自控式同步电动机高性能控制方式的实现

分析了恒换流剩余角和恒气隙磁通控制相结合的高性能控制方式。提出了基于端电压相位检测的恒换流剩余角控制方法，讨论了端电压相位检测的低速运行问题。得出了计及气隙磁场饱和效应时恒气隙磁通控制的励磁调节规律，给出了一种无刷励磁结构及馈电主回路。采用８０８６微机与８０３１单片机构成的全数字控制系统实现了恒换流剩余角和恒气隙磁通控制。实验结果表明采用此控制方式的自控式同步电动机可获得最优性能指标。     

无刷同步电动机循环换流器的微机γ控制方法

本文提出两种用于三相循环换流器的微机γ控制方法，这是２２０ｋＷ无刷同步电动机循环换流器研制工作的一部分，在这些方法中，根据测得的电枢电流、励磁电流、运行频率、给定换流剩余角或给定剩余时间，及先期计算好的一些规律，由微机计算无载换流超前角γ这些控制方法可在低速轻载时降低转矩脉动，提高功率因数和平均转矩。     

1E级异步电动机非常情况下起动特性研究

缩短起动时间、限制起动电流对核电站配泵、风机异步电动机来说非常重要。本文对处于非常情况下的泵、风机用１Ｅ级散嵌绕组异步电动机的起动特性进行了仿真研究。采用本文介绍的数字仿真不仅可对核电站配泵、风机异步电动机的起动特性进行精确的验证计算与分析，还可预测其行为特性，并可通过计算机自动修改设计参数而使其具有所需的理想特性。     

一种提高无刷电机过载能力的方法

无刷电机因其无换向火花、噪音低及优良的调速性能正得到日益广泛的应用。但与直流电机相比,无刷电机存在过载能力低的缺点.实际上,无刷电动机的过载能力即是电动机在动态下的动态响应速度,由于受到逆变桥晶闸管换流的限制,当电动机受负载后,受同步电机功率φ的影响,电机端电压的相位前移一个相角φ,使换流超前角由Q-0减少到Ｑ=Q-0－φ;另一方面,随着负载电流的增加,换流重叠角(?)和功率角将逐渐增大,使得晶闸管延续导通时间延长,换流剩余角△=Ｑ。－φ－(?),它是晶闸管换流之后承受反向偏压的时间,表征着晶闸管换流的可靠性…     

三相异步电动机的软起动控制系统

以AT89C2051单片机核心,通过单片机输出时序脉冲序列,控制双向晶闸管导通角的大小,来改变电动机起动电压的大小实现电动机软起动。起动结束后,用接触器短接晶闸管,电动机投入正常运行,此时单片机控制系统实时检测电动机电压电流,实现电动机的各种保护和故障报警,从而提高电动机起动性能,并保证电动机安全可靠地运行。     

基于空间矢量理论异步电动机起动过程的控制

为了提高异步电动机的起动性能,对异步电动机的起动过程进行了研究.在空间矢量理论的基础上,导出以定子电流矢量、转子磁链矢量为核心变量的动态方程.通过仿真分析和动态方程理论分析,揭示了异步电动机在非受控状态下全压起动时转子转速、电磁转矩、定子电流、转子磁链的变化过程,指出异步电动机起动时起动电流大而起动转矩并不大的主要原因在于起动时磁场建立过程的不平稳性.以此为基础,提出采用预励磁及全过程控制定子电流矢量转速和幅值的方法,使转子磁链矢量平稳建立且与定子电流矢量同步旋转.最后仿真和实验结果表明该方法可在大大减小起动电流幅值的情况下达到全压起动同样的效果,起动性能明显提高.     

