滞环容差自适应算法的直接转矩控制研究

传统感应电机直接转矩控制(DTC)系统的滞环控制器为Bang-Bang控制,其滞环容差保持不变,因此低速下被调节的磁链和转矩具有较大脉动。为改善转矩和磁链响应,在传统滞环比较器基础上,提出了一种滞环容差自适应调节控制方法,通过对转矩或磁链误差的当前采样值和历史采样值以及滞环比较历史输出值的综合比较,得到当前滞环输出控制信号,并充分利用零电压矢量和反向电压矢量,达到满意控制效果。仿真结果表明该算法不仅能有效降低定子磁链和转矩脉动,也能够有效降低开关频率,提高了逆变器效率。     

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。     

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。     

新型履带式管道机器人变径机构动力学分析与仿真

为提高履带式管道机器人的驱动效率与管道适应性,基于升降机式与滚珠丝杠螺母副式变径机构,提出了一种滚珠丝杠螺母副三角升降式变径机构。设计了变径机构并阐述了其工作原理。通过对变径机构动力学分析与基于虚功原理的驱动特性分析,确定影响驱动电机输出转矩大小的主要参数。利用多体动力学仿真软件ADAMS建立一组变径机构模型并对其进行了动力学仿真分析。仿真结果表明了电机输出转矩与支撑角间的变化关系,为选取合适的电机转矩与支撑角变化范围提供了理论依据。     

同轴双电机耦合系统功率平衡研究

双电机同轴硬联运行时,2台电机速度被强制同步,由于2台相同电机参数略有差异,导致功率分配不平衡,针 对这一问题提出了基于直接转矩控制的双电机主从模糊控制系统。基于功率平衡要求,通过MATLAB仿真分析双电机 运行负载分配情况,提出双电机功率平衡运行条件。根据直接转矩控制,使用主从控制和传统PID设计的系统基本上解 决了功率不平衡问题,但其动态性能不佳。为了改善动态性能,设计了“模糊参数自整定PID”控制器。仿真结果表明, 该系统最终达到了功率平衡,有效防止双电机同轴运行时1台电机负载过大的问题,而模糊参数自整定PID与传统PID 控制的系统相比,可以提高功率跟踪的动态性能。     

两相混合式步进电机矢量控制系统

在纺织行业的绣花机、针织横机应用中，为了改善步进电机开环控制系统下产生低频共振、高频失步和转矩下降的问题，课题组基于两相混合式步进电机的数学模型，利用三相空间矢量脉宽调制SVPWM推导了基于双H桥逆变电路两相SVPWM方法，并结合坐标变换、矢量控制和PI调节，在MATLAB/Simulink下搭建了一种新型两相混合式步进电机矢量控制系统模型。电流仿真结果显示电机在运行后0.3 s内电流达到稳定，速度仿真结果显示：电机低频运行转速在0.018 s时响应且稳定无振荡，高频运行时转速达到峰值后转矩稳定。课题组提出的方案能够提高两相混合式步进电机在振荡、失步方面的性能。     

传动比对变频调速电机功率的影响及教学研究

通过实例比较的方法论证了传动比对变频调速电机容量的影响,说明了减速机构在变频调速电机应用的必要性,并就常见的传动机构及其传动比,传动比与转矩转速等的折算关系以及传动比与电动机的容量等问题进行了分析,并提出了在教学中应注意的问题。     

交流电机变绕组匝数拓宽调速范围的新方法

在典型交流电机调速应用领域需要拓宽电机的调速范围。传统的拓宽电机调速范围的方法主要包括弱磁调速、 变极调速以及改变绕组结构等。针对电动汽车驱动电机应用背景,提出了一种拓宽交流电机调速范围的新方法,即在维 持电机本体结构与变频器功率等级基本不变的情况下,利用由少量全控和不控电力电子器件构成的绕组调节功率变换 电路,实现电机定子绕组等效匝数的连续可调。仿真结果表明,定子绕组等效匝数是可以通过脉冲控制方法实现连续可 调的,应用该方法,可以拓宽电机的调速范围,使其适应不同应用场合对电机转矩曲线的要求。     

