参数调节器，具有PI调节器快速收敛性能，提高了系统稳定性，在电压反馈弱磁控制的基础上实现了永磁同步电机的弱磁控制。仿真与实验结果表明，该方法能够快速实现高精度的MTPA控制。     

基于模型预测的感应电机弱磁控制研究

考虑工业场合对感应电机高速运行的实际需求,分析了感应电机在不同区域运行时的特点,特别对电机高速运行时的弱磁特性进行了研究,提出了一种基于模型预测算法的感应电机弱磁控制方法.首先预测被控对象未来的状态,再由滚动优化求出最优控制变量.仿真结果表明,基于模型预测算法的弱磁控制方法有更快的响应速度和较强的鲁棒性.     

基于模型预测的感应电机弱磁控制研究（英文）

考虑工业场合对感应电机高速运行的实际需求,分析了感应电机在不同区域运行时的特点,特别对电机高速运行时的弱磁特性进行了研究,提出了一种基于模型预测算法的感应电机弱磁控制方法。首先预测被控对象未来的状态,再由滚动优化求出最优控制变量。仿真结果表明,基于模型预测算法的弱磁控制方法有更快的响应速度和较强的鲁棒性。     

基于电压闭环的异步电机弱磁控制研究

传统电压闭环弱磁方案具有易实现、对电机参数不敏感、鲁棒性强等优点,为了解决感应电机在弱磁区电流动态响应性能下降的问题,基于电压闭环弱磁方案,引进q轴电流跟踪误差函数,结合弱磁PI控制器来给定励磁电流,使电流的分配更加合理,改善了系统在弱磁区的动态性能。     

永磁辅助式磁阻同步伺服弱磁控制系统的研究

论文结合永磁辅助磁阻同步电机的具体结构特点,将弱磁区域具体的划分为了三个区间,并针对每一区间的弱磁控制策略进行了推导;通过协同仿真的方法对基于电机参数辨识的最大转矩电流比控制的实用性与准确性,以及三大区间弱磁控制下PMaSynRM良好的调速性能进行了验证。希望通过本次研究能够对后期的相关工作有所帮助。     

基于瞬时功率理论的永磁无刷直流电机弱磁扩速控制

采用基于瞬时功率理论的方波电流弱磁控制方法,有效地解决了永磁无刷直流电机基速以上的运行困难。同其他控制方式相比,该方法不需改变电机结构、增加硬件、复杂的矢量变换等,通过控制无功分量Se就可得到宽范围的扩速比和良好的运行性能。仿真结果表明该方法基速以上扩速比接近2：1,电流没有明显的畸变,达到了预期目的。     

他励直流电机电枢／励磁独立模糊控制设计研究

鉴于他励直流电机弱磁调速时呈非线性,传统PID难以获得高精度控制,现基于模糊逻辑设计了其电枢／励磁独立控制器。该控制器结合模糊控制自适应能力和PID控制的全局渐近稳定性能于一体,组成复合模糊-PID控制器,分别控制直流电机的电枢／励磁回路电流,从而实现电机高性能自适应调速控制。数字仿真表明,所设计的模糊控制系统能够使电机速度响应无超调、无稳态误差,性能明显优越于PID控制。     

基于模糊矢量及弱磁扩速机理的电动汽车控制研究

在电动汽车用内置式永磁同步电机矢量控制算法的基础上,完成了Fuzzy-PI控制器的设计,并将其嵌入矢量控制中。借鉴专家经验和对电机响应曲线的分析,结合车辆运行状况,制定了模糊控制规则表;以同时考虑转速和变调率的双判断条件确定是否进行弱磁控制,实现以转折速度为阈值的分段式矢量控制策略,完成了算法的仿真。电机运转实验证明,该算法能有效提高电机的响应特性和运行平稳性,拓宽了电机可控速度范围,提高了车辆的驾驶性能。     

永磁同步电机运行性能研究

针对凸极永磁同步电机,对其数学模型和定子电流最小控制方法进行了介绍,推导了定子电流最小控制方法对应的电流相角条件、基本转速和最大转矩。利用电机数学模型和不同电流控制规律建立了永磁同步电机运行性能仿真模型,避免了传统双闭环模型中控制器参数对仿真结果的影响。在此基础上深入研究了电机永磁磁链、凸极率、电枢电阻三个参数对电机基本转速、输出转矩等运行性能的影响,据此指出了电机电磁设计时应遵循的一般规律。     

基于Simulink的IPMSM矢量控制策略研究

在分析内埋式永磁同步电机(IPMSM)数学模型的基础上,利用Simulink建立了IPMSM矢量控制系统仿真模型,分别建立了速度控制模块、电流滞环控制模块、坐标转换模块等子模块,并对IPMSM矢量控制系统弱磁控制进行了仿真研究。仿真结果证明了该方法的快速性和有效性,为实际电机控制系统的分析、设计和调试提供了新的思路。     

车用电机转矩脉动分析与仿真

分析了车用电机在低速时产生转矩脉动的原因,提出一种弱磁控制方法降低电机脉动,从而减弱车辆固定车速范围内的振动,并建立了电机和控制器的等效模型。仿真结果表明,该方法能够明显改善电动汽车慢速起步的振动问题。     

