基于脉振高频电压注入的对转永磁同步电机无位置传感器控制

为了简化对转永磁同步电机（PMSM）的结构,提高其工作性能,研究了该种电机的无位置传感器控制技术。结合面贴式对转PMSM的性质,建立了其数学模型,利用电机稳态时双转子转速相等的特点,提出了一种基于高频脉振电压信号注入的转速估算方法。设计了转速跟踪观测器,建立了对转PMSM的仿真模型和无位置传感器矢量控制系统。仿真结果与理论分析相吻合,表明该系统可使面贴式对转PMSM在全速域内实现无位置传感器控制。系统跟踪准确,响应迅速,鲁棒性强。     

SVPWM 在永磁同步电机系统中的应用与仿真

为了提高工作效率,使电机工作状态更加平稳,对SVPWM在永磁同步电机系统中的应用与仿真进行研究。分析了永磁同步电动机矢量控制系统结构及SVPWM技术原理,在Matlab/Simulink环境中,建立了永磁同步电动机电流、速度双闭环矢量控制系统仿真模型,并进行了仿真比较试验。试验结果证明：与传统的SPWM技术相比,该控制方法具有较高的快速响应性,转矩波动小。仿真波形符合理论分析,系统运行平稳,为永磁同步电机控制系统算法改进提供了仿真模型基础。     

高性能永磁同步发电机无位置传感器控制策略

为提高全电化军用特种车辆的可靠性,进一步提升车载发电系统的功率密度,提出一种全速度范围内的永磁同步发电机无位置传感器控制策略。发电系统采用电压、电流双闭环的矢量控制算法,根据转速划分工作区,在低速区内,通过基于正交锁相环的角度跟踪器获取转子位置信息,在中高速工作区内,基于线性状态观测器实现转子位置估算,并结合基于递推最小二乘法的参数辨识算法,向观测器实时更新不同工况下的电机参数,以保证无位置算法的鲁棒性。仿真和实验结果表明：该控制策略在全速度范围内皆能实现精准的转子位置观测,电机状态在工作区切换处过渡平滑,负载投切时系统响应快速稳定,保证了特种车辆发电系统运行的可靠性。     

永磁同步伺服系统全闭环建模及仿真

针对永磁同步伺服系统位置、速度及电流全闭环的非线性耦合特性,根据电压空间矢量脉宽调制及电流矢量控制的原理实现了系统的线性解耦。通过对系统数学模型的分析,基于Matlab/Simulink建立了系统全闭环的仿真模型,由仿真结果可知,建立的系统耦合模型具有良好的速度控制及位置跟踪特性,对脉宽调制下的机电耦合系统设计具有指导意义。     

轮毂电机全速度范围无位置传感器控制研究

为提高电传动装甲车辆驱动系统的可靠性,研究车辆轮毂电机无位置传感器复合控制技术,并对速度过渡区间的切换方法进行了改进。建立了基于转矩、电流双闭环的永磁同步电机控制系统,基速上、下分别采用弱磁控制和最大转矩电流比控制策略;电机低速区采用简化的脉振高频注入法,中、高速区采用模型参考自适应法,以实现全速度范围内转子位置辨识;采用变权重加权控制切换方法,并改进算法切换过程中两种算法工作区间的选择,在保证辨识精度的同时节省了系统的软、硬件资源。仿真和试验结果表明：无位置传感器复合控制算法能够在全速度范围内准确辨识出转速和转子位置;改进后的切换方法能够保证电机在速度切换区间内实现平滑过渡,保证了电机可靠运行。     

交流伺服系统高精度电流矢量控制

针对电机转速的变化会导致系统对直轴电流、交轴电流的控制精度下降的问题,提出一种新的电流矢量解耦控制线性化补偿方案。在对永磁同步电机进行理想化处理的基础上,建立了永磁同步电机数学模型及控制模型,设计了电流矢量控制方法程序流程图,并在实验环境下搭建永磁同步电机调速系统的实验平台,采用电流霍尔传感器及电压传感器分别对电机的两相电流、直流母线电压进行测量。测试结果表明:随着转速的升高,补偿后id精度明显提高,提高了电机电流的解耦控制性能。     

永磁同步电动机的全数字增量位置控制研究

在矢量变换的基础上,提出并实现了基于数字信号处理器(DSP)的永磁同步电动机(PMSM)的位置控制系统,利用永磁同步电动机自带的旋转变压器来进行矢量控制与位置控制,大大简化了系统的硬件,给出了电流环、速度环与位置环的算法流程,在开发的基于DSP的电机控制平台上进行了试验验证,并利用PC104完成上位机的监控,试验结果表明,该位置控制系统具有良好的性能。     

基于DSP的矢量控制系统的设计与实现

提出了一种基于TMS320LF2407A DSP实现三相异步电动机调速的空间矢量变换控制系统，介绍了系统的设计方案和软硬件的实现方法。讲述了矢量变换控制系统的构想，基本思路及其基本的工作原理。     

基于Simplorer的无刷直流电动机系统设计与仿真

针对无刷直流电动机的控制系统,设计了以TMS320F2812 DSP为核心的数字控制器,采用速度环和电流环双闭环的控制策略,给出了系统设计框图和部分外围电路硬件设计图;介绍了基于Simplorer的无刷直流电动机系统建模仿真的实现过程,仿真结果表明：系统具有良好的动静态性能,所提出控制策略实现简单且具有实用价值。     

