基于矢量控制的电动汽车用永磁同步电机系统研究

针对传统PWM调制技术运用到电动汽车时，存在的谐波含量较大，转矩脉动较高等缺点，设计了基于矢量控制的电动汽车 用永磁同步电机系统。基于矢量控制的原理，在MATLAB/Simulink环境下搭建了永磁同步电机矢量控制系统模型，采用id=0控制策略，仿真研究了系统 动态响应。以TI公司的数字信号处理器(DSP) TMS320F28335作为控制芯片，搭建了永磁同步电机控制系统实验平台，实验研究了电机系统在基速以下运行的状态 和效率。仿真和实验结果具有很好的一致性，该研究可为电动汽车用永磁同步电机系统的设计和分析提供参考。     

计算与抑制变频调速异步电动机稳态谐波电流与转矩的方法

通过分析异步电动机变频稳态运行时的谐波磁场,得到了电机谐波电流与脉动转矩的计算方法。研究表明,PWM波中3的整数倍谐波电压将不在电机中产生谐波电流、谐波转矩,而3K－1次谐波除了与3K－2次谐波电压一样产生相应的谐波电流、脉动转矩外,还产生制动性质的附加转矩及损耗,实验表明计算结果是可靠的。文中还提出了抑制谐波电流和脉动转矩的方法,如在SPWM生成中,采用较大的3的整数倍调制比。     

基于特定换相调制占空比的永磁无刷直流电机换相转矩脉动研究

永磁无刷电机转矩波动是影响其运行稳定性的重要问题之一,为了研究其中的换相转矩波动问题,采用基于电流环的PWM_ON调制方式,分析了换相期间PWM调制对换流过程的影响,推导出在低转速情况下能够完全补偿换向电流脉动的特定占空比公式,并提出了在高转速情况下抑制电流脉动的方法。仿真和实验结果表明在换相期间采用特定占空比调制能够较好地抑制电流脉动,进而抑制转矩脉动。     

一种优化定子齿抑制PMSM转矩脉动方法

针对永磁同步伺服电机转矩脉动直接影响轻工设备伺服系统的控制精度的问题，课题组提出了一种优化电机定子齿冠的方法来抑制电机转矩脉动。基于不等气隙长度的思想，该方法的宗旨是保持定子齿冠中间部分对应的气隙长度不变，而齿冠对称轴两边的气隙变长，通过合理选择电机定子齿冠的形状能够抑制电机转矩脉动。使用有限元软件搭建12槽8极永磁同步伺服电机样机进行仿真计算，通过对定子齿进行优化，电机电磁转矩脉动和齿槽转矩得到了抑制。研究表明采用课题组提出的方法能够优化电机转矩脉动，对设计高性能电机具有参考意义。     

马克思对亚当·斯密自由观的超越——基于劳动与竞争的视角

针对永磁同步电机调速系统存在的非线性、强耦合、多变量、参数摄动等问题。研究基于自抗扰技术的交流永磁同步电机直接转矩控制系统。为简化设计采用线性化的自抗扰控制算法，并对算法中的参数调整给出经验性的选取原则。仿真结果表明，该控制算法能够提高永磁同步电机调速系统的响应速度，减小稳态误差，无超调量，且抗干扰性和鲁棒性较强。     

失独之殇：失独家庭的养老困境及其解决对策

将模型参考自适应技术（MRAS）应用于永磁同步电机（PMSM）无速度传感器直接转矩控制系统中。以永磁同步电机本身为参考模型,以电机的电流模型为可调模型,并利用Popov超稳定理论推出自适应律,对转子速度和位置信息进行辨识。考虑到无速度传感器控制系统存在参数变化和负载扰动的鲁棒性问题,将自抗扰控制（ADRC）引入到模型参考自适应无速度传感器调速控制系统中,形成一种新型的复合控制算法。在Matlab/Simulink中建立基于MRAS和ADRC的混合无速度传感器直接转矩控制系统仿真模型,仿真结果表明,该算法具有较好的速度和位置辨识精度、较强的鲁棒性和抗干扰特性、较优的动静态特性。     

电流型变频调速系统抑制转矩脉动的研究

本文提出了一种电流型变频调速系统抑制转矩脉动的方法。利用转矩测试装置不仅能够观察脉动的大小;而且还可通过调制直流回路电流达到抑制转矩的脉动,实验获得了满意的结果。     

