基于转子分段斜极的电动汽车用永磁容错转向电机齿槽转矩优化

永磁容错电机因其良好的容错性能成为目前电动汽车电动助力转向系统转向电机发展的焦点之一,但因为永磁电机存在固有的齿槽转矩,会引起电机的转矩波动,影响电机控制精度和运行稳定性,因此采取有效方法削弱电机的齿槽转矩对提高汽车安全性具有重要意义。本文通过转子分段斜极的方法削弱了半内嵌式永磁容错转向电机的齿槽转矩谐波,同时选取所推导的转子分段斜极的最佳斜极角度,使采用转子分段斜极削弱齿槽转矩的效果达到最佳。本文使用Ansys Maxwell搭建仿真模型进行有限元分析并通过实验进行验证,结果表明采用转子分段斜极并选取最佳斜极角度后半内嵌式永磁容错转向电机的齿槽转矩大大削弱,同时电机的线反电势、电磁转矩等性能均得到改善。     

GA-LSSVM在开关磁阻电机建模中的应用

研究开关磁阻电机(SRM)建模优化问题,由于SRM电磁特性具有非线性、强耦合等特点,传统建模方法难以建立准确数学模型,导致控制精度低.为提高SRM控制精度,提出一种基于GA-LSSVM的SRM非线性建模方法.该方法首先对SRM磁链和转矩特性进行分析,然后采用遗传算法对LSSVM参数进行优化,最后采用LSSVM磁链与转矩对转子位置角和相电流的非线性映射关系进行建模.仿真实验结果表明,GA-LSSVM很好的克服了传统建模方法的缺陷,能够对SRM的动态和稳态运行特性进行预测,模型具有精度高、运算速度较快等优点,实现SRM为SRM的智能控制提供了一种新的建模思路.     

异步电动机直接转矩控制系统研究

传统的感应电机直接转矩控制系统存在转矩脉动大等缺点,为提高感应电机直接转矩控制系统的动态性能,采用一种改进的转矩估算模型,在推导其数学模型的基础上,采用MATLAB/SIMULINK仿真软件对感应电机新型直接转矩控制系统进行建模与仿真,仿真实验研究结果表明：采用改进的转矩估算模型可以提高异步电动机直接转矩控制系统的动态性能。     

双凸极变速永磁电机的运行原理及其静态特性的线性分析

双凸极变速永磁电机是一种全新的机电一体化系统．本文首先简要地介绍了该电机的特点，阐述了电机的基本工作原理和基本控制策略，提出了电机参数的线性数学模型，分析了静态特性     

直接转矩控制的永磁同步电机转速估计

针对超高速永磁同步电机在转速估计中还存在精度较低、误差较大等问题,提出了一种基于直接转矩控制的永磁同步电机转速估计算法。首先构建两相静止坐标系,并在此基础上建立无凸极效应模型,然后将EKF应用于超高速永磁同步电机控制系统中,然后对电压空间矢量进行优化,并采用基于定子电压的磁链观测模型进行磁链估计与滞环控制,最后进行磁链估计与滞环控制。算法仿真实验结果表明,本文提出的转速估计算法具有较好的估计结果。     

无刷直流电机的直接转矩控制研究

直接转矩控制具有瞬时转矩控制的特点,它直接在定子坐标系下观测电机的磁链、转矩,并将此观测值和给定值进行比较,差值经滞环控制器得到相应的控制信号,再综合当前的磁链状态来选择相应的电压空间矢量,实现对电机转矩的直接控制。该文尝试将直接转矩控制方法用于永磁无刷直流电机的控制,以期达到抑制转矩波动的目的。仿真结果表明,该文提出的方法能够较好地抑制永磁无刷直流电机的转矩波动,并且具有很高的动态响应速度。     

永磁同步电机自适应反步滑模控制

为了提高永磁同步电机的控制性能,避免电机参数的时变性以及外部负载变化对系统的影响,提出了一种自适应反步滑模的永磁同步电机速度跟踪控制方法。对定子电阻、转子磁链和负载转矩进行实时估计,在保证系统稳定性的前提下,推导出了控制律和参数自适应律,从而实现电机转速的非线性控制。为了消除速度跟踪的残留误差,在系统输入端引入了电机转速误差积分项。最后通过仿真证明了本文所提方法的有效性和正确性。     

IPMSM直接转矩控制系统的建模与仿真

在分析内置永磁同步电机(IPMSM)数学模型的基础上,提出了内置永磁同步电机直接转矩控制(DTC)系统仿真建模的方法。利用Matlab/Simulink建立独立的子模块,对各子模块构造方法和工作原理进行了详细介绍,如速度控制器模块、直接转矩控制模块、刹车斩波器模块等,再进行各子模块有机结合,构建内置永磁同步电机直接转矩控制系统的仿真模型。仿真结果与理论分析一致,证明该系统仿真模型的合理性和可行性,从而为实际内置永磁同步电机控制系统的设计提供可靠的理论依据。     

表贴式永磁电机齿槽转矩削弱方法

<正>永磁电机齿槽转矩问题本质是由于定子结构在嵌放电枢绕组时,定子内表面开槽形成的,会直接增强电机转矩脉动现象,对电机的平稳运行造成严重干扰。永磁电机齿槽转矩是当电机电枢绕组未通入激励电流时,由永磁体产生的空载磁场在经过定子齿尖时,永磁体和电枢齿相互作用力在定子齿尖两侧沿切向分量的力不等引起的。本文主要针对     

