基于自抗扰控制技术开关磁阻电机转矩脉动抑制研究

转矩脉动大小是衡量电机性能的一个重要指标。开关磁阻电机的双凸极结构使得其转矩脉动较为突出,为了有效抑制转矩脉动,在直接转矩控制的基础上,引入自抗扰控制技术,实时估计转矩扰动,并加以前馈补偿,得到精准的转矩参考值。分析表明,基于自抗扰控制技术的转矩控制技术从一定程度上降低了开关磁阻电机的转矩脉动,动态性能得到了较大的提高。     

基于自抗扰控制的开关磁阻电机转速闭环性能

基于开关磁阻起动/发电助力控制系统的研究背景,根据该系统具有严重非线性,转速给定多变、负载扰动大、参数变化多的特点,利用自抗扰控制原理设计了开关磁阻电机转速闭环控制系统。采用Matlab仿真软件,建立了该系统的仿真模型,并进行了控制策略设计和参数估算。由仿真结果可知,该系统对外部负载扰动和内部模型参数的变化具有较强鲁棒性能,比传统的PID控制系统动静态性能更优。最后在开关磁阻起动/发电样机平台进行的样机试验表明,自抗扰控制可以实现样机的快速、无超调起动,负载扰动时转速变化小、恢复时间短、转速跟踪快。     

模糊自抗扰优化开关磁阻电机速度环控制策略

开关磁阻电机因其结构为双凸极造成转矩脉动过大,且该系统具有严重的非线性,给定转速变化大,负荷扰动大,为克服这个问题应用模糊自抗扰控制方法,结合开关磁阻电机特性和机械运动方程,建立开关磁阻电机双闭环系统仿真模型,转速环采用自抗扰控制技术并使用模糊控制对其参数实施整定,转矩环采用直接瞬时转矩控制,仿真对比得出,相较于传统PI控制,模糊自抗扰控制能够有效改善调速性能,降低转矩脉动,表现出良好的抗干扰能力。     

新型直线磁阻电机的自抗扰控制

叙述了直线磁阻电机机械结构改进以及自抗扰控制(ADRC)技术的应用.直线磁阻电机具有制造成本低、结构简单以及可靠性高等优点,自抗扰控制器具有适应内部以及外部干扰,实时调整和鲁棒性强的特点.论述了采用自抗扰技术对直线磁阻电机的速度调节仿真和实验结果.仿真和实验结果均表明,自抗扰控制器比PID控制器具有在各种干扰作用下抗干扰能力强、鲁棒性好等特点.     

基于自抗扰控制器的开关磁阻电动机转矩控制系统

将具有优良抗干扰性能的自抗扰控制器(ADRC)引入开关磁阻电动机的转矩控制系统中,回避了传统转矩控制器设计中对转矩逆模型精确建模的要求。将模型的不确定性及负载作为干扰,利用自抗扰控制器内部的扩张状态观测器观测系统的内外扰动项,并进行前馈补偿,从而实现转矩控制系统中转速环与电流环之间的精确解耦。仿真结果表明该控制系统具有良好的动、静态特性,对负载扰动、电机参数变化都具有较好的鲁棒性,可以实现高性能的转矩控制。     

开关磁阻电机控制策略综述

简要回顾了SRD发展过程中出现的各种控制策略,分析和介绍了各控制策略的优缺点,展望了SRM控制策略的发展趋势。     

永磁式双转子电机自抗扰控制策略

先进深度混合动力系统可以提高混合动力车辆的燃油经济性,但其存在结构复杂、体积较大的问题,双转子电机可以克服这一弊端。对双转子电机的工作模式进行了阐述,建立了双转子电机的数学模型,提出了转矩解耦的控制策略,设计了一种效率优化变频驱动系统的自抗扰控制方法。     

永磁式双转子电机自抗扰控制策略

先进深度混合动力系统可以提高混合动力车辆的燃油经济性,但其存在结构复杂、体积较大的问题,双转子电机可以克服这一弊端。对双转子电机的工作模式进行了阐述,建立了双转子电机的数学模型,提出了转矩解耦的控制策略,设计了一种效率优化变频驱动系统的自抗扰控制方法。     

开关磁阻电机的控制模式

本文在分析电机基本特性的基础上，综述比较了开关磁阻电机的控制模式。     

基于自抗扰理论的开关磁阻电动机直接转矩控制

自抗扰控制器（ADRC）具有优良的抗干扰性能,将之应用在开关磁阻电动机（SRM）的直接转矩控制（DTC）系统中,克服了传统DTC系统中所采用的PID控制器的缺陷。ADRC将系统模型的不确定性及外加负荷视为干扰。进行实时状态估计,加以前馈补偿,     

永磁直线同步电机ADRC控制系统

纹波推力扰动、负载扰动、摩擦力扰动和其他不确定性扰动严重影响永磁直线同步电机(PMLSM)控制系统的性能,对控制系统的抗干扰能力提出了更高的要求。本文采用自抗扰控制(ADRC)方法,利用扩张状态观测器估计所有未知扰动作用量并给予实时动态补偿,从而抑制未知扰动实现"自抗扰"控制,同时估计出速度及其微分;跟踪微分器给出了一种计算微分的有效方法,并根据PMLSM的承受能力安排速度指令过渡过程;采用更合适的非线性PD误差反馈率计算控制量。利用基于Matlab/Simulink的xPC Target构建控制系统实验平台,实验结果表明,采用ADRC的PMLSM控制系统具有很强的抗扰性和静动态特性。     

