四轮毂电机独立驱动车辆转向电子差速控制

对四轮毂电机独立驱动车辆全轮转向电子差速控制策略进行研究.通过对转向运动学进行分析,建立了3自由度转向动力学模型,构建了四轮毂电机独立驱动车辆电子差速控制系统,提出了神经网络PID(NNPID)电子差速转速转矩综合控制策略,计算四轮目标转速,采用4个神经网络PID控制器,协调分配四轮毂电机的转矩,实现电子差速控制的转向.对于不同给定转向角和车速的仿真结果表明,该策略可以提高车辆低速转向的操控性和平稳性.     

直接转矩控制在煤矿带式输送机上的应用研究

针对煤矿带式输送机传统驱动方法存在的启动冲击电流大、效率低下的问题,对直接转矩控制方法在带式输送机上的应用进行了研究。介绍了直接转矩控制原理,组建了模拟带式输送机电机运行的直接转矩控制实验系统,实验结果证明:直接转矩控制应用到带式输送机电机驱动系统中,具有启动冲击电流小、低速大扭矩和效率高的优点,具有良好的应用前景。     

基于ADVISOR的纯电动汽车驱动转矩 双模糊控制策略

针对电动汽车行驶工况及驾驶员操作具有一定非线性和时变不确定性的问题,对整车控制器的控制算法和电池管理系统进行了研究,提出了一种驱动转矩分配的双模糊控制策略。对纯电动汽车建立整车动力学模型和驾驶员输入参数模型,以基本转矩模糊控制器和补偿转矩模糊控制器来求解,并优化驱动转矩值,采用CAN总线通讯经过电机驱动器来控制驱动电机的转矩输出。以CYC_HWFET高速工况和CYC_EUDC中低速工况为例,基于ADVISOR平台对双模糊控制器的电动汽车进行性能仿真分析。结果表明,所设计的双模糊控制器在满足纯电动汽车动力性要求的同时,也能获得较优的经济性且动力电池利用效率较高。     

基于能耗优化的前后轴独立驱动电动汽车转矩分配策略

为减小前后轴独立驱动电动汽车的整车能耗,提出了一种基于能耗优化的转矩最优分配策略.首先分析前后轴独立驱动电动汽车驱动功率消耗的特征,提出以前后电机总损失功率为目标函数的转矩分配系数计算方法,进而建立转矩优化分配计算的数学模型;然后利用Matlab进行非线性优化问题的求解得到用于转矩优化分配控制的转矩分配系数MAP图;最后利用AMEsim与Simulink建立联合仿真平台,并进行典型驾驶循环下不同转矩分配策略的对比仿真试验分析.结果表明,转矩优化分配策略能够明显减少驱动情况下的能量消耗,提高制动情况下的能量回收,因此提高了整车经济性.     

磁阻转矩与磁阻电机

电磁转矩按其产生的方式可分为动圈转矩和磁阻转矩两大类别,其数值可根据能量守恒定律用任选位移法计算.本文对磁阻转矩和磁阻转矩电机运行中的基本能量过程进行原理分析,提出磁阻转矩的正确的计算式,并证明磁阻转矩的数值与磁场储能在任选位移方向上的变化率无关.文中还证明了磁阻电机是恒功率电机,因此,低速磁阻电机能够获得较高的利用系数.     

刮板输送机变频驱动控制策略研究

针对传统直接转矩控制系统的不足,提出了一种基于空间矢量脉宽调制(Space Vector Pulse Width Modulation,SVPWM)的直接转矩控制方法,并将其应用在刮板输送机变频驱动中.研究了刮板输送机传动系统的构成和负载特性,对直接转矩控制技术的基础理论进行了分析,对其低转速转矩脉冲大的原因进行了详细的研究,构建了基于SVPWM的直接转矩控制系统模型,利用Simulink对此模型进行了仿真.仿真结果表明,采用SVPWM技术能够弥补直接转矩控制系统下低速转矩脉冲大的缺陷.     

基于神经元和直接转矩控制技术的高性能交流调速系统研究

针对传统的异步电动机直接转矩控制系统中,电机在低速时存在较大的转矩脉动问题,提出了一种新的解决方法.在传统直接转矩控制系统的基础上,应用神经网络自适应控制能力,采用神经元控制器取代传统PlD(proportion integration differentiation)控制器,并利用Matlab/simulink软件进行仿真.仿真实验结果表明该方法能够有效地解决直接转矩控制系统转矩脉动问题,在低速时系统依然具有较好的动静态性能.     

