基于模型设计的车用永磁同步电机控制算法的开发

针对新能源汽车控制器开发周期长、无法快速进行小批量生产等问题,该文应用基于模型的快速开发方法进行永磁同步电机控制算法开发。文中先分析了永磁同步电机的数学模型,在此基础上设计了速度环的ADRC算法;然后在D2P(development to production)平台下,搭建车用永磁同步电机矢量控制代码模型,以及代码自动生成和仿真验证;最后进行台架试验,验证控制算法,在线整定参数,实现控制算法的快速开发。实验结果表明,采用基于模型的快速开发方法能够缩短开发周期和成本,并且自动生成的代码具有较高的可靠性,能满足新能源汽车各项性能要求。     

基于DSP Builder的PMSM控制算法

针对永磁同步电机的控制策略,构建基于空间适量脉宽调制算法的电流、速度双闭环系统。在Altera公司的DSP Builder软件开发环境下,给出一种设计方法。该方法包括扇区判断、矢量作用时间、开通时间计算、开通时间分配及6路PWM信号生成、Park变换及逆变换、Clarke变换、PI控制等模块,实现基于FPGA的全数字化控制系统。仿真结果表明,该系统具有较好的静态和动态特性,可用于永磁同步电机控制系统的SoC设计。     

基于单步模型算法的PMSM控制策略

分析了永磁同步电机(PMSM)矢量控制系统的工作原理,针对传统PI控制器调节时间长、对电机参数依赖度高的缺点,采用了单步模型算法控制策略。设计了基于单步模型算法的永磁同步电机矢量控制系统,并进行了仿真分析。仿真结果表明,单步模型算法控制策略具有不过分依赖电机数学模型、能较好地抑制各种不确定性干扰等优点,系统在动态过程中有较小的超调,且对于负载扰动具有较强的鲁棒性。     

基于PMSM预测模型的新型SVPWM调制

在永磁同步电机控制系统中,调制方式多采用SVPWM调制.传统SVPWM调制方法采用三角形载波和七段式矢量分配方式,其中零矢量和有效矢量作用时间是对称平均分配的,有进一步的改进空间.对称式的占空比调制方式也会带来电流谐波和噪声污染等问题.引入PMSM预测模型和双采样双更新策略,对七段式基本矢量分布进行了分段计算.通过预测...     

模型化式的永磁同步电机直接转矩控制设计

直接转矩控制在永磁同步电机中的应用范围越来越广,本文的研究是基于模型设计的一种永磁同步电机直接转矩控制,主控制芯片采用TI公司最新一代的DSP 28335,可自动生成C代码一键下载到主控制芯片中.将模型设计与电机的直接转矩相结合,设计了基于模型的永磁同步电机直接转矩控制系统软硬件,并搭建了永磁同步电机实验测试平台,进行...     

基于电阻估计的PMSM模型参考自适应系统

在无速度传感器交流伺服系统中, 估计转速受电机定子电阻不确定性影响较大, 本文针对该问题进行了研究, 提出了改进的MRAS方法. 利用永磁同步电机的电流模型作为可调模型, 设计了MRAS的自适应律, 在传统方法的基础上加入了对定子电阻的估计, 并利用控制方法的特点对估计算法进行了简化. 最后, 在Matlab/Simulink环境下对改进方案进行了仿真研究, 结果表明该算法使得转速的估计对电阻的不确定性有较强的鲁棒性, 并且使电机能够在较宽的速度范围内正常运行.     

具有外部扰动的PMSM系统的无模型自适应预测控制

针对于一类具有强耦合、负载不确定性和外界干扰的永磁同步电机(PMSM)系统,本文研究了基于无模型自适应预测控制(MFAPC)问题,并提出了一种新颖的MFAPC方案来实现有外界扰动的PMSM系统的速度追踪任务.所提出控制方案的主要优势在于仅使用了被控系统的输入/输出数据,并且对外界干扰具有较强的鲁棒性.此外,还讨论了闭环系统跟踪误差的收敛性以及有界输入有界输出的稳定性.最后,通过与传统的PI控制方案、原型无模型自适应控制(MFAC)方案的仿真结果相比较,验证了所提出MFAPC方案的有效性和优越性.     

PMSM的H_∞鲁棒跟踪控制器的设计

由于永磁同步电机(PMSM)所具有的非线性、强耦合、高时变等特点,传统的经典控制方法对永磁同步电机很难取得很好的控制效果,且鲁棒性较差。这一问题随着鲁棒控制理论的出现,得到了较好的解决。该文提出了一种基于H∞控制理论所设计的鲁棒控制器,能够对控制系统参数的变化和外界扰动进行有效的控制,并较好地抑制其对系统的动态性能的影响。仿真结果表明了本文方法的有效性。     

基于ESO分数阶滑模调节的PMSM模型预测转矩控制

为了提高永磁同步电机调速系统的性能,提出一种基于扩张状态观测器的分数阶滑模预测转矩控制策略。采用扩张状态观测器对电机的综合扰动项、定子电流和反电动势进行实时观测,可快速准确得到它们的估计值并进行补偿;利用估计值构建分数阶滑模控制器来削弱系统抖振并提高鲁棒性;利用转矩和磁链无差拍预测控制,减少了遍历次数并降低了计算复杂度。通过仿真和半实物平台进行了验证,所得结果表明,所提出的方法能有效提升系统的鲁棒性,使电机具有良好的动态和静态性能。     

基于预测控制的PMSM优化仿真研究

针对在永磁同步电机的运行过程中,容易受到负载转矩扰动和参数失配的影响进而造成转速跟踪性能差和电流脉动大等问题,采用模型预测控制(MPC)的方法设计预测控制器取代传统的比例-积分(PI)调节器,对速度和电流分别做了最优控制;加入Kalman滤波器对负载转矩进行观测作为前馈补偿,并提出参数校正方法,有效地抑制了干扰负载和电感参数的不确定变化对电机性能的影响.通过Simulink对比仿真表明,上述设计方法具有更快的动态响应且无超调,同时抗干扰能力和参数鲁棒性得到显著提升.     

