电机控制中电压空间矢量脉宽调制算法的探究

分析了电压空间矢量脉宽调制（SVPWM）算法中变换矩阵系数k与输出电压Uout的关系，指出在正弦波条件下，k为2／3时，Uout为相电压，k为（2／3）^1／2时，Uout为线电压．建立了绝缘栅双极晶体管开通和关断的动态过程模型，推导出开关损耗与开关频率的关系式，指出开关损耗与开关频率成正比而与占空比无关．研究结果表明，以000矢量开始和结束的开关模式在扇区切换过程中没有开关状态的变化，因而在扇区切换过程中没有产生开关损耗，5段式SVPWM的开关损耗比7段式的少了1／3，在其他开关模式中，由于存在扇区切换过程的开关损耗，5段式SVPWM的开关损耗比7段式的少将近1／3．上述结论为有关技术人员在设计系统时选择最佳算法提供了依据．     

直线压缩机控制器的应用研究

通过对新型直线压缩机控制机理的研究,完成了直线压缩机控制系统的硬件及软件设计。位移传感器采用了自行设计的一套推杆插入电感式结构。对功率驱动电路硬件进行了有效的设计,给出了配套软件的实现方法。试验结果证明,该电机控制系统的硬件电路抗干扰能力强,可靠性高,稳定运行性能取得了令人满意的结果。     

压缩机驱动用直线永磁电动机的研究

详细讨论了一种新型直线压缩机驱动用永磁往复直线电动机的研制过程，通过分析直线压缩机的谐振工作特性和动圈式直线电动机的结构特点，提出了增设辅助磁钢的设计思路，这样可以减少电动机的漏磁，使电动机内部气隙磁场均匀、磁力线分布合理．在此基础上，推导出了在压缩机谐振状态下的功率和效率计算公式．利用电机电磁场理论和有限元方法，建立了动圈式往复直线电动机电磁场模型，通过Ansoft Maxwell软件平台，降低了直线永磁电动机制造成本，提高了整机效率．通过对直线电动机的特性计算，说明了设计的可行性和准确性，以及利用Ansoft Maxwell进行电磁场计算的精确性。     

双闭环Buck变换器系统模糊PID控制

针对传统线性PID控制对复杂控制对象难以建模及人工整定经验缺乏等问题,提出了一种双闭环Buck变换器系统的模糊PID控制策略。首先,设计了电压外环和电流内环结构以同时提高系统的抗扰性和跟随性;其次选择高斯函数和三角形函数相结合的隶属度函数以使控制器对小误差的灵敏度得以增强;接着,针对PID参数分别设计了3个子推理器并通过基于专家经验的规则库制定出Buck变换器的模糊规则,可以使控制器不依赖于Buck变换器系统精确的数学模型,从而克服传统PID控制导致的输出电压高超调、振荡等缺点;最后,设计了一套新型双闭环Buck变换器硬件系统,利用STM32单片机将模糊PID算法首次用于控制变化速度快、时滞小的被控量。实验结果表明:模糊PID控制策略不仅能够提高输出电压跟踪精度,还能有效抑制负载扰动及参数摄动,在阶跃启动下,系统输出电压超调量低于10%,调节时间低于3ms;与传统PID单环系统相比,其输出电压纹波、扰动下的最大动态压降和恢复时间均减小了一个数量级以上。