基于DSP的全数字永磁电机推进系统

针对永磁推进电机低转速、大转矩、轻噪声的运行要求,其控制应具备良好的低速性能。根据最大转矩/电流矢量控制原理,该文提出了一套以数字信号处理器(DSP)为核心的全数字永磁同步电动机推进系统控制方案,给出了交直交脉宽调制(PWM)驱动方式的硬件结构,以及比例积分调节、空间矢量PWM(SVPWM)等软件设计。仿真和实验结果表明,系统动态响应快,转矩脉动小,谐波含量少,低速性能良好,能够满足舰船电力推进的需要。     

基于神经元和直接转矩控制技术的高性能交流调速系统研究

针对传统的异步电动机直接转矩控制系统中,电机在低速时存在较大的转矩脉动问题,提出了一种新的解决方法。在传统直接转矩控制系统的基础上,应用神经网络自适应控制能力,采用神经元控制器取代传统PID(proportion integration differentiation)控制器,并利用Matlab/simulink软件进行仿真。仿真实验结果表明该方法能够有效地解决直接转矩控制系统转矩脉动问题,在低速时系统依然具有较好的动静态性能。     

基于转矩预测的永磁同步电动机直接转矩控制系统的研究

针对永磁同步电动机直接转矩控制系统低速时转矩脉动大的问题,基于直接转矩控制理论,分析了低速时转矩脉动大的原因,提出了转矩预测控制方法,并且借助MATLAB/Simulink工具,对基于转矩预测的永磁同步电动机直接转矩控制系统各环节进行了仿真建模,仿真结果表明,该方法能有效地减小转矩脉动,改善低速运行性能.     

一种考虑负载转矩的异步电机弱磁控制策略

从高速弱磁区内电动汽车对电驱动系统的实际要求出发,提出一种考虑负载转矩的异步电机弱磁控制策略。该策略根据转矩指令动态调节电机转矩电流和励磁电流大小,既能满足宽范围调速的需要又能提高驱动系统在高速弱磁区内的运行效率。此外,通过对转矩电流的补偿控制,能够保证转矩响应的动态性能。文中介绍了该控制策略的基本原理、控制框图和实现方法,并进行了计算仿真和实验验证。计算仿真和实验结果验证了所提出的弱磁控制策略的有效性。     

电动车用低速直驱稀土永磁无刷电机系统

针对电动车用伺服电机及其控制技术研究现状,提出一种低速直驱式稀土永磁无刷电机系统.该系统选用外转子永磁同步电动机(PMSM),转子磁路采用表面插入式结构.首先,分析外转子PMSM的结构特征,并对电机电磁方案进行研究;设计l台3 kW、6极的车用外转子PMSM,并完成样机制作及测试;其次,研究PMSM的无位置传感器矢量控制,并结合设计的电机参数,利用MATLAB/Simulink软件对伺服系统进行仿真分析.研究结果表明:外转子PMSM具有效率高、转矩密度大、适合低速运行等特点,可直接驱动电动车辆;采用“磁场有限元分析”结合“等效磁路计算”的方法,有利于提高电机设计分析的准确度;对该电机系统实施的无传感器矢量控制策略,取得了较好的效果;利用滑模观测器能够较准确地估算电机转速和跟踪转子位置,并对负载变化引起的扰动具有较强的鲁棒性.     

矿用电机车PMSM驱动系统死区补偿的研究

空间矢量脉宽调制逆变器永磁同步电机驱动系统,其死区效应的存在会造成电机电流发生畸变,电机转矩脉动加大,特别在低速运行下更为明显。针对此问题提出了一种基于扩张状态观测器的死区补偿方法,将死区效应作为给定电压矢量的一种扰动矢量,通过抗扰动控制策略实现对死区时间补偿的效果,然后利用MATLAB对该策略进行了仿真试验。实验结果表明,此方法能够有效地改善电流波形和减小电机转矩脉动。     

可变磁通永磁游标电机设计及静态特性分析

为实现永磁电机在体积和槽数不增加情况下产生低速大转矩输出,将混合励磁概念引入永磁游标电机,提出了一种新型可变磁通永磁游标电机。通过将磁通调制极引入到电机定子齿以及在相邻磁通调制极间布置励磁绕组,实现了电机磁通可控,从而保证在增磁及弱磁过程中宽调速范围运行。分析了其工作原理,采用时步有限元方法计算了电磁特性,包括空载永磁磁链、空载感应电动势、齿槽转矩和输出转矩,对其增磁弱磁过程进行了分析。制作了一台1 kW样机;并对其静态特性进行了测试。结果表明该电机具有转矩密度大、齿槽转矩小、调速范围宽特点,适用于风力发电、电动汽车领域。     