一种永磁同步电机齿槽转矩削弱方法

针对永磁同步电机存在的齿槽转矩问题,提出一种电机结构优化的方法削弱齿槽转矩。基于能量法和傅里叶分解法对齿槽转矩进行了解析,确定永磁体厚度和定子槽口宽度作为设计变量优化电机结构。对比优化前后齿槽转矩及其谐波,结果显示所提出的电机结构优化方法能够有效降低12次,24次及36次谐波幅值,且优化之后的峰 峰值仅为优化之前的7.99%。通过比较优化前后电机稳态运行时的电磁转矩,验证了所提出的结构优化方法能够有效改善电机输出转矩特性。     

永磁同步电动机的有限时间跟踪控制

针对永磁同步电动机绕组相电流和转速强耦合特性,本文研究了永磁同步电动机的有限时间跟踪问题,基于技术和稳定判据,结合永磁同步电动机d-q轴下的数学模型,分析设计电机电压控制器,在MATLAB/SIMULINK中建立永磁同步电机矢量控制系统的仿真模型,使系统在有限时间内准确的跟踪给定的转速和转矩等参考信号。     

基于转矩-转速模式切换的电机控制研究

转矩-转速模式在线切换过程中的过大电流变化率易对电机及控制器造成损害,为降低切换过程的电流冲击,提高转速同步的快速性和稳定性,以永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)为控制对象,提出了一种在电机模式切换过程中加入过渡过程使切换点后移的转速调节方法。过渡过程中仍采用转矩模式控制,基于对负载转矩的观测设计过渡过程的目标转矩,使电机模式切换点前后系统的转矩和转速保持一致,从而将系统状态平稳过渡到目标状态。仿真及试验结果表明:该方法可减少电机模式切换过程中的电流冲击,提高转速响应的快速性和稳定性。     

基于RBF神经网络的永磁同步电机控制系统

由于永磁同步电机控制系统具有非线性等特点，而使传统PID人工调节参数过程过于繁琐，且无法根据电机的运行状态改变参数，为了提高控制精度、增强控制系统的自适应能力，课题组以电流环PI控制为基础，结合径向基（RBF）神经网络对永磁同步电机进行在线辨识，根据辨识得到的灵敏度信息整定PID控制参数，建立参考模型。在MATLAB软件中利用Simulink中建立了PMSM模型，通过对比PID、RBF PID在启动环节和负载变化时的速度变化，验证了改进BRF PID控制的有效性。仿真结果表明RBF PID控制具有更快的响应，更好的抗干扰能力。     

一种永磁同步电机I/f控制的改进方法

为了提高无位置传感器永磁同步电机（PMSM）锯板电机的控制精度和动态响应灵敏度,课题组在I/f控制的基础上提出一种改进方案以提高负载冲击时的运行稳定性。该方案通过检测功率因数角感知负载的变化,补偿给定电流幅值跟随负载转矩,通过实时补偿给定参考位置解决瞬时负载冲击时转子角度变化过快的问题,持续大负载造成电流较大时通过减速释放动能来平衡负载直至堵转,解决了I/f控制方法下的失步问题。实验结果表明：电机样机能够承受瞬时转矩冲击,且在持续大负载转矩下保持电磁转矩输出;在负载降低后,系统可以自动恢复转速运行,全程无失步。     

分数槽集中绕组永磁辅助同步磁阻电机的设计

为了改善同步磁阻电机存在的转矩密度低、效率低等问题，课题组设计了一种10极12槽的永磁辅助同步磁阻电机。定子采用隔齿绕分数槽集中绕组，减小了相间耦合，增大了绕组自感，从而提高了电机的容错能力；此外，通过永磁辅助，增大电机的交直轴电感差，提高了电机的转矩密度；针对样机转矩脉动较大的问题，采用转子不对称磁障结构与定子斜槽的改进方法进行优化。仿真结果表明优化后电机的转矩脉动从32.0%减小到15.0%，表明课题组设计方案和优化方法具有可行性。     