基于模糊控制规则的开关磁阻电机控制系统特性研究

由于电机间接转子位置角度估计方法中存在一定误差，采用一般的控制策略难以实现电机性能的良好控制，为了提高电机的转速控制精度和抑制转矩脉动，在分析开关屈阻电机的非线性数学模型的基础上，研究了模糊转子位置估算方法，电机速度的模糊控制策略和转矩脉动的抑制方法。采用MATLAB6、1对控制系统进行了仿真研究，并采用了高速数字信号处理器TMS-520C52作为控制单元，设计了电机模糊速度控制器，用以实现对电机的速度控制。对：3kW、8／6极、M500rpm的电机仿真和实验研究表明电机的静态和动态调速性能良好。     

电机伺服系统基于遗传算法的H∞控制器优化设计

首先,介绍了永磁同步电机位置伺服系统的组成,给出了电机系统的数学模型,并采用参数辨识的方法得到了系统的传递函数。然后,针对系统中存在的不确定性,运用混合灵敏度方法进行了H∞鲁棒控制器设计。为了使系统达到给定的性能指标要求,采用遗传算法对加权函数的选择进行了优化,从而获得了性能优化的H∞控制器。最后,仿真实验验证了该方法的有效性。     

基于模型参考自适应的永磁同步电机无速度传感器直接转矩控制

本文基于直接转矩控制理论和永磁同步电机的数学模型,介绍了一种基于模型参考自适应的速度辨识的永磁同步电机直接转矩的无速度传感器控制方案,并用Matlab软件进行仿真,给出了仿真结果且对结果进行了分析。     

Multi-lagged-input iterative dynamic linearization based data-driven adaptive iterative learning control

This article presents a multi-lagged-input based data-driven adaptive iterative learning control (M-DDAILC) method for nonlinear multiple-input-multiple-output (MIMO) systems by virtue of multi-lagged-input iterative dynamic linearization (IDL). The original nonlinear and non-affine MIMO system is equivalently transformed into a linear input-output incremental counterpart without loss of dynamics. The proposed learning law utilizes the desired trajectory to cancel the influence from iteration-by-iteration variations, as well as additional multi-lagged inputs to improve control performance. The developed iterative estimation law is more effective and also makes estimation of the unknown parameters easier because the dynamics for each parameter to represent are decreased by dividing the system into multiple components in the multi-lagged-input IDL formulation. Moreover, the proposed M-DDAILC does not need an explicit and accurate model. It is proved to be iteratively convergent with rigorous analysis. Both a numerical example and a practical application to a permanent magnet linear motor are provided to verify the validity and applicability of the proposed method.     

永磁直线同步伺服电机的端部效应分析

现代高档数控机床对伺服进给系统提出了高速、高精度的双重要求,采用永磁直线电机直接驱动是实现机床高速、高精度进给的必要途径之一。然而,由直线电机端部效应引起的扰动,也成为影响着机床主轴系统性能的主要因素。本文系统地分析了永磁直线同步伺服电机的静态纵向端部效应、静态横向端部效应、动态纵向端部效应和动态横向端部效应的起因、机理及对电机性能的影响。     

永磁电机无速度传感器仿真研究

提出一种永磁电机无速度传感器速度估算的方法。该方法专门针对低速和零速时的速度估算,基于调速系统的d轴电流调节器的输出电压包含了转子位置误差的信息。算法简单,实时性强,仿真实验验证了该方法的有效性和准确性。     

永磁同步电机速度环的滑模变结构控制

在永磁同步电机解耦数学模型的基础上,本文提出了一种把滑模变结构原理用于永磁同步电机的矢量控制系统的方法。首先详细阐述了滑模变结构的基本原理,然后采用速度环的滑模变结构来取代传统的PI控制,并对两个系统进行了仿真分析,仿真结果证明采用速度环的滑模变结构控制系统确有其优越性。     

Force ripple suppression in iron-core permanent magnet linear motors using an adaptive dither

This paper presents the design and realization of an adaptive dither to reduce the force ripple in an iron-core permanent magnet linear motor (PMLM). A composite control structure is used, consisting of three components: a simple feedforward component, a PID feedback component and an adaptive feedforward compensator (AFC). The first two components are designed based on a dominant linear model of the motor. The AFC generates a dither signal with the motivation to eliminate or suppress the inherent force ripple, thus facilitating smooth precise motion while uncompromising on the maximum force achievable. An analysis is given in the paper to show the parameter convergence. Computer simulations and real-time experimental results verify the effectiveness of the proposed scheme for high precision motion trajectory tracking using the PMLM.     

指向镜控制系统的建模与设计

针对光电探测系统中常用的指向镜伺服系统,对其控制方法进行设计和仿真,构建了永磁同步电机的动力学模型. 确立了空间矢量脉宽调制的算法,并给出仿真模型和结果. 基于此系统进行了电流环、速度环、位置环的设计,采用位置前馈和重复控制器,最终得到一种易于实现、定位精度高的控制器. 理论分析和仿真实验证明,该控制器能够较好地改善伺服系统的动态特性,具有调节时间短、无超调和动态响应准确快速等优点,并能有效提高系统位置控制精度,所得结论对此类伺服系统具有一定的指导意义.     

Fault-tolerant sensorless control of wind turbines achieving efficiency maximization in the presence of electrical faults

This paper proposes a sensorless fault-tolerant control strategy solving the tracking problem of the maximum delivered power characteristic for a wind energy conversion system equipped with a permanent magnet synchronous generator. A previously published control scheme ensuring the maximum power efficiency of the wind turbine, not requiring feedback information about rotor speed and position, and about wind velocity, is here extended to make the control scheme fault-tolerant with respect to possible electrical faults affecting the equations of the permanent magnet synchronous generator (PMSG) in the original (α, β) frame. The control law is based on a number of interconnected nonlinear observers. Closed loop asymptotic vanishing of the observation errors is proved. The proposed control solution has been validated on the National Renewable Energy Laboratory (NREL) 5-MW three-blade wind turbine model.