同步电动机启动过程计算机控制技术

本文基于现行同步电动机励磁控制系统中存在的问题，深入地讨论了启动控制的基本原理并提出了实现启动控制的方法，用本文所提出的控制技术，可使用步电动机起动过程的性能得到显著改善。     

基于功率因数角反馈的感应电动机软起动方法

电动机软起动方式是一种无级的调节电动机定子端电压的方法，可抑制电动机起动过程中的电流冲击，并能缓解电动机起动过程中电压降落问题．但一般的软起动方式是开环控制方式，故在电动机起动过程中仍然存在着电磁转矩和电流脉动问题．这里提出一种采用功率因数角作为反馈信号的软起动过程闭环控制方法，该方法可以使电动机起动过程中的电磁转矩和电流脉动得到明显抑制．     

自控式同步电动机调速系统的仿真研究

建立了自控式同步电动机调速系统的数字仿真模型。主要考查了在起动、变速、突加及突减负载情况下，系统直流环节的电流和电机转速的变化。试验表明：起动时间及电流幅值的计算误差小于５％，转速及电流变化曲线与实际情况基本吻合。证明数学模型和计算程序是正确的。提供的仿真程序简单实用，在ＰＣ机上即可运行。     

微机控制自控式同步电动机励磁调节的分析

提出了用改变励磁电流的方法克服自控式同步电动机电枢反应的影响。当电机在各 种负载的情况干，保持气隙磁密为恒值，从而找出负载电流与励磁电流之间的函数关 系。将此关系以表格的形式存入微机，参加控制，改善了系统的特性。由 １．５ ｋＷ， １５００ｒ／ｍｉｎ自控式同步电动机系统试验表明，计算值与试验值有较好的吻合。     

永磁同步电动机的全数字式控制系统

提出了一种永磁同步电动机直接转矩控制的全数字化实施方案,电流环采用了滞环控制技术,电流调节频率达到１０ｋＨｚ,为构成永磁同步电动机全数字式交流伺服系统创造了有力条件。     

数字孪生驱动下永磁同步电机滑模变结构一体化解耦控制

提出数字孪生驱动下永磁同步电机（PMSM）滑模变结构一体化解耦控制方法,改善永磁同步电机控制能力。构建基于数字孪生技术的永磁同步电机控制结构,通过设备层采集实际永磁同步电机运行数据及环境数据,作为数字孪生驱动数据来源,孪生建模层依据获取永磁同步电机数据,构建永磁同步电机的数字孪生驱动模型以及虚拟场景,经虚拟模型与虚拟场景耦合后,在虚拟场景中还原永磁同步电机运行状态;在孪生控制层中设计精确线性化解耦控制方法,并构建速度、电流一体化滑膜解耦控制器,在虚拟环境中通过解决永磁同步电机速度与电流之间的非线性耦合问题,完成实体电机解耦控制;同时数字孪生控制结构各层之间通过孪生数据传输实现数据交换与指令下发,实现有效的电机控制。经实验验证：经该方法控制后,永磁同步电机可在负载突加与突卸状态下保持平稳的电流与转矩,同时还可以迅速调整电机转速,使电机保持在理想状态下运行。     

HVDC系统中调相机与逆变侧关断角协调控制

为有效抑制故障消除后引起的HVDC受端系统过电压,提出了一种调相机与逆变侧关断角协调控制的策略,在逆变侧关断角固定的常规控制系统中加入无功调节器(QPC),通过调节逆变侧关断角实现对换流站的无功控制,同时协调整定调相机无功调节器和直流控制系统无功调节器的参数。基于PSCAD/EMTDC搭建含调相机的HVDC系统数值仿真模型,仿真结果表明,提出的调相机与逆变侧关断角协调控制策略可有效降低故障后HVDC受端系统过电压,加快交流系统电压的恢复时间。     

三相PWM整流器系统模型重构

以PWM整流器双环控制系统中电流环设计为基础,分析并推导了一种输入无电压幅值和相位检测的系统模型重构方案.该方案在不改变系统主电路拓扑结构和影响系统动静态性能的情况下,减少了交流侧电压传感器.以电流环调节器为基础,通过估算得到了输入交流电压的幅值和同步相位.在Saber仿真平台上进行了仿真实验,得到了不同实验条件下的仿真波形,结果验证了这种设计方法的正确性和可行性.     