基于参数修正的永磁同步直线电机改进电流预测控制系统

针对永磁同步直线电机（PMLSM）因外部干扰和内部参数变化引起的转速波动，导致电流预测控制系统的控制性能降低问题，课题组提出了一种基于参数调整的改进电流预测控制系统。首先通过2步电流预测控制以及校正因子对预测电流进行优化，改善电流预测控制系统，减少响应时间，保证系统的稳定性；再通过参数调整器来修正预测控制器中电机的参数，减小永磁同步直线电机的速度稳态波动，消除由系统扰动引起的稳态电流和暂态误差。仿真结果表明：在永磁同步直线电机参数不匹配的情况下，所提出的控制方案是有效的。     

非正弦电压供电对笼型异步电动机特性的影响

由于电力系统日益广泛地使用非线性特征的用电设备和电力变压器夜间运行时的电压偏高，造成电流中的谐波含量较大。这些谐波电流注入电力系统，使电力系统的电压产生谐波分量，引进正弦电压波形畸变，本文介绍利用等效电路分析谐波电压作用下的谐波电流、谐波转矩及产生的谐波损耗对笼型异步电机性能的影响。     

纯电动车用永磁同步电机控制策略研究

降低内置式永磁同步电机(IPMSM)损耗、提高系统效率对于提高纯电动汽车的续航里程具有重要意义。在低速阶段,电机能提供大扭矩,使转速快速达到目标转速,对跟踪目标车速、改善电动汽车的动力性意义重大。在基速以下,对PMSM采用最大转矩比电流(MTPA)控制,发现与id=0控制相比,能提高PMSM的效率,并加快转速的动态响应过程,增强汽车动力性的同时,提高了经济性;在基速以上,对PMSM采用弱磁控制,拓宽电机的转速范围,提高了汽车的高速稳定运行范围。     

基于MATLAB的异步电动机问接矢量控制系统的建模与仿真

交流电机的矢量控制是90年代出现的高性能交流电机调速。和直接转矩控制一样它是一种先进的控制方法，基本思想是将定子电流分解为按转子磁场定向的励磁电流分量和转矩电流分量，象直流机那样控制转矩，就可达到象直流电机一样的控制效果。本文利用异步电机在三相静止坐标系下的数学模型推导出两相同步旋转坐标系下的数学模型，通过对矢量控制理论和间接矢量控制理论的分析，设计了间接矢量控制系统，然后对所设计的间接矢量控制系统进行了MATLAB的仿真，仿真结果表明该控制系统的跟随．性能和抗扰性能良好。     

基于MC56F84789的PMSM伺服控制系统设计

目前,在数控机床、自动化生产线、工业机器人等应用场合,以永磁同步电机(PMSM)为控制对象的全数字交流伺服系统正逐步取代直流伺服系统。为了提高永磁同步电机控制器的控制性能,设计开发了基于飞思卡尔32位的MC56F84789型DSP的永磁同步电机数字化矢量控制器。MC56F8479包含各种先进的高速、高精度外设。文中介绍了PMSM的数学模型和磁场定向矢量控制原理,设计了一套功能完善、实时性好的PMSM交流伺服系统。实验结果表明电流环响应迅速、速度和位置闭环控制无稳态误差,所设计的系统工作可靠,控制速度快。     

电力谐波对电力系统的危害分析

谐波使电气设备（电机、变压器和电容器等）附加损耗和发热,效率降低,绝缘加速老化,缩短使用寿命,甚至损坏;使同步发电机的额定输出功率降低,转矩降低;降低继电保护、控制、以及检测装置的工作精度和可靠性等。本文分析了电力系统中产生谐波的原因,并对电力谐波的危害及其表现形式做了研究。为保证电力系统中所有设备能在电磁兼容意义的基础上进行正常工作,必须抑制并防止电力系统中因谐波危害所造成的严重后果。     

一类含分数阶微积分时滞微分方程的解的指数估计

研究分数阶时滞微分方程的解的存在唯一性具有重要的理论意义。针对基于电流环分数阶PID控制的永磁同步电机,建立了考虑时滞现象的控制系统的理论模型,得到了一类含时滞分数阶项的微分方程。研究了此类微分方程的解的存在唯一性和指数估计。利用分步法证明了此类微分方程的解的存在唯一性;利用广义Gronwall不等式,推导了此类微分方程的解的指数估计,为研究此类方程的解析解提供了理论基础。