无刷直流电机电流追踪型PWM控制技术的研究

介绍两种电流追踪型ＰＷＭ控制模式。并对方波无刷直流伺服电机工作原理及ＰＷＭ控制技术进行详细分析，给出有关的仿真结论。     

永磁无刷直流电机转矩波动及其抑制的探讨

研究了永磁无刷直流电机的转矩特性．根据定子电流和转子反电势推导出了转矩表达式，根据反电势和电流的各次谐波分量之值可以计算出转矩的各次谐波分量．对于一台给定的电机，只要其反电势一定，通过优化定子电流就可以消除主要的转矩谐波分量，从而达到减小转矩波动的目的     

无刷直流电机无位置传感器控制下的转矩波动抑制新策略

永磁无刷直流电机位置传感器和转矩波动的存在限制了它的应用范围．为扩大无刷直流电机在精度较高的伺服系统中的应用，提出在实现无位置传感器控制的同时，减少转矩波动的新策略．无刷直流电机转子位置与电机的电压、电流之间以及电机电流与转子位置、转矩之间都存在着一定的非线性对应关系，通过对两个径向基函数(RBF)神经网络按自适应训练算法进行训练，训练后的两个RBF神经网络分别实现了无刷直流电机转子位置和最大转矩运行时参考电流的在线估计．根据估计的参考电流对绕组的实际电流进行调节，最大限度地抑制了因电流波形不理想引起的转矩波动，为无刷直流电机在高性能伺服系统中的应用提供了保证．实验结果表明了此控制策略的有效性．     

一种抑制无刷直流电机转矩脉动的调制方法

针对无刷直流电机存在较严重的转矩脉动问题,提出在换相区采用三相绕组共同调制方法来减小换相转矩脉动;在导通区,采用滞环比较原理实现对电机转矩、磁链的跟踪控制,从而消除非换相转矩脉动。在电机转矩与输入能量之间建立联系,按照单周期控制思想,使系统能够准确控制输入能量,进而准确控制电机转矩。仿真和实验结果表明,相比于传统的控制方法,采用转矩脉动抑制方法,在换相区和导通区内的电流和电磁转矩波形都更平稳。并且当电机转速变化时,采用传统控制方法得到的电流和电磁转矩会产生波动;而采用脉动抑制方法时,电机转速变化对绕组电流的影响不大,电机能够相对稳定地输出电磁转矩,验证了文中理论分析的正确性和有效性。     

采用STM32单片机的无刷直流电机电流采样技术研究

在传统无刷直流电机电流采样技术中,功率管开、关导致的尖峰电流信号和分立元件温漂常会使采样结果产生误差。为解决这一问题,基于以STM32单片机为控制核心的无刷直流电机,提出了一种在PWM脉冲中点采样电流的方案。实验结果表明,这一方案不仅软硬件易于实现,而且还可以提高无刷直流电机电流采样的精度。     

永磁无刷直流电机控制与无刷直流电机控制的比对

首先对无刷直流电机的工作原理和它在应用中的优缺点进行了阐述,又对永磁无刷直流电机的工作原理和它在应用中的优缺点进行了阐述,通过比对研究加深对它们的理解。     

基于双电流调节器的无刷直流电机换相转矩脉动抑制

针对无刷直流电机存在的换相转矩脉动问题,以维持非换相电流恒定为目标,提出对电机换相区开通相和关断相的电流变化率分别进行控制的双电流调节器方案.分析了无刷直流电机换相过程,新方案采用PWM-ON调制方式.基于滑模变结构控制设计的主电流调节器,根据非换相电流偏差自动调节趋近速度,削弱了换相转矩脉动.换相区关断相占空比由辅调节器控制,采用模糊控制思想,根据反电势幅值实时确定占空比大小.基于无刷直流电机双闭环控制系统,利用Matlab软件对控制方案进行了仿真试验.结果表明,在电机高、低速换相区,双电流调节器都可正常工作,使非换相电流保持基本恒定,从而有效抑制了电机换相转矩脉动.     

基于DSP的无刷直流电机电流峰值控制

针对大功率无刷直流电机电流方波实现问题,提出一种在PWM_ON_PWM调制方式下的电流峰值控制策略,详细说明了该策略的控制原理,并给出了具体实施方案.该策略通过对非换相相电流的直接控制,提高了系统的反应速度,使得电机电流波形接近于理想方波,最终达到了减小电机转矩波动的目的.通过PLECS仿真工具,搭建无刷直流电机仿真模型,实现电流峰值控制方式的仿真.基于DSP控制芯片,搭建无刷直流电机电流峰值控制实验平台.仿真和实验结果显示,该控制策略不仅能实现方波控制,而且功率管开关频率可控.     

