永磁球形步进电机三维运动电流控制仿真分析

针对Stein等人设计研制的永磁球形步进电机,在运用卡尔丹角旋转建立转子固连坐标系下动力学模型的基础上设计了转子三维运动电流控制的方案.在转子分别作定点(PTP)运动和连续轨迹(CP)运动的情况下整定控制参数,同时获得转子运动的期望转矩,并使用李亚普诺夫方法分析了运动控制的稳定性.最后按照期望运动的要求,结合已得的转矩模型,利用广义逆计算16个定子线圈的通电电流,进行了仿真实验.     

基于Matlab的开关磁阻电动机驱动系统非线性建模仿真

在分析开关磁阻电动机数学模型的基础上 ,借助于Matlab/Simulink建立了电流滞环控制、功率变换器、转子位置角计算等模块 ,将这些模块有机结合 ,搭建出了电流斩波控制方式下的开关磁阻电机驱动系统的非线性仿真模型 .据此模型 ,针对一台四相 8/6结构样机进行了仿真 ,仿真结果证明了该模型的有效性 .该模型为分析和设计SRM控制系统提供了一种有效的工具 .     

低速段异步电动机直接磁场定向控制

为了改善交流异步电动机无速度传感器控制系统低速运行时转速脉动的问题,采用直接磁场定向控制算法.该算法利用电流模型磁链观测器与反电势积分模型相结合的方法对电动机转子磁链的幅值和相位进行检测,并通过电流模型对转子转速进行辨识构成速度反馈回路.仿真结果表明,所采用的异步电动机直接磁场定向控制可以提高电动机的动态响应速度,使电动机有较好的参数不敏感性,能够在低速运行时取得较好的动静态性能.电流模型与反电势积分模型相结合的磁链观测方法,能够使交流异步电动机无速度传感器控制系统在高速及低速运行时都具有良好的动静态性能,增加了电动机的有效调速范围.     

提取感应电动机转子故障特征的新方法

感应电动机拖动机械负载运行时，如果机械负荷波动较大，通过测取电动机定子电流直接作频谱分析，难于得到正确的结果。作者分析了该种工况下电动机定子电流信号的特点，提出了一种提取电动机转子故障特征的新方法。此法通过对电动机定子电流信号作Ｈｉｌｂｅｒｔ变换解调处理，以调制信号的频谱中是否存在２ｓｆ１频率的故障特征分量，来诊断转子有无断条故障。实测结果表明，这种方法是有效的，尤其适用于这种负荷波动较大的电动机转子故障的诊断。     

大转动惯量负载用感应电机转子起动温升分析

大转动惯量负载用感应电动机是发电厂用于拖动风扇磨煤机旋转的专用感应电动机。由于风扇磨煤机的转动惯量大,使得拖动其旋转的电动机具有转动惯量大、起动电流大、起动时间长等特点,导致该种电动机起动过程的转子发热问题尤为突出。为了提高大转动惯量负载用感应电动机的起动可靠性,以一台国内最大容量的大转动惯量负载用感应电动机为研究对象,采用分点计算与曲线拟合的方法,建立了起动过程中转子铁耗、铜耗以及转子表面散热系数随转速变化的计算模型,利用有限元法对其起动过程中转子部件的损耗和温升进行了计算与分析。结果表明,该电动机的起动时间长达48s,在起动过程中转子铁耗、铜耗以及表面散热系数均随转速而变化,起动完成后转子最高温升达到141.1K。     

基于Matlab的开关磁阻电动机驱动系统非线性建模仿真

在分析开关磁阻电动机数学模型的基础上，借助于Matlab／Simulink建立了电流滞环控制、功率变换器、转子位置角计算等模块，将这些模块有机结合，搭建出了电流斩波控制方式下的开关磁阻电机驱动系统的非线性仿真模型．据此模型，针对一台四相8／6结构样机进行了仿真，仿真结果证明了该模型的有效性．该模型为分析和设计SRM控制系统提供了一种有效的工具．     

永磁同步电动机转子电流状态观察器研究

本文以周期性负载为例推导了永磁同步电动机动态运行时的转子阴尼绕组电流的计算模型，并采用单片微机进行了状态观察．     

开关磁阻电动机转矩算法研究

针对开关磁阻电动机在传统控制方式下转矩出现严重波动的问题,提出了控制开关磁阻电动机的直接转矩算法,通过查询开关表选取合适的电压矢量来控制磁链大小和方向,把转矩作为直接控制量。首先,从直接转矩算法理论出发,基于Matlab/Simulink平台分别设计了直接转矩控制和电流斩波控制下的系统仿真模型;其次,在开关磁阻电动机模型和电动机负载一致的情况下,将直接转矩算法仿真结果与电流斩波算法比较;最后,通过硬件实验平台验证直接转矩算法的可行性。该研究表明,直接转矩控制下转矩脉动可以得到良好的抑制,拓宽了开关磁阻电动机的应用领域。     

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.     

双三相感应电动机矢量控制研究

一个转子磁场定向控制(RFOC)的方案,该文描述了一个只使用了两个电流传感器的双三相感应式电机驱动,感应电机通过两个定子的三相绕组在空间上转过30°的电角度.电流传感器数量的减少可能是由于特定的机器结构所导致,但对矢量控制的性能不产生重要的影响.实验结果表明10 kW的转子磁场定向控制双三相感应电动机驱动原型演示所提出的方案的是可行.     

