双定子永磁无刷电机建模及其控制方法探析

本文建立了一个在双定子永磁无刷电机的三相定子坐标系中的数学模型,并在这个模型中,使用计算机的Matlah/Simulink建立起定子永磁无刷电机原型本体的仿真模型和控制该仿真模型的系统模型。为研究计算机的系统模型对双定子永磁无刷电机的仿真控制策略,使用了基于id=0的矢量控制手段确定双定子永磁无刷电机的动态运行性能。研究结果不仅表明了该仿真模型建立的正确性,而且针对双定子永磁无刷电机在运行时需要的控制方法进行了探究。     

多相永磁无刷直流电机凸极效应的数学模型

考虑到多相永磁无刷电机转子磁路结构及气隙磁密波形对电机运行性能和控制策略的影响,需要建立准确的电机数学模型。该文根据永磁电机磁场的特性,推导了电磁转矩和反电势的一般表达式,建立了考虑凸极效应和气隙磁密谐波的多相永磁无刷直流电机数学模型,用有限元方法计算模型中的参数。结合一台样机进行了仿真和实验,结果表明该数学模型既准确反映了电机的性能,又可用于多相永磁无刷电机整个系统的仿真计算。     

永磁电磁轴承伪微分反馈控制系统性能的研究

采用伪微分反馈控制(PDF)策略对永磁电磁轴承进行控制，建立了PDF控制模型；通过对永磁电磁轴承的PDF控制系统的性能分析和计算机仿真，证明永磁电磁轴承的PDF控制系统具有高稳定性、高精度、鲁棒性强、可控性好等优点．     

电力活塞式电动机混合驱动系统性能分析

针对电动汽车电动化底盘电力活塞式电动机电磁驱动系统存在的电磁力对电流大小过度依赖的问题,提出一种采用永磁电磁混合方式构成电力活塞式电动机混合驱动系统驱动活塞做功的方案,设计了电磁永磁混合驱动系统结构。基于磁路分析法建立了传统电磁驱动系统和电磁永磁混合驱动系统的等效磁路模型,并建立了两种驱动系统的仿真模型,在同等条件下对两种驱动系统进行了研究分析,结果表明:同等条件下,电磁永磁混合驱动系统产生的电磁力是传统电磁驱动系统的17.3倍;在同等工作要求下,电磁永磁混合驱动系统的电流消耗为传统电磁驱动系统的25.2%,有效降低了电动汽车电动化底盘电磁永磁混合驱动系统的能耗,验证了所提方案的可行性和有效性。     

交流永磁同步电机电磁噪声的分析与仿真

相比于电励磁电机,交流永磁同步电机具有效率高、运行可靠、维护简单等优点,这些优点使交流永磁同步电机得到了快速发展.电机运行过程中都会产生振动,所以对其电磁振动和噪声的仿真分析是研究低噪声交流永磁同步电机的基础.根据理论分析得出电机产生电磁振动的原因主要是由于电机内部产生了径向电磁力.首先建立电机的电磁力计算模型,提取径向磁通密度和径向电磁力,通过电磁力和声网格耦合建立电磁噪声模型,将结果与实验结果进行较验.验证结果一致,表明计算模型可靠,对交流永磁同步电机噪声情况预测提供了依据.     

永磁无刷直流电机驱动系统的动态模型

分析逆变器－永磁无刷电机系统的工作过程和建立此系统的一种动态模型．在此模型中,只要给出任何一时刻转子的位置信号和电机的一些参数,就可以推测下一时刻的相电流、转矩等波形．给出仿真和实验结果．     

永磁无刷电机交流伺服系统

研究了方波电流驱动的永磁无刷电机交流伺服系统。系统采用电流、速度和位置三闭环结构，并由８０９８单片机实现位置闭环控制。文中分析了系统的工作原理，设计了硬件电路和双模控制算法。最后给出系统实验结果。     

一种“反电势法”永磁无刷直流电机控制器设计

采用反电动法控制永磁直流无刷电机,是通过检测反电动势过零点获得转子位置实现无传感器控制。系统在设计时采用了新的过零检测电路,较之以前的方法更加简单可靠。给出了硬件电路和软件流程。实验证明了这些改进措施的有效性。     

直流无刷电机控制系统的建模与仿真

为了验证各种控制算法、控制策略和电机参数设计的合理性,基于Matlab／simu—link仿真平台构建了整个三角波PWM控制直流无刷电机控制系统的仿真模型,并详细介绍了控制系统的各个子模块。从直流无刷电机基本的磁链方程入手,分析了两相导通三相六状态星形方波直流无刷电机的运行模式。仿真结果表明,该控制系统模型具有转速、转矩响应好和仿真速度快的优点。     

四足机器人电驱关节用轴向磁通永磁电机设计

针对现有四足机器人电驱关节用径向磁通永磁电机存在轴向尺寸长、转矩密度低的缺陷,基于电驱关节对电机的性能指标要求,提出了一种采用双定子单转子结构的轴向磁通永磁同步电机电磁设计方案。采用Maxwell软件建立了电机的三维有限元模型,进行了电磁仿真分析。仿真结果表明：轴向磁通永磁电机额定功率为260 W,额定输出转矩为2.53 N·m,电机效率为85.36%;峰值功率为630 W,峰值转矩为7.52 N·m,仿真结果满足电机性能指标要求。对轴向磁通永磁电机与径向磁通永磁电机在相同工况下的转矩进行分析,轴向磁通永磁电机输出转矩高于径向磁通永磁电机。该轴向磁通永磁电机电磁方案为四足机器人电驱关节用电机的高转矩密度、高功率密度设计提供了新的思路。     

