高速开关磁阻电机的电感计算与运行分析

高速开关磁阻电机(SRM)常采用角度控制方式(APC),因而准确计算电感曲线,确定开通关断角对电机的控制非常重要.本文采用能量增量法计算了SRM的静态电感和动态电感特性,分析比较得出动态电感能更好地反映电机的动态特性及饱和特性.根据高速运行的SRM动态电感,确定了合适的角度控制方案.基于有限元软件JMAG-studio,采用场-路耦合方法,对高速SRM运行于APC的工况进行分析计算,得到了电机的磁场分布及电流、转矩特性.     

基于磁链与转矩特性的开关磁阻电机建模研究

提出了一种开关磁阻电机（SRM）数学建模的新方法．在已知SRM5个特殊位置电感数据的基础上，将傅里叶级数分解和曲线拟合方法运用于磁链模型的建立中，根据虚位移原理计算获得SRM的矩角特性，并将自适应神经网络模糊推理系统（ANFIS）用于矩角模型的建立．基于非线性磁链模型与ANFIS矩角模型，对一台6／4结构的SRM进行了仿真与实验．仿真结果与实验结果基本一致，最大误差不超过5％，从而验证了这种建模方法的正确性．同时，该建模方法还可以进一步应用于SRM的磁链控制和转矩控制中，为工程设计和调试提供依据．     

开关磁阻电机运行噪声的研究

针对开关磁阻电动机运行的振动和噪声问题,在对开关磁阻电机非线性模型进行分析的基础上,将直接转矩控制方法应用到SRM的控制当中。仿真结果表明,该方法有效地抑制了SRM的转矩脉动,明显地降低了SRM的运行噪声。     

一种改进的DTC策略在SRM上的应用

为了减小开关磁阻电动机转矩脉动,在传统直接转矩控制(DTC)的基础上,对其策略进行了改进,提出了一种改进的DTC的控制策略。通过对开关磁阻电机(SRM)定子绕组电压、电流,以及转子转过的位置角的实时检测,进而得到电机在运行的实时转矩。在MATLAB中构建相关模型,并进行了仿真。仿真结果表明,改进的直接转矩控制方法,使电机获得更好的动静态性能,在很大程度上抑制了SRM的转矩脉动。在控制效果上明显优于常规控制方法,该研究对开关磁阻电机(SRM)调速控制系统的应用有着重要的意义。     

开关磁阻电机的智能滑模控制

阐述了在利用有限元法计算开关磁阻电机（SRM）磁通、转矩的基础上，得出SRM的状态方程，并针对SRM定转子铁芯的双凸极结构、磁场分布严重非线性，采用常规的线性控制方法难以达到理想的控制效果这一现实，提出在常规滑模控制器的设计中引入模糊控制，构成智能滑模控制器，并着重介绍了智能滑模控制器的设计方法，给出了SRM的智能滑模控制系统的结构框图，仿真结果表明：开关磁阻电机的智能滑模变结构控制方法简单，有良好的动态性能，较好的鲁棒性。     

转矩分配策略在SRM中的应用及其优化

转矩脉动较大是开关磁阻电机(SRM)的主要缺点。为了减小转矩脉动,提高电机性能,将转矩分配策略应用到电机中。由于开关磁阻电机的非线性,在转矩分配策略中,传统PID控制器的效果受到了限制。考虑到神经网络对非线性系统的自学习和自适应能力,提出采用RBF神经网络PID控制器进行优化。仿真结果表明,转矩分配策略有效抑制了转矩脉动,优化后的转矩分配策略获得了更好的性能。     

基于混合遗传算法的开关磁阻电机模型参数辨识

将开关磁阻电机（SRM）的建模问题作为一类非线性约束优化问题进行参数辨识研究,对模拟退火遗传算法进行了改进,提出一种带有退火精确罚函数的自适应混合遗传算法（HGA）,给出了算法的具体实现方法．建立了基于DSPTMS320F2812的磁链特性检测系统,通过实验获取开关磁阻电机的磁化曲线族,利用改进的混合遗传算法在测得的实验数据基础上对电机模型进行参数辨识．基于辨识得到的模型,对电机在两种不同工况下的运行特性分别进行了研究,仿真结果与实验结果的对比验证了该方法的有效性和准确性．辨识得到的电机模型可以作为电机性能估计及优化控制的基础．     

基于Matlab的开关磁阻电机控制系统仿真建模新方法

在分析开关磁阻电机(SRM)数学模型的基础上,利用C语言编写S-函数,提出了SRM控制系统仿真建模的新方法.在Matlab/Simulink中,构造C MEX S-函数的三类简化结构,建立独立的功能模块,如电机本体模块、速度控制模块、电流滞环控制模块等,通过功能模块的有机整合,搭建SRM控制系统快速高效的仿真模型.系统采用双闭环控制:速度环采用PI控制,电流环采用角位置控制(APC)与电流斩波控制(CCC)相结合的方法,保证了SRM在低速或高速运行时都可获得满意的性能.仿真结果证明了采用C MEX S-函数方式仿真建模的快速性和有效性.     

用于电动车辆的SRM起动性能研究

分析了电流斩波控制和角度控制对开关磁阻电机(SRM)起动性能的影响,通过仿真得到了斩波电流限,开通角、关断角控制规律,并通过实验验证了仿真结果的正确性.     

