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机构

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34 篇 沈阳工业大学
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26 篇 西北工业大学
25 篇 南京理工大学
24 篇 北京交通大学
22 篇 湖南科技大学
22 篇 哈尔滨理工大学
22 篇 华南理工大学
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作者

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1,603 篇 中文

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无速度控制下的永磁同步电机电阻在线辨识方法及应用

无速度控制下的永磁同步电机电阻在线辨识方法及应用

引用

作者：高强王利国 200240 上海市闵行区东川路800号

本发明提供一种无位置传感器控制下的永磁同步电机电阻在线辨识方法及应用，包括：在永磁电机双闭环控制结构内引入直流扰动电流闭环控制结构，在静止两相坐标系下注入直流扰动电流；基于闭环控制结构，对直流扰动电流产生的分量进行PI... 详细信息

标准号: CN115528952A

本发明提供一种无位置传感器控制下的永磁同步电机电阻在线辨识方法及应用，包括：在永磁电机双闭环控制结构内引入直流扰动电流闭环控制结构，在静止两相坐标系下注入直流扰动电流；基于闭环控制结构，对直流扰动电流产生的分量进行PI闭环控制；采样直流电压；基于直流电压通过欧姆定律在线计算永磁电机定子电阻。本发明构建针对αβ轴直流注入电流的闭环系统，精确控制直流扰动量的大小以便转矩补偿；在基于速度环与电流环的双闭环控制系统中事先减去直流注入电流期望值或实际值，将直流扰动与基波双闭环控制结构解耦，最大程度地减小对速度环与电流环的干扰。定子电阻辨识后，可将其用于监测电机温度检测，也可以改善无速度控制位置估测的精度。

关键词：直流扰动双闭环控制永磁电机直流注入电流环速度环无位置传感器控制双闭环控制系统闭环控制结构采样直流电压电机温度检测电流闭环控制定子电阻辨识速度控制位置永磁同步电机两相坐标系最大程度地闭环控制闭环系统电流产生定子电阻结构解耦欧姆定律在线辨识在线计算直流电压转矩补偿估测电阻构建基波减去减小静止监测引入应用

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无刷电动燃油泵无位置传感器控制系统研究

无刷电动燃油泵无位置传感器控制系统研究

引用

作者：郑九阳哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

作为汽车电控燃油