盘式无刷直流电机动态性能仿真的场路耦合法

将电机的瞬变电磁场与外电路耦合起来,直接考虑无刷直流电机系统中电机本体与驱动控制系统间的相互作用,并通过考虑盘式电机磁场三维分布的影响,对盘式电机的二维磁场模型进行了完善,建立了盘式无刷直流电机动态性能仿真较完整的数学模型,提高了动态性能仿真的精度;提出了“相带运动法”模型,较好地处理了盘式的电机式、转子相对运动问题。用此法对盘式无刷直流电机进行了深入分析,得出了一些有价值的结论。     

端电压位置检测电路中无源低通滤波器的优化仿真

无位置传感器直流电机以其众多的优点得到广泛的应用，位置的检测可通过一个电子式的端电压检测电路来获取。借助于Madab仿真软件，通过计算机仿真，从减小电动机转矩脉动的角度对检测电路中的滤波器进行了仿真研究，并对仿真结果进行分析，得出了一些有用的结论。     

直流接触器电磁机构的参数优化及仿真

直流接触器;电磁机构;参数优化;动态特性;有限元仿真     

高压谐振型DC-DC变换器的调压调频控制方案

为解决高压开关电源高频化过程遇到的变压器分布参数对性能影响的问题 ,采用谐振变换器技术方案 ,通过调整回路参数 ,使变换器工作在谐振状态 ,减少了系统的损耗。建立了包含 Buck变换器、谐振变换器、高压变压器和倍压整流器的直流高压开关电源系统仿真模型。通过仿真 ,分析了谐振变换器工作过程 ,研究了主回路电气参数对谐振变换器的影响。仿真说明谐振变换器工作在感性状态开关损耗较小。实验结果验证了仿真分析的正确性。     

基于FPGA的直流电机脉宽调制控制

针对基于CPU的脉宽调制控制的不足,给出一个基于FPGA的脉宽调制直流电机控制方案,提出FPGA电机控制电路和数字比较器的VHDL设计方法.计算机仿真和控制结果表明,该电路能有效地产生PWM控制信号控制电机的转速,且控制精度由FPGA中的数字比较器决定.     

永磁无刷直流电机调速系统的仿真

采用模拟仿真技术,对一台电动摩托车用的永磁无刷直流电机进行了测试,以此来验证电机参数的合理性.重点推导出了三相逆变器供电的主电路中点电压方程,得到了精确的电机模型,以此来完善整个调速系统.试验是在一个转速、电流双闭环调速系统下进行的.     

一种用于抑制无刷直流电机电流波动的PWM调制方式

针对无刷直流电机在传统半桥调制方式下电流波动问题,提出一种改进型PWM调制策略.首先,对传统H_OFF-L_PWM调制方式进行了详细的分析.其次,为减小H_OFF-L_PWM调制方式下的电流波动,提出了一种改进型H_OFF-L_PWM调制策略.该调制策略通过对非续流区间非导通相的下桥臂开关管进行PWM斩波控制,使得电机电流更加平滑,从而进一步减小电机转矩脉动.最后,在PLECS仿真平台上搭建了无刷直流电机回馈发电系统仿真模型.基于TMS320F280049CPZS控制芯片,搭建了无刷直流电机回馈发电系统实验平台.仿真和实验结果表明,所提出的改进型H_OFF-L_PWM调制策略能够抑制电机相电流波动,从而抑制电机电磁转矩脉动.     

电压型PWM整流器直接功率控制系统主电路参数设计

为了解决电压型PWM整流器直接功率控制系统主电路参数设计问题,根据整流器在dq两相同步旋转坐标系中的数学模型建立了其功率控制数学模型. 基于功率控制数学模型,结合整流器直接功率控制系统的特点,推得交流侧电感是由功率、功率滞环比较器环宽及开关平均频率决定的;直流侧直流电压是由交流电压、电感及负载决定的;突加负载时直流侧电容是由直流电压波动、功率、电感及负载决定的. 根据上述影响主电路参数的诸多因素,提出交流侧电感、直流侧电压及直流侧电容的设计方法. 计算机仿真和实验证明了本文提出的设计方法是可行的.     

车用转向泵电机控制系统研究

针对应用于汽车的无刷直流电机控制准确,简单、稳定的要求,提出了基于TMS320LF2407A DSP处理器为核心对四相永磁无刷直流电机控制系统的研究。实现了永磁无刷直流电机位置信号检测电路,驱动电路,保护电路硬件和软件设计。经一台汽车转向泵四相永磁无刷直流电机试验,表明该系统结构简单,成本低,运行平稳。     

MMC-HVDC直流侧故障分析

针对MMC-HVDC经常出现且棘手的直流侧故障问题，分析了多电平模块化换流站（Modular Multilevel Conventer，MMC）的运行原理及工作特性，提出了采用子模块均压控制和相间环流抑制的适用于MMC的直流输电系统，并设计了相应的控制器；在MATLAB/SIMULINK环境下建立仿真模型，然后对MMC-HVDC直流侧单极接地、双极短路、断线故障仿真，仿真结果说明：所提出的控制策略能够保证系统在发生故障后维持稳定，提升了MMC-HVDC直流输电系统解决故障的能力；最后展望了更合适的故障保护措施及过电流抑制方法，对解决直流侧故障具有很重要的指导作用。