基于开关磁阻电机的电动车驱动策略

研究了电动车驱动用开关磁阻电机的快速启动和节能控制策略。采用基于加速度反馈的启动策略,在启动过程中,实时检测电机的加速度,通过电流和加速度双闭环调节,实现快速启动的目标。同时,根据初始加速度的大小来判断重载程度,以确定相应的电流斩波限值,既满足启动要求,又防止电流峰值过大。在正常调速过程中,采用自适应开通角控制,达到节能的目的。将一台4kW 12/8极开关磁阻电机替代原直流电动机,用于某电动车驱动,试验结果表明:提出的控制策略在工程实践中是可行的,能够使电动车快速启动,高效运行,一次充电行驶里程提高11%。     

无轴承异步电机的自抗扰控制策略

针对无轴承异步电机(BLIM)的逆系统解耦控制性能受负载和参数变化影响的问题,在转子磁链定向逆系统解耦控制的基础上,采用自抗扰控制器(ADRC)替换经典的PID控制器,将BLIM模型中的交叉耦合项、本体参数变化和负载视为"扰动",统一用ADRC的扩张状态观测器(ESO)估测,非线性状态误差反馈控制器(NLSEF)进行补偿。仿真结果表明:采用了ADRC,系统具有较好的动态解耦控制性能;同时,对电机参数和负载变化具有更好的鲁棒性。     

滑模观测器在开关磁阻电机无位置传感器控制中的应用研究

提出了一个基于开关磁阻电机电感模型的滑动模型观测器来估计电机的位置和速度。仿真结果显示当电机的转速高于 2 0r/min时 ,此观测器能得到高分辨率的转子位置估计结果。为了在整个调速范围实现无传感器控制 ,还分别研究了另两种在接近零转速和起动阶段使用的控制方法来判断开关时刻。在全部调速范围内对整个系统进行了仿真和实验 ,结果令人满意。     

基于单个功率模块的开关磁阻电机控制

开关磁阻电机(SRM)由于其显著的特点而得到业界广泛关注。但实际应用中,SRM所占市场份额不多。主要原因是几乎所有的功率器件集成模块都是基于变频器主电路研发和制造的,SRM专用的功率集成模块几乎没有,SRM主电路简单的优势体现不出来。研究基于单个功率模块的SRM系统,分析其工作模式、换相情况及应用场合。采用单个功率模块,其驱动和控制电路在价格上与变频器相当,为SRM的广泛应用提供了强有力的支持。仿真和试验结果验证了理论分析的正确性和实用性。     

基于MCF5213的开关磁阻电机控制系统设计

以MCF5213为数字控制器核心,设计了开关磁阻电机控制系统。该系统充分利用MCF5213的运算能力及其丰富的内部资源,简化了系统的硬件结构,采用角度控制与电压斩波相结合的控制方式。试验结果表明,该系统具有良好的运行特性。     

开关磁阻电机及控制系统仿真与建模

开关磁阻电机(SRM)应用广泛,但由于电机内部磁场的非线性和相电流难以解析等问题,因此高精确度的建模和仿真较为困难。电机及驱动系统建模的研究直接影响到电机的优化设计、动静态性能分析、控制策略的评估等。为此,介绍了一种SRM及控制系统的建模方法,利用Flux有限元软件搭建的电机本体模型与MATLAB搭建的控制系统进行联合仿真。通过试验,测得电机在不同运行状态下的电流波形,并与仿真结果比较。结果表明:不同控制方式下的电流波形与仿真结果一致,是一种行之有效的建模手段。     

基于不同电机极对数对开关磁阻电机性能的影响研究

针对电机本体结构的改变可能会引起的电机性能的变化,采取实验研究法对两种额定参数相同的四相8/6极和四相16/12极相同功率不同结构的开关磁阻电机(SRM)进行实验研究。对两种不同极数结构SRM的绕组自感、互感、转矩大小及脉动影响和绕组电流等方面进行了电磁仿真分析。结果表明:8/6极开关磁阻电机与16/12极相比,前者具有各相绕组自感值大、互感值大、转矩大等优点,后者具有转矩脉动小的优点。此项研究对SRM电机本体设计和SRM的选型具有重要的指导意义。     

一种针对高速开关磁阻电机数字控制器的研制

开关磁阻电机(SR电机)转子上无线圈和永磁体,较适合于高速运行.介绍一种针对高速开关磁阻电机的数字控制方法,设计了以C8051F120为控制核心的数字控制器,包括硬件和软件,实现了SR电机高速运行时的调角度控制和电流斩波控制(CCC)相结合的控制方法,实验结果表明该数字控制系统简单并具有优良的性能,达到了高速电机控制的运行要求.     

基于ARM的开关磁阻电机控制系统

研究了一种基于ARM的开关磁阻电机控制系统.系统使用三相12/8开关磁阻电机,采用ARM微控制器LPC2214作为控制系统的核心,采集位置传感器的反馈信号,控制每相绕组的通电顺序,实现对开关磁阻电机的调速控制.对功率变换器及其驱动、位置检测、电流检测、故障保护、串口通信和液晶显示等硬件电路和软件控制策略进行设计,使整个系统结构简单,具有良好的调速性能和控制特性.