基于小增益定理的同步磁阻电机混沌控制

同步磁阻电机(SRM)在某些条件下会出现混沌运动,严重影响电机系统的动态性能和稳定运行,因此如何控制处于混沌运动时的同步磁阻电机是一个非常重要的问题。利用分岔图分析同步磁阻电机通向混沌的途径,揭示同步磁阻电机混沌吸引子的分形结构,同时分析了同步磁阻电机系统平衡点的局部稳定性,然后基于输入输出的状态稳定系统的小增益定理设计了简单反馈控制器,实现了对同步磁阻电机5个平衡点的镇定控制。     

基于单片机的直流电机控制

本文主要介绍了基于单片机实现直流电机控制,为了实现直流电机测控数字化和精确可测控性,提出了单片机PID算法的设计思想及其实现方法。本论文主要是通过对硬件电路的设计和控制软件的开发,并使其能够良好的结合,为最终实现对直流电机的转速进行精确控制作充分的准备。     

基于SVPWM的单相电机变频调速系统研究

针对传统单相电机多采用调压、变级以及压频比等控制策略,其速度控制效果性能差、控制精度低、调速范围小等问题,提出了电压矢量脉宽调制(SVPWM)控制策略,并对此策略在单相电机变频调速系统中的应用进行了仿真研究。通过试验分析,表明采用磁场定向控制理论的SVPWM变频调速控制策略能加快电机调速系统的响应速度,稳定性好,精度高,具有较强的鲁棒性,对提高其运行质量和节能具有较高的应用价值。     

永磁同步伺服电机的变结构与前馈复合控制

为提高永磁同步伺服电机控制系统的性能,文章阐述了永磁同步电机伺服系统架构并给出了永磁同步电机的数学模型。在此基础上,对传统的三环伺服位置控制进行了分析,给出了各控制环参数的设计准则,并总结了传统伺服控制策略下的特点。随后,针对传统伺服控制系统定位精度低、响应慢的缺陷,在分析研究变结构控制和前馈控制特点的基础上,将其与传统控制相结合,提出了三者控制方式结合的复合控制策略,并对其进行了相应地理论分析。最后,建立了相应的系统仿真控制模型,并进行了测试。结果表明：变结构控制和前馈控制独立作用时均可缩短系统响应时间,而前馈控制还可提高系统的定位精度;同时复合控制结合了两者的优点,既提高了系统位置响应速度又改善了位置跟踪精度。     

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.     

异步电机矢量控制系统仿真研究

目的给矢量控制的异步电机工程设计提供理论依据及必要的系统参数。方法根据异步电机三相坐标系下数学模型,运用转子磁场定向矢量控制原理,在MATLAB／SIMULINK平台上搭建了异步电机矢量控制仿真模型。结果仿真结果表明,该矢量控制系统能迅速响应负载转矩变化,具有良好的动静态性能。结论异步电机矢量控制系统结构简单,控制精度高,可满足实际工程中交流调速的高性能要求。     

转动惯量自检测在同步电机位置控制系统中的应用

同步电机位置控制系统中,影响系统位置响应性能的因素很多,其中最主要的因素是对象负载情况及对象电机轴联转动惯量的变化。分析了轴联转动惯量变化对电机位置响应性能的影响,提出借助电机运动方程实施电机轴联转动惯量的检测,其检测精度满足实际工程需要。通过检测结果,位置控制系统可以实施控制参数的在线自动调整,以保证控制对象获得优异的位置响应性能。     

基于模糊自适应PI控制在TSMC-PMSM闭环控制中的应用

分析了双极矩阵变换器（TSMC）在永磁同步电机（PMSM）闭环控制的基本原理,针对传统PI控制器对电机转速控制响应速度慢,控制精度低,以及电机调速、负载参数变化时,很难达到预期效果等问题,提出了一种利用模糊控制构建模糊自适应PI控制器,实现转速和电流闭环控制,该方法利用模糊推理能实现对PID参数的在线自整定,进一步完善PI控制器的性能,提高系统的控制精度。最后,在Matlab/Simulink软件上搭建了系统仿真平台,仿真结果验证了模糊自适应PI控制器能快速准确地跟踪转速的给定及具有良好的抗干扰性。     

一种新型机器人关节位置传感器的研制

为了满足机器人小型化、轻型化的要求,利用磁钢霍尔元件体积小、质量轻和非接触的特点,将其作为机器人关节和电机角度的测量单元,并采取特殊的机械结构,研制了一种新型的关节位置传感器。传感器具有2个测量单元,能够同时测量关节和电机的角度,关节位置测量单元可以用较高精度的电机位置测量单元实现动态标定,标定试验得到传感器精度为±3.08%,重复精度为±1.95%。传感器的2个测量电路安装在同一印刷电路板上,共用电源和A/D电路,具有较高的集成度和可靠性。     

精密机械系统综合实验装置的研制

针对高校机械类专业精密机械系统相关课程的实验教学需要,以"直线位移精密工作台"为基础,研制了精密机械系统综合实验装置。该综合实验装置不仅可以完成精密传动、精密运动测量和电机驱动等单独实验,也可以完成体现光机电一体化综合知识的精密运动控制实验。该实验平台采用CPLD(复杂可编程逻辑器件)光栅位移测量装置以及计算机控制系统,可以让学生在已有实验平台上进行主动设计,完成精密运动测量和运动控制实验,从而培养学生的动手能力和创新能力。     

三相交流电机直接转矩控制研究

目的给直接转矩控制的三相交流电机工程设计提供理论依据及必要的仿真模型。方法根据三相交流电机数学模型,深入分析了直接转矩控制方法的原理,并对传统的磁链划分法进行了改进,在MATLAB/SIMULINK平台上搭建了交流电机直接转矩控制仿真模型。结果仿真结果表明,该直接转矩控制系统响应速度快,具有良好的动稳态性能。结论直接转矩控制系统结构简单,控制精度高,可满足实际工程中交流调速的高性能要求。