基于反馈线性化的车用无刷直流电机转矩随动控制

基于输入输出反馈线性化提出了一种无刷直流电机电周期内12个工作区间（包括续流期）的转矩脉动控制方案。在电机系统内动态性能的分析基础上,证明了控制算法的稳定性。基于Matlab/Simulink对车用电机驱动系统进行建模及仿真验证。结果表明,中低速时转矩跟随迅速且转矩脉动不超过0.1%;高速时转矩跟随迅速但转矩脉动无法有效抑制。高速时表现不佳的根本原因是车载电源电压有限,控制器输出饱和。所提出的反馈线性化控制方案在车辆低中速时具有良好的转矩随动及转矩脉动抑制效果。     

一种考虑负载转矩的异步电机弱磁控制策略

从高速弱磁区内电动汽车对电驱动系统的实际要求出发,提出一种考虑负载转矩的异步电机弱磁控制策略。该策略根据转矩指令动态调节电机转矩电流和励磁电流大小,既能满足宽范围调速的需要又能提高驱动系统在高速弱磁区内的运行效率。此外,通过对转矩电流的补偿控制,能够保证转矩响应的动态性能。文中介绍了该控制策略的基本原理、控制框图和实现方法,并进行了计算仿真和实验验证。计算仿真和实验结果验证了所提出的弱磁控制策略的有效性。     

一种新型零矢量的二三导通无刷直流电机直接转矩控制系统研究

为了解决无刷直流电机转矩脉动幅值大的问题,提出一种新型零矢量的二三导通无刷直流电机直接转矩控制方法。该方法利用二相、三相交替导通的驱动方式,使用直接转矩控制方法,形成12个扇区,并定义了一种新型零矢量,改进了空间电压矢量选择表,降低了转矩脉动幅值。MATLAB仿真结果表明:当电机空载且以额定转速2 000 r/min运行时,相比于传统零矢量,新型零矢量能使转矩脉动幅值降低约40.94%;当电机负载为4.3 N·m且以500 r/min低速运转时,相比于传统零矢量,新型零矢量能使转矩脉动幅值降低约47.40%;当电机负载为4.3 N·m且以额定转速2 000 r/min高速运行时,新型零矢量使转矩脉动幅值降低约32.32%。不论电机运行于空载还是负载,低速还是高速,新型零矢量均能起到降低转矩脉动幅值的作用。该方法有效降低了电机的运行噪声,使电机运转更加平稳。新型零矢量可以应用于无刷直流电机的各种导通方式,对无刷直流电机应用于高性能场合具有重要意义。     

高精度步进电机控制的探讨

步进电机是一种将电脉冲信号转换为角位移或直线运动的执行机构,由步进电机及其功率驱动装置构成一个开环的定位运动系统。但是在传统驱动技术下,步进电机存在低速振动、高速转矩小、噪音大和共振现象等缺点。文章介绍采用正弦电流细分技术实现对电机相电流的控制,以克服其缺点。     

双电机电动汽车驱动转矩分配策略研究

针对双电机电动汽车前后电机驱动转矩分配问题,提出一种基于惯性权重线性递减粒子群算法的双电机驱动电动汽车驱动转矩分配策略。根据双电机驱动电动汽车构型特点,基于不考虑传动系统和附件能耗时电池能耗约等于双电机系统能耗的前提条件下,提出以电池能耗最小为优化目标的转矩分配优化模型;在保证双电机转矩之和等于需求转矩的基础上,利用惯性权重递减的粒子群算法在电机效率图里进行搜索,以适应度函数最小时对应的转矩值为目标转矩。仿真与试验结果表明,驱动转矩分配策略能够实现合理的转矩分配,可以保证双电机电动汽车在动力性的基础上具有较好的经济性,在NEDC循环工况下其耗电量下降了0. 66%,整车续驶里程延长了9. 4 km。     

双轴驱动纯电动汽车驱动转矩的分配控制策略

针对双轴驱动纯电动汽车的前后电机驱动转矩分配,基于电机的map特性,建立以双电机利用效率最大化为目标的优化模型,获得双驱动电动汽车不同转速与转矩需求下的双电机最优转矩分配模型.针对双轴驱动电动汽车,设计了普通、动力与经济3种驾驶驱动模式,并基于优化模型制定了3种驱动模式的转矩分配优化策略.最后以轻量化纯电动中巴为对象,建立了Carsim/Simulink联合仿真模型,分别以0～60 km/h加速实验验证动力性能,以NEDC工况的经济性验证效率.仿真结果表明,在3种驱动模式下,文中所提出的策略能小幅度缩短电动中巴的加速时间,将NEDC工况的续航里程分别提升2.20%、4.56%与6.60%,从而为双轴驱动电动汽车提供了一种双电机转矩优化分配的新方法.