一种永磁多维球形步进电机稳定位置计算

文章对一种新型的永磁球形步进电机进行了模型简化;同时应用功能原理对简化模型进行分析,通过瞎子爬山法对该球形电机在不同定子线圈通电策略下转子球稳定位置的情况进行了仿真计算,为电机起动状况控制及电机旋转控制策略的研究奠定了基础。     

步进电机的细分驱动技术研究

本文论述了以电流矢量恒幅均匀旋转原理为基础的步进电机细分技术,设计了基于单片机的SPWM控制的电流矢量恒幅均匀旋的细分驱动模式,并通过对软件数据的设置可以实现多种细分级数驱动控制。并在此基础上为修正误差引入电流反馈环节,实现了对混合式步进电机精确运行控制。     

步进电机的细分驱动技术研究

本文论述了以电流矢量恒幅均匀旋转原理为基础的步进电机细分技术，设计了基于单片机的SPWM控制的电流矢量恒幅均匀旋的细分驱动模式，并通过对软件数据的设置可以实现多种细分级数驱动控制。并在此基础上为修正误差引入电流反馈环节，实现了对混合式步进电机精确运行控制。     

基于无功功率模型的异步电机矢量控制系统转子时间常数辨识

针对异步电机矢量控制系统受电机参数变化影响大的问题,采用模型参考自适应系统(MRAS)在线辨识电机转子时间常数.为了增强辨识方法对定子电阻的鲁棒性,提高辨识精度,根据转子磁链模型构造无功功率模型建立MRAS,采用Popov超稳定性理论设计自适应规律,得到基于无功功率模型的转子时间常数辨识方法,抑制定子电阻变化对辨识精度的影响,将该转子时间常数辨识方法应用于异步电机矢量控制系统.仿真结果证明:MRAS有效地提高了矢量控制系统性能,转子磁链轨迹趋于圆形,电流谐波分量明显减少;转子磁链观测误差明显降低,其平均绝对误差相对值为2.87%;转矩脉动大大降低,其平均绝对误差相对值为2.09%.     

面向步进电机控制的RISC-V微控制器的设计与实现

为了在步进电机控制领域探索灵活的控制和设计方案,针对第五代精简指令集RISC-V架构的开源创新,设计开发了用于步进电机控制的RISC-V微控制器.在现场可编程门阵列(FPGA)中实现了处理器、存储器、总线、外设及调试接口等模块,构建了可配置的微控制器平台.通过搭建仿真调试环境以及软硬件联合测试,验证了微控制器设计的正确性.在步进电机控制系统测试中,脉冲宽度调制模块产生控制脉冲,正交编码脉冲电路检测转子位置,硬件系统正常工作并且实验的相对误差保持在千分之一量级.     

基于AFO 的感应电机无速度传感器控制

针对传统的基于模型参考自适应理论MRAS(Model Reference Adaptive System)的感应电机无速度传感器控制系统存在的参考模型不准确的缺点, 提出了一种以电机本身为参考模型, Luenberger 全阶状态观测器为可调模型的自适应无速度传感器AFO(Adaptive Full-Order Observer)控制策略。整个系统包含产生电机所需转子 磁链的全阶观测器和一个使用自适应率估计转速的转速估算机构。以李雅普诺夫稳定性理论为基础, 使用电机的估算定子电流误差和观测出的转子磁链推导出转速自适应率。以观测器极点配置的方法, 设计了一种快速收敛的反馈矩阵, 保证了在大范围内电机的稳定运行。针对转速估计在低速再生制动时的不稳定现象, 利用劳斯稳定判据, 设计了一种新的反馈矩阵保证转速估算的全局稳定性。通过Matlab/ Simulink 仿真验证了结论的有效性。     

自适应逆推算法在感应电机控制中的应用

针对Krause和Thomas提出的带有两个定子绕组和两个转子绕组的二相等价电机模型,通过坐标变换得到沿着磁通向量转动的坐标方向上的电机动态模型.应用逆推技术设计了自适应控制器,通过选择Lyapunov函数来保证整个系统的稳定性,进而逐步导出控制率和参数自适应律.该方法克服了参数的不确定性以及负载扰动对系统的影响,确保了转子磁链和转速的跟踪性能以及系统的稳定性能.系统的转子磁链与转速能渐近跟踪给定的参考信号,仿真结果验证了该控制策略的有效性.     

非线性自适应异步电动机磁通观测器的设计

基于异步电动机的非线性模型,提出了一种在转子电阻未知条件下的非线性自适应磁通观测器,设计中采用了反向递推（ｂａｃｋｓｔｅｐｐｉｎｇ）方法,用Ｌｙａｐｕｎｏｖ法证明了其稳定性,并得出转子电阻的自适应律,仿真结果证明了其可行性。     

异步电动机自适应矢量控制系统的一种仿真方法

针对异步电动机矢量控制系统在电动机参数变化时性能下降的问题。提出了一种拥有转子磁链自适应观测器的矢量控制方案，设计出转子磁链自适应观测器，构成转速与磁链闭环的矢量控制系统，利用SIMULINK仿真工具建立了仿真模型，并对系统进行了仿真研究，分析结果表明，这种转子磁链自适应观测器的设计方法是有效的。