基于现场总线的子午胎帘布裁断机的研究

子午胎纤维帘布全自动断机控制系统采用矢量式变频控制器、全数字交流服驱动系统、帘布光纤自动测边系统、变角度设备移动定位锁紧系统及基于现场总线的PLC系统，实现了恒速张力送布、自动定长拉缝，精确对接，及全自动贴胶和卷取。软件系统实现了裁断效率对断精度的自适应、速度对定长的自整定、误差自调整及故障自诊断的功能。     

非接触电能传输系统恒流控制策略

针对负载切换时造成初级回路的导轨电流变化问题,提出了利用智能分段控制算法来调节控制脉冲中的移相角,分析了非接触电能传输系统主电路的电流恒定性问题,最终保证原边导轨电流的恒定,使得系统能在额定条件下正常工作,并对运用分段控制算法的主电路采用了MAT-LAB的Simulink进行了仿真,通过仿真图可得在负载切换前后电流的恒定时间仅在2 ms之内,结果表明采用分段控制算法的仿真结果与理论分析相符合。     

适应多流融合仿真的交互同步接口算法

为研究分析当前新形态复杂配电网系统可靠性、电压稳定和高效运行的有效手段,综合考虑能量流、信息流、控制流及业务流的多流融合仿真的同步接口算法研究,通过对比研究了四种典型接口算法,研究了基于反馈电流滤波的ITM改进接口算法,结果表明该方法通过将物理侧测到的电流经过滤波器反馈给数字侧,优化了ITM算法的稳定条件,减小了数模两侧的延迟,提高了多流融合仿真系统的稳定性和精确性,可见基于反馈电流滤波的ITM改进接口算法有效平衡了配网多流融合实时仿真中同步接口的稳定性和精度的要求。     

同步电动机运行过程中的励磁控制技术

对同步电动机励磁强度控制提出了以功率因数调节为主，辅以功角校正方法的控制策略，在稳态情况下，调励磁电流以维持功率因数恒定，保证电机运行效率；在动态情况，一旦稳定性受到威胁，就根据功角对励磁强度进行校正，使电机免遭外扰的冲击，减少失步概率。     

电动汽车启动控制仿真

为了提高电动汽车启动性能，基于永磁同步电动机驱动系统的数学模型，采用广义预测PI控制策略对电动车启动过程进行了控制;依据永磁同步电动机转子的凸极效应，采用高频电流注入法追踪转子的初始位置，对含有位置信息的高频电压信号进行检测，并通过外差法得到转子位置信号，通过对启动过程仿真，结果表明，所采用的方法是正确可行的，对电动汽车的启动过程控制具有一定的实用价值。     

脉冲型阵列量子级联激光器驱动电源

设计并研制了一种高精度的可调节阵列量子级联(QC: Quantum Cascale)激光器驱动电源, 以用于中红外多气体检测系统。该系统运用时分复用的思想, 利用并联加串联的方式, 同时驱动多个QC激光器。在硬件方面, 以DSP F28335为主处理器, 采用压控恒流源的原理, 通过大功率半导体器件, 实现脉冲频率(1~10 kHz, 步进0.5 kHz)、 占空比(0.5%~40%, 步进0.5%)、 电流幅值(0~4 A, 步进0.1 A)连续可调的脉冲恒流源。在控制方案上, 采用模拟PI(Proportion Integral)控制算法, 通过两级模拟PI环节的双重反馈方式, 提高了驱动电流的准确性和稳定性。同时, 该系统还设计了电源滤波慢启动电路、 过流保护电路、 过压保护电路、 静电防护电路等, 防止QC激光器被瞬间大电流损坏, 以确保激光器的正常工作。经实验测试, 当设定脉冲电流幅值为2.0 A, 脉冲频率为5 kHz, 脉冲宽度为2 μs时, 输出脉冲电流幅值稳定度优于1.7×10^-3 A, 脉冲宽度稳定度优于2.4×10^-2μs, 脉冲上升时间小于11.9 ns, 脉冲下降时间小于9.6 ns。在同时驱动多个QC激光器长时间测试过程中, 驱动电流稳定, QC激光器发光稳定, 测试指标达到要求。