无刷直流电机系统仿真建模方法

在分析无刷直流电机数学模型的基础上,提出了一种无刷直流电机系统仿真建模的新方法。传统建模方法忽略了电机中性点的电压以及极对数为多级时转子位置的计算,这会在分析电机特性时带来误差,推导了含有中点电压的无刷直流电机数学模型,对多级数转子电角度计算做出分析,在传统模型基础上,使用Matlab/simulink工具箱建立了中点电压模块及多级数转子位置计算模块,结合S函数,建立了无刷直流电机模型,并建立了PID及电流滞环控制系统对电机建模方法的正确性进行验证。该仿真模型中速度环采用PID控制,电流环采用电流滞环控制。仿真结果验证了文中电机建模方法的正确性及准确性,也为验证其他控制方法提供了有效途径,为实际电机控制系统的设计和调试提供了依据和思路。     

基于温度补偿控制的水电阻软启动器的建模与仿真

针对大功率电动机在直接启动过程中启动电流过从而对电网产生较大的冲击的问题,设计一种基于温度补偿控制的水电阻调速器的大功率转子绕线异步电机软启动及调速系统.介绍水电阻器的结构以及原理,采用ARPS经验公式分析温度变化对电解质溶液的电阻率影响,建立基于水电阻调速的异步电动机调速系统动力学数学模型,提出了温度补偿的控制方法,通过Matlab/Simulink仿真验证模型及算法的有效性.仿真结果表明:采用温度补偿的水电阻器调速系统启动电流较小,启动转矩平滑,调节速度快.     

异步电机高性能弱磁控制的研究

一种基于DSP的全数字异步电机弱磁控制的设计,系统采用改进的空间矢量脉宽调制策略以实现全数字化系统,以及提高母线电压的利用率。通过电压最大化利用的优化弱磁控制策略以提高异步电机在弱磁区的带载能力,以及延长异步电机恒功率运转的区间。试验结果证明该方案可行,系统性能达到预期目标。     

基于滑模变结构的永磁同步电机伺服系统速度控制技术

速度环是永磁同步电机伺服系统三环控制的中间环节,其控制方法和控制技术的优劣直接影响整个系统的动态响应。根据永磁同步电机空间矢量图及矢量控制原理,分析永磁同步电机数学模型和动静态坐标变换方程,由于速度环的比例、积分(Proportion Integral,PI)控制存在速度超调、速度差积分饱和及抗扰动性能差等问题,提出基于滑模变结构的速度环控制方法,设计滑模面及切换函数,构建滑模变结构速度闭环控制器。分析电流环对电机反电势的影响,提出在电流环的设计过程中加入反电势补偿环节的电流控制器,并对电流环进行简化处理。利用仿真软件对系统电流环、速度环及系统进行建模,通过仿真研究,验证系统速度控制策略的可行性。     

基于磁场定向控制的火炮交流伺服系统

基于磁场定向控制的火炮随动全数字交流伺服系统,通过永磁同步电动机定子三相电流中的励磁分量和转矩分量解耦,将交流电机等效为直流电机进行控制.系统硬件采用交直交电压型变频电路,主电路由整流电路、滤波电路及智能功率模块IPM逆变电路构成.系统控制以DSP芯片TMS320F2812为核心,构成全数字矢量控制系统.系统软件由控制主程序和PWM中断服务子程序组成:主程序完成DSP的初始化、参数设定、过压、过流保护等功能;PWM中断服务子程序完成电流采样,转速计算,矢量变换和PWM输出等功能.     

基于MATLAB SIMULINK的电传动履带车辆转向性能仿真

首先采用一种简单可行的电传动方案建立了新的电传动履带车辆模型。然后在对电传动履带车辆转向行驶基本理论分析的基础上,结合鼠笼式异步电机模型及其经典矢量控制方法,分别采用独立式和差速式两种控制方案对电传动履带车辆的转向行驶性能进行了仿真分析。结果表明：采用速度控制可以很好地实现车辆转向;为使扭矩和电流平稳,参考速度应以平缓的方式给定;对不同的转向工况,应采取不同的转向模式;再生转向时产生的再生能量很大,应对其加以充分重视和利用。     

采用TMS320F240的运动控制实验平台

以TMS320F240数字信号处理器(DSP)为核心的运动控制实验平台,采用三项交-直-交逆变电路和检测电路及相应外围电路构成三项变频器,其上位机使用PC.变频器与感应电机和电机负载结合,构成了一个完整的交流调速系统.逆变器的主开关器件,选用智能功率模块(IPM).DSP控制器以TMS320F240为核心的SEED-F240 DEMO版为基础开发,包括信号的A/D转换和接口等.负载使用5K38UN270Q三项感应伺服电机所带磁粉离合器,对称空间矢量脉宽调制波由TMS320F240的通用定时器1与3个全比较单元配合产生,采用M/T法测量转速.只要遵循该实验平台的接口协议,设计所需控制软件,即可实现其运动控制,并已成功地用于异步电机无速度传感器的矢量控制、直接转矩控制、V/F恒定调速控制等项目.