多盘式无铁心永磁电机参数设计与电磁仿真

当前无人机广泛采用的单层盘式电机因其定转子之间存在单边磁拉力,使得轴承寿命短且存在转矩小、过载能力差、效率低等问题。为此,设计了塑料结构多盘式无铁心永磁同步电机,其机械结构由塑料材料制成。采用多气隙结构增大转矩输出能力,无铁心结构提高效率,由塑料材料制成的电机结构具有较高的热特性和力学特性,可进一步增加转矩密度,适合无人机使用。根据无人机的实际需求,对三转子双定子MCPMM的结构参数进行设计,基于有限元方法,建立电机三维有限元模型进行电磁性能仿真。仿真结果表明:三转子双定子MCPMM在空载运行时,磁链为0.022 Wb,反电势为42.1 V;在额定运行时,额定转矩为5.3 N·m,额定输出功率为2 000 W,电机效率为89.2%,符合设计要求。     

电动自卸车驱动电机直接转矩控制系统的实现

针对矿用电动自卸卡车交流驱动电机的特性,阐述了交流驱动电机采用直接转矩调速控制的方案。通过分析交流电机直接转矩控制的数学模型,介绍了交流电机直接转矩调速控制的原理,并采用XC164微控制器为主控单元,以交流电机为控制对象,实现了交流电机的直接转矩调速控制。     

异步电动机的矢量变换控制

本文利用转矩控制原理,提出了矢量变换,控制异步电动机的转速,使结构比较简单的异步电动机的调速性能可以与结构比较复杂的直流电动机媲美,从而达到降低成本,维修容易的目的.     

直接转矩控制转矩脉动最小化方法研究

针对基于直接转矩控制中的感应电动机在低速运转时存在较大的转矩脉动问题,提出了一种新的控制方法。该方法在对传统直接转矩控制的开关控制表进行改进的基础上,建立了新型双层滞环控制的开关控制表,使感应电动机的转矩脉动达到最小。实验结果表明该方法能有效地解决转矩脉动问题。     

超低速升降作业远程监控系统

本文介绍了采用变频调节技术改变定量泵的输出流量．从而改变定量马达在恒转矩特性下的输出转速，以实现在远程监控环境下的超低速无级升降作业．     

车用异步电机的一种最佳响应性能整定方法

异步电机的转子磁链定向矢量控制具有自然解耦的特点,正确解耦有助于车用异步电机获得最大电磁转矩的需 求,只是解耦需要准确的电机参数。通过分析转差频率与转子时间常数的关系,及当转子时间常数不准确时的转矩变化 趋势,文章提出了一种整定方法,不追求参数和解耦的准确性,而以“最大加速度／转矩电流”为目标。先通过离线辨识 得到定子参数,据此估算额定励磁电流值和转子参数的搜索初值,再通过实际电机的最快响应来搜索不同转矩电流下对 应的转子时间常数的函数关系。在基于TMS320F28069搭建的驱动系统上进行了实验。实验结果表明,电机的加速性 能与控制算法中的转子时间常数密切相关,当转矩电流与此转子时间常数满足一定的函数关系时,单位电流的转矩达到 最大,电机的加速性能最优。研究有助于提高车用异步电机的加速性能。     

直接转矩控制系统中感应电机定子电阻模糊观察

研究了感应电机定子电阻随绕组运行温度变化的规律。基于模糊理论，设计了一种模糊电阻观察器。选用电机绕组端部温度及其时间变化率两个与定子电阻值直接相关的物理量作为模糊观察器的输入量，简化了模糊关系，以提高系统的实时性，利用实验方法总结了模糊控制规则、隶属函数，观察精度可满足直接转矩控制系统的控制要求，为改善系统的低速性能提供了一种有效方法。     

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。     

基于TMS320F240的直接转矩模糊控制系统研究

介绍基于数字信号处理器直接转矩模糊控制系统,提出一种采用模糊逻辑在线估算定子电阻的方法,可以提高系统的低速性能和响应。通过观测器对定子磁链和速度估计,采用TMS320F240构成直接转矩模糊控制系统,实验结果表明了该方案的可行性。     

感应电机直接转矩控制系统仿真

研究了异步电机直接转矩控制的方法,利用MATLAB/SIMULINK仿真工具对直接转矩控制系统进行了建模和仿真.结果表明:直接转矩控制具有鲁棒性强、转矩动态响应速度快等优点.     

模糊直接转矩控制系统的设计与仿真研究

提出了一种基于模糊电阻观测器的模糊直接转矩控制系统,采用模糊逻辑估计定子电阻,选择逆变器的开关状态,提高了系统的低速性能和系统的响应。并用MATLAB/SIMULINK软件建立了该系统的仿真模型,仿真结果表明了该方法的正确性,具有工程研究价值。