异步电动机磁场定向矢量控制技术的建模与仿真

阐述了异步电动机磁场定向矢量控制技术的工作原理,给出了其数学模型和矢量控制方程.在此研究基础上,在MATLAB/Simulink中对异步电动机磁场定向矢量控制系统进行了建模与仿真.最后通过对转速和转矩以及三相定子电流仿真结果进行分析,表明异步电动机磁场定向矢量控制系统具有良好的动态和静态特性.     

自抗扰参数模糊自整定无刷直流电机控制研究

在电机控制当中,自抗扰控制器(ADRC)是提高系统鲁棒性的有效手段之一,但是其需整定的参数过多,不便于实际操作,本文结合模糊控制技术,对自抗扰控制器的参数进行自整定,不仅保持了ADRC原有的优良性能,而且提高了其自适应能力.同时结合无刷直流电机本身的特性,推导出了BLDCM作为被控对象的二阶状态方程,仅用一个参数模糊自整定的自抗扰控制器就实现了无刷直流电机的运行控制,保证了BLDCM控制系统结构的简单性.仿真表明,此控制系统对BLDCM的内部参数的摄动和外界扰动具有很强的自适应性和鲁棒性,并且结合实验验证了其可行性和有效性.     

绕线转子无刷双馈电机空载电流分析

以绕线转子无刷双馈电机为研究对象,基于转子电路电压平衡关系,以转子边作为参照系,针对无刷双馈电机两套不同极数的绕组,提出极数折算的概念,导出无刷双馈电机正常运行时这两种不同极数绕组各自产生的合成磁动势必须保持的平衡关系,及转子电动势平衡关系的磁动势表现形式,解释了定子控制绕组变频调节时电流变化机理,由此推导了无刷双馈发电机空载运行状态下,定子控制绕组中的空载电流计算方法,并制作Y250-2/6和Y355-2/6两台不同机座号的试验电机进行了测试,结果与理论分析相符.     

汽车ABS电机PWM控制方法研究

通过对ABS工作过程中制动液流量的分析,确定了ABS电机的基本工作要求.结合ABS电机的工作特性,采用基于逻辑门限值的PWM控制方法控制电机.运用DSpace搭建快速原型试验台,对比在不同电机工作转速、PWM控制频率下的噪声和制动踏板感觉,优化逻辑门限值大小,得出合理的工作方式,使电机既能满足控制要求,又有较长的寿命.通过在不同路面的试验结果对该控制方法的两个关键参数进行了优化.最后进行不同工况的试验,结果表明:通过优化控制参数的PWM控制方法,具有较强的鲁棒性,能够满足ABS在任何工作条件下对电机的要求.     

基于动态矩阵的永磁同步直线电机速度控制

为了改善直线电机的动态响应性能,提高电机控制系统的鲁棒性,使电机稳定运行,基于预测控制理论,设计了适用于直线电机速度环控制的动态矩阵控制器,将传统的直线电机三闭环控制系统中的速度环PID控制器替换为动态矩阵控制器,并分别搭建基于PID速度控制器和动态矩阵速度控制器的永磁同步直线电机三闭环仿真模型,在此基础上给控制系统施加阶跃信号,并进行突加负载和突减负载的仿真,将2种控制器控制下的系统响应结果进行对比。仿真结果表明,当速度环采用动态矩阵控制后电机的响应速度更快,超调更小,使电机速度更快达到稳定。改进后的速度环控制器提高了直线电机控制系统的鲁棒性,改善了直线电机的动态响应性能,提高了控制系统的抗扰动能力,有利于电机在负载变化较大的情况下运行。     

基于相关性相位提取的超声电机频率控制技术

为了解决温度和负载的变化容易引起超声电机转速波动,以及基于转速反馈的闭环控制因转速传感器安装体积和成本在某些特种场合应用受限的问题,提出一种基于相位差信息反馈的频率闭环控制方法:首先,根据电机各类相位差对温度和负载变化的敏感程度,优化选择了相位差反馈量的类型;其次,针对系统机械噪声以及驱动器谐波对相位差计算结果的影响,利用改进的相关性相位提取方法准确提取驱动电压和孤极电压的基频相位差信息;最后,分别就超声电机运行过程中温度和负载变化的情况,给出了相应的频率闭环控制方案。实验结果表明,所提出的方法能有效降低温度以及负载变化导致的转速波动,可提升电机所在系统的转速稳定性。由于其只需采样两路电压信号,故易于工程实现。     

轮毂驱动电动汽车振动负效应及抑制方法

四轮独立驱动电动汽车通过轮毂电机直接驱动车辆,电磁力输出波动直接作用于车轮和悬架,将导致车辆的动力学性能恶化。利用傅立叶级数法,建立考虑不平衡径向力的悬架系统机电耦合模型。在此基础上,提出了电磁主动悬架多目标粒子群优化设计方法,以抑制轮毂电机驱动电动汽车的振动负效应问题。研究结果表明:通过对主动悬架构型以及控制器参数的多目标优化设计,能有效削弱振动负效应,改善电动汽车的安全性和舒适性。     

基于阶次自分离的轮毂电机故障诊断方法研究

轮毂电机作为电动汽车四轮独立驱动系统的动力源,其运行状态直接关系着整车安全。为了逐步实现对轮毂电机运行状态的监测,本文提出一种新的方法--阶次自分离方法,以适应其复杂多变的行驶工况。本方法克服了传统阶次跟踪方法需同时采集转速信号和振动信号的局限性,仅针对转速信号进行研究,并提取其中蕴藏的非正常波动成分,同时借鉴传统阶次跟踪方法对时域非平稳信号的处理方式,对波动成分进行角域重采样和傅里叶变换,凸显出蕴藏于转速信号中的故障特征,进而实现对轮毂电机的故障诊断。结合Matlab仿真分析和轮毂电机漏电故障试验,结果表明阶次自分离方法可有效识别出轮毂电机漏电故障特征。     

基于神经网络的感应电动机的模型参考自适应速度控制系统

系统中分别设计了一个神经网络系统辨识器(NNP I)和一个模型参考自适应神经网络控制器(NNP IC),NNP I自适应地在线辨识出系统的集中不确定量,NNP IC能使到系统输出跟踪参考模型的输出。仿真实验表明,与常规的控制器相比,本文设计的速度控制方案能取得优良的控制性能,且在负载转矩和电机内部参数变化的情况下有很强的鲁棒性。     

不同状态下运动皮层连通性仿真

为了研究脑卒中后运动功能损伤与康复的机制以寻找促进脑卒中患者康复的有效途径,用有向图表示运动相关区域连接成的网络,并将其视为动力学系统,通过复杂度反映系统功能分离和整合的程度,利用模式搜索方法优化网络结构,研究在静止状态、运动状态、中风损伤后运动皮层连通性的变化.仿真结果显示:运动状态下各区域间有较强的连接,而在损伤状态下,连接强度降低,与发生部位有关;在这两种状态下大脑半球内部区域间连接均大于其它类型连接,区域自连接较弱.研究结果表明该模型可以定性反映大脑运动皮层的连通性变化或者可塑性.