永磁同步电机转矩脉动抑制方法研究

针对由电流谐波导致转矩脉动而影响电机性能的问题,课题组建立了谐波转矩模型,同时基于三相瞬时无功功率理论结合PI控制搭建了谐波抑制模块,并以谐波电流环的方式并入控制系统实现抑制电流谐波和降低转矩脉动的目的。仿真结果表明：将谐波抑制模块加入到永磁同步电机矢量控制系统后,永磁同步电机定子端相电流波形的正弦度提高,各次谐波失真率均有所降低,转矩脉动受到抑制。该研究为永磁同步电机的转矩脉动抑制提供了一种有效方法。     

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。     

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。     

永磁同步电机分数阶微积分控制方法研究

为改善永磁同步电机系统动静态性能,提高系统鲁棒性,该文引入了一种新的速度调节方法——基于分数阶微积分的控制策略。相对于整数阶PID控制器,分数阶PIλDμ控制器多了两个可调参数,可以取得更好的控制效果。针对永磁同步电机调速系统,构建了基于分数阶速度反馈的闭环系统。仿真结果表明,分数阶PIλDμ控制器的控制效果明显优于整数阶控制器,分数阶控制器的控制系统频率特性优良,在系统负载突变时具有较好的鲁棒稳定性。     

一种提取多导体互连电磁参数的有效方法

利用区域分解法,将直线法和有限差分法相结合,计算了多层介质多导体互连的电容和电感矩阵。通过在纯介质区域使用直线法,导体所在区域使用有限差分法分别进行求解,充分发挥其各自的优越性。数值结果表明该计算方法有效,且计算时间与介质层的厚度无关。