PMSM控制系统参数辩识的建模与仿真

在永磁同步电机参数优化问题的研究中,永磁同步电机因优越的性能广泛应用于伺服控制领域中.针对永磁同步电机参数随着工作环境的变化具有很强的非线性和时变性,传统的方法很难建立参数的准确数学模型,导致控制精度低.为准确辩识永磁同步电动机的参数,提高控制的精度,提出一种Popov理论的磁同步电机参数辩识方法.根据永磁同步电机的电磁特性建立模型,在Popov稳定理论基础上,推导出自适应参数辩识方法,最后利用Matlab/Simulink平台建立永磁同步电动机参数的自适应辨识仿真模型.仿真结果表明,方法能快速、准确地辩识出电机参数,具有较好的鲁棒性,能够提高控制系统的精度.     

PMSM无速度传感器最优转矩系统的复合控制

针对PMSM的数学模型和最优转矩矢量控制方案,提出了一种在同步旋转坐标系下的永磁同步电机滑模变结构速度调节策略结合模型参考自适应无速度传感器速度辨识方案,应用于PMSM最优转矩矢量控制系统中。取代了传统PI调节器,保证了系统对参数摄动和不确定因素有很强的鲁棒性,Popov超稳定性理论保证了系统的稳定性。理论分析和仿真结果表明,所提出的速度调节策略和辨识方案使最优转矩矢量控制系统具有较强的鲁棒性和较好的动静态性能。     

改进滑模模型参考自适应的PMSM无传感控制

针对MRAS（模型参考自适应）观测器对PMSM（永磁同步电机）参数变化和外部干扰敏感的缺点,设计了一种用于PMSM无传感控制的软开关滑模模型参考自适应观测器。该观测器将滑模控制与MRAS相结合,并构造了边界层可变的正弦饱和函数,以抑制由于滑模控制引起的系统抖动,增强系统鲁棒性。同时引入sigmoid函数,以提高滑模软切换速度控制器的稳定性。实验仿真结果表明,软开关滑模模型参考自适应控制不仅可以实现边界层内的快速收敛、弱化抖动,而且跟踪能力强。     

飞兆开发具有并行处理核心的BLDC/PMSM电机控制器

<正>为交流电机控制设计提供了简单转换电机控制应用设计人员目前正在从传统的通用或交流电机设计转换到更为成熟的无刷直流(BLDC)电机或永磁同步电机(PMSM)设计。然而,如果设计人员不能有效获得高级、复杂的电机控制算法,无论选择哪一种方法都具有挑战性,需要巨大的研发资源支出及更长的     

基于参数识别的PMSM无位置传感器矢量控制

永磁同步电机无传感器矢量控制系统中,需要实现对转子位置及转速的估计。由于电机运行过程中电机参数会发生变化,对电机矢量控制系统造成影响。为提高对转子位置及转速的检测精度,设计了一种改进型的滑模观测器。首先利用遗忘因子递推最小二乘法在线辨识电机参数,然后将电机参数在线辨识值反馈到滑模观测器中,以提高滑模观测器的性能。最后利用simulink进行仿真验证。结果表明,改进后的滑模观测器可以充分克服电机参数变化带来的不良影响,具有优越的性能。     

基于自抗扰控制器的PMSM矢量控制系统设计与实现

针对永磁同步电机存在的非线性、强耦合、参数摄动等问题,设计并实现了基于自抗扰控制器(ADRC)的矢量控制系统.首先提出基于ADRC的控制策略,实时观测出由系统内部非线性因素以及外部扰动引起的“内外扰动”并进行补偿,从而实现精确控制;其次研制基于DSP的多轴运动控制卡,并在此基础上实现了基于ADRC的PMSM矢量控制系统...     

基于ESO的无速度传感器PMSM系统自适应滑模FCS-MPC

为了提高三相永磁同步电机(PMSM)控制系统的性能,基于反双曲正弦函数的扩张状态观测器(ESO)技术,提出一种新颖的无速度传感器自适应滑模有限控制集模型预测控制(FCS-MPC)策略,采用ESO技术构造PMSM系统转速和反电动势的观测器,实现对电机转速和反电动势快速准确估计.用带有负载ESO的自适应滑模控制作为系统的转速调节器,以提高系统的鲁棒性;利用基于快速矢量选择的FCS-MPC策略,达到减少转矩脉动、降低系统算法计算量的目的.仿真结果表明,基于ESO的无速度传感器自适应滑模FCS-MPC策略能够使PMSM系统可靠稳定运行,达到满意的转矩和转速控制效果.与基于积分型滑模面的自适应滑模FCS-MPC策略相比,所提出的控制策略能使系统具有良好的动态性能和抗负载干扰能力.     

基于V模型的伺服系统开发方法

目前伺服系统的开发常采用手工编写代码或者自动代码生成技术,开发过程缺少工程实践方法的指导.针对这一问题,提出一套基于V模型的伺服系统开发方法,在MATLAB&CCS环境下使用从概念到代码实现技术和在回路测试技术进行伺服系统的开发.并通过开发使用磁场定向控制算法、TMS320F2812 DSP和永磁同步电机的伺服系统,对该开发方法进行了实践与验证.实验结果表明该方法能提高伺服系统开发效率与质量,保证一定的软件可重用性.