基于MATLAB/GUI的内置式永磁同步电动机MTPA离线计算系统

永磁同步电机交流调速系统在电动汽车中有着广泛应用,为满足电动汽车快速启动的工况需求,必须获得电机的最大转矩。在分析永磁同步电机弱磁原理的基础上,基于MATLAB 2017/GUI,采用最大转矩电流比控制(MTPA)策略,建立了上位机软件系统。仿真表明,该系统对车用永磁同步电机调速系统的设计有一定的指导意义。     

开关磁阻电机位置控制系统的变磁链SVPWM-DTC算法

针对传统直接转矩控制(DTC)在开关磁阻电机(SRM)位置控制系统中存在的开关频率不定、转矩脉动大、定子铜耗高等问题,提出一种变磁链空间矢量调制-直接转矩控制(SVPWM-DTC)算法.在传统DTC的基础上,对SVPWM-DTC算法中电压矢量的选择及作用时间进行推导,使磁链能被定量调节.结合SRM的基本工作原理,详细分析磁链给定值与定子电流的关系,提出变磁链控制策略.充分考虑磁链变化角及磁链给定值之间的相互影响,结合电机磁链数据,给出磁链给定值选取原则,在减小转矩脉动的同时,保证电机铜耗最小化.以三相6/4极SRM为仿真控制对象,将DTC、SVPWM-DTC与变磁链SVPWM-DTC进行仿真对比.结果表明:变磁链SVPWM-DTC算法能够有效提高位置控制系统的动、静态特性及效率.     

基于MRAS的无速度传感器异步电机控制

为研究无速度传感器直接转矩控制系统中对速度的估算和控制,建立了一种基于模型参考自适应（MRAS）系统原理的速度磁链自适应观测器。它以定子电流和定子磁链为状态变量,构建全阶观测器为可调模型,电机本身为参考模型,把磁链观测和速度辨识结合起来,直接把定子磁链观测值应用于直接转矩控制算法中,定义了李亚普诺夫函数,并根据其稳定性理论确定了速度自适应律。通过Matlab／Simlink软件进行了仿真。仿真结果表明,该系统对电机定子磁链的观测精度高,速度运算较准确,在全速范围内能保持较高的性能。     

新型多齿开关磁链永磁记忆电机设计与分析

针对传统多齿开关磁链永磁电机在弱磁区运行效率低的问题,设计了一种新型多齿开关磁链永磁记忆(MSFPMM)电机。在传统多齿开关磁链永磁电机中,使用了磁化水平和磁化方向可以在线改变的低矫顽力永磁体;通过在该电机的励磁绕组中通入电流脉冲,改变了低矫顽力永磁体的磁化水平和磁化方向,实现了高速区弱磁;利用有限元法分析了该电机中低矫顽力永磁体处于不同磁化状态时,MSFPMM电机的气隙磁密、空载反电动势、转矩/转速特性以及运行效率;制作了MSFPMM样机,对MSFPMM电机的电磁特性进行实验验证。研究结果表明:当MSFPMM电机的气隙磁密减弱时,该电机的高效率区会向高转速、低转矩区移动;MSFPMM电机具有比传统多齿开关磁链永磁电机更高的弱磁区运行效率。     

高速动车组永磁同步电机牵引控制仿真研究

为研究永磁同步电机电流运行轨迹,分析动车组不同工况下永磁同步电机弱磁方法,首先,分析永磁同步电机最大运行能力,规划电流轨迹;其次,在动车组变工况下根据永磁同步电机交直轴电流相平面关系,按最大转矩电流比控制求解析式方程,分析最小稳定工作点,提高电机的运行效率,实现平滑过渡,并利用Simulink软件进行仿真。     

基于MRAS车用IPMSM转速估计和参数辨识

针对车用位置传感器故障,设计出基于矢量控制的车用IPMSM的转速估计方案。MTPA控制中利用MRAS在线估计转速,在~*i_d=0控制方式中仅利用q轴电流辨识转速;利用MRAS同时辨识定子电阻和永磁体磁链。对该方案进行了仿真验证,表明方案能够准确估计转速以及电机参数辨识,具有良好动态性能。     

基于粒子群算法优化BP神经网络的SRM磁链模型

以一台6/4级SRM电机模型的电流和磁链为输入,转子位置角度为输出,拟合了磁链-电流-角度模型,并在MATLAB/Simulink中进行了仿真实验。在拟合模型时,为了提高训练效率,简化拟合模型,采用了粒子群优化BP神经网络隐含层神经元个数的算法,并进行了仿真实验。结果表明,粒子群算法优化BP神经网络的控制策略具有较高的训练效率。     

基于System Generator直流力矩电机模型及控制系统仿真

对有限转角直流无刷力矩电机及其控制系统进行研究,分析了电机模型和闭环PI控制模式模型的工作原理,着重讨论了电流环闭环PI控制模式对电机控制系统性能的影响.利用SG软件建立模型,通过仿真试验和实际测试,对比实际电流和仿真电流的上升时间、超调量和稳定电流等参数,验证了仿真模型的正确性,该仿真控制模型应用于实际系统中具有电流响应快速平稳、超调小、无静差等特点,为电机控制系统的设计提供一种新的思路.