减小无刷直流电机转矩脉动的PWM新方式

在分析无刷直流电机两两导通双极性脉宽调制(PWM)方式的基础上,提出一种改进的双极性PWM无刷直流电机(BLDCM)控制方式,该方式采用4个功率管同时进行PWM控制,其中同一桥臂上下两个功率管处于互补导通模式.分析了该PWM方式对无刷直流电机续流过程及电磁转矩的影响,与传统的双极性PWM方式相比,采用该双极性PWM方式可以减小转矩脉动,低速时平稳性好,并且适用于快速启、制动和频繁正反转场合.仿真和实验结果表明该双极性PWM方式能够显著改善无刷直流电机的转矩脉动问题.     

用于人工心脏的无位置传感器无刷直流电机控制

介绍了人工心脏叶轮血泵无位置传感器无刷直流电机控制系统设计。该控制系统使电机可靠性提高，控制性能改善，而且缩短电机长度，减少控制线数目，从而适合于临床应用。     

无刷直流电机模糊PI智能控制

在分析无刷直流电机数学模型的基础上，建立了控制系统的仿真模型，提出了一种新型的模糊PI智能控制方法，在无刷直流电机双闭环调速系统中，电流控制采用滞环电流调节器，而转速控制通过采用常规PI控制和模糊控制相结合的方法实现，基于System Generator的仿真结果表明：这种新型的模糊PI智能控制方法响应快、无超调、鲁棒性强、抗干扰能力好，较传统PI控制具有更好的动、静态特性。     

无刷直流电机同步的电路设计

为实现无刷直流电机(BLDCM)混沌系统的同步控制,首先,基于BLDCM负载运行状态下的数学模型分析其混沌特性;其次,基于Lyapunov稳定性原理,设计反推同步控制器并进行稳定性研究;最后,设计基于电流转换器(CCC II)的BLDCM电路仿真器,通过MATLAB数值仿真及电路实现,验证该方法的准确性和有效性.     

基于补偿模糊神经网络的BLDCM伺服控制

为了实现无刷直流电机(BLDCM)位置伺服系统的高精度位置跟踪控制,针对系统多变量、非线性、强耦合、时变的特点,提出了一种基于补偿模糊神经网络控制器(CFNNC)的设计方法.该控制器将补偿模糊逻辑和神经网络相结合,引入了模糊神经元,使网络既能适当调整输入、输出模糊隶属函数,又能借助于补偿逻辑算法动态地优化模糊推理,大大提高了网络的容错性、稳定性和训练速度.仿真和在DSP控制系统上的实验结果表明,采用补偿模糊神经网络控制器,系统响应快、精度高、鲁棒性强,动态特性明显优于传统PID控制.     

基于DSP和IPM的三相无刷直流电机控制系统

为了提高电动机的控制性能,用高性能微处理器DSP(Digital Signal Processor)和IPM(Intelligent Power Module)对已有的模拟控制系统进行了改进。系统由DSP最小系统、智能功率驱动模块、隔离模块等组成,用DSP汇编语言编程。与现有的模拟控制电路相比,其结构简单。实验结果表明,系统调速范围可达到10~1000r/min,有较宽的调速范围。     

无刷直流电机免疫反馈自适应学习人工神经网络控制

针对BP神经网络收敛速度较慢、学习时间较长的缺陷，提出了基于免疫反馈规则的神经网络控制器用于无刷直流电机的转速控制中．该规则根据免疫系统中的T细胞的生物免疫反馈机理而总结出来，包括决定应答速度的激活环节和决定稳定效果的抑制环节．将免疫反馈规则应用于BP神经网络训练中学习速率的自适应调节，加快了神经网络的收敛速度，缩短了学习时间．无刷直流电机控制系统采用双闭环控制，内环为电流环，外环为速度环．MATLAB仿真和实验表明，采用该方法的系统超调量小、速度响应快，而且速度响应受电机参数变化影响小，各种外界干扰也得到了很好的抑制，具有较高的控制精度和较好的动、静态性能．     

基于二阶滑模观测器的无刷直流电机转子位置估计

针对一阶滑模观测器(F-SMO)存在的抖振和相位延迟问题,提出了基于二阶滑模观测器(S-SMO)的线反电势(LBEMF)估计策略,将不连续控制作用在滑模变量的高阶微分上,采用超螺旋算法设计控制率,能较好地削弱抖振,得到连续光滑且无滞后的反电势估计值.针对相反电势法存在的相移问题,采用线反电势过零点直接作为换相点的换相策略.仿真和实验结果表明,所提策略能够准确估计无刷直流电机线反电势,获得准确的转子位置换相点,实现无刷直流电机的无位置传感器控制.