基于SMO的PMSM磁极位置检测技术

为构造低成本、高可靠性的永磁同步电机(PMSM)无位置传感器控制系统,对基于滑模观测器(SMO)的PMSM磁极位置检测技术进行研究.基于滑模变结构和矢量控制理论设计了滑模观测器,用于估算电机的反电势,并构造了采用锁相环(PLL)结构的磁极位置检测单元.仿真和实验结果表明,所设计的观测器能较准确地估算电机反电势,但存在一定的高频抖振,而锁相环单元能在很大程度上减小高频分量对角度估算的影响,提出的方法能实现较高精度的磁极位置检测.     

基于FPGA的单芯片交流伺服驱动系统

为研制高性能的全数字交流伺服驱动系统,设计了基于FPGA的单芯片伺服控制方案.采用现代EDA设计方法,使用Verilog硬件描述语言构建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硬件逻辑电路,并进行了仿真验证,最后在Xilinx3S400 FPGA中实现了永磁同步电动机转子磁场定向控制.仿真和实验结果表明,系统具有很好的机械特性、力矩特性和动态性能,从而验证了使用FPGA设计高性能的全数字单芯片交流伺服驱动系统具有较高的可行性.     

多模式磁偏码器设计

为了提供电动机伺服控制所需要的不同模式的位置信号而设计的磁编码器采用了一种全新的双磁钢复合磁路结构。利用2S-10芯片的三轴霍尔效应,感应平行芯片表面的磁场,把磁信号转换成正余弦电信号;在对原始信号误差进行理论分析的基础上,通过DSP对原始正余弦信号进行误差补偿并对角度进行反正切运算,实现增量模式、PWM模式和同步串口模式信号;三步锁定型开关霍尔元件输出无刷直流电机换相信号,最终实现了3种模式信号同时输出。信号右达8位精度、10位分辨率。     

一种新型部分数字功率因数校正设计

目前家电行业中,AC/DC变换装置普遍采用二极管不控整流与滤波电容相结合的方式,使输入交流电流为大幅度的尖峰脉冲,造成公共电网谐波污染严重,功率因数下降。基于以上原因,本文设计了一种针对于空调系统的部分功率因数校正装置,在硬件电路和控制思路上进行了改进。并通过仿真、实验验证了其可行性。实测功率因数0.95,相对于现有的部分功率因数校正电路,本文提出的硬件电路简单,输出电压稳定,有效地抑制了各次谐波分量,并且减少对开关器件的要求,降低了损耗。     

SMO在无位置传感器PMSM驱动控制系统的应用

为了开发一种成本低、可靠性好、维护简单的无位置和速度传感器的控制方法,在分析永磁同步电动机PMSM的数学模型和滑模变结构控制基本理论的基础上,建立了基于滑模观测器SMO的PMSM无传感器驱动控制系统模型.以TMS320LF2407A DSP为核心构建了PMSM无传感器驱动控制系统,并进行了仿真和实验研究.结果表明,所提出滑模观测器能够准确地估算出电机的位置信息,并且系统具有较好的静、动态特性,从而验证了滑模观测器在无位置传感器PMSM驱动控制系统中应用的可行性和正确性.     

《电机数字控制系统集成设计》系列讲座(四) 第3章 电机数字控制系统中位置与速度传感器

3.1引言在永磁交流伺服无刷电动机构成中磁极位置传感是不可缺少的重要环节。除了无独立位置传感器运行电机外,都采用位置传感器来实现位置传感。位置传感器的精度和分辨率对电动机的性能有很大的影响。在方波原理无刷永磁电动机电压驱动中,要求传感器提供对准磁极的方波(开关)信号。在正弦波原理无刷永磁电动机电压驱动中,要求传感器提供与磁极同步的正弦波位置信号。从原理上看,凡是能提供方波和正弦波位置信号的     

六相电压源逆变器PWM算法

针对相移30°双Y联结六相电机,建立了一种基于邻近最大四矢量的六相电压源逆变器空间矢量脉宽调制(SVPWM)算法。根据基波电压调制系数的大小,将调制范围分为正弦调制区和非正弦调制区。在正弦调制区内,逆变器输出正弦相电压;在非正弦调制区内,提出了两种调制策略,通过注入适量的6k±1(k=1,3,5,…)次谐波电压来提高基波电压的幅值。其中的第二种调制算法同时考虑到了参考电压矢量幅值和相角的变化,所以得到了更少的谐波含量。针对算法中PWM波形不对称难以硬件实现的问题,根据电压平均值相等的原则对PWM波形进行了中心化处理,转变成易于硬件实现的形式。实验结果验证了算法的有效性。     

研究型大学中“电力电子技术基础”课程改革

哈尔滨工业大学《电力电子技术基础》课程经历了产学研结合的发展历程,一直在与时俱进地积极开展课程的教学研究和改革。近年来针对研究型大学的特点和本科毕业生的就业走向,及时地调整了人才培养的模式。在教学改革方面更注重学生自主学习能力、分析研究问题能力和创新意识的培养,逐步将培养模式从培养＂继承性＂人才转变到培养＂研究性＂人才。围绕这一教改思路,课程组在理论教学和实践教学两个方面深入开展了研究与探索,逐渐形成了适合于研究性人才培养的《电力电子技术基础》课程的新型教学模式。     

《电机数字控制系统集成设计》系列讲座(二) 第2章 电机数字控制系统集成设计基础算法

针对气动打标机小型化、操作方便、高性价比等发展要求,本文设计出一款嵌入式气动打标机系统。系统硬件采用"ARM9+FPGA"的架构,以wince5.0操作系统为软件平台。设计的系统体积小、可靠性高、人机交互好。通过现场测试表明,所设计的打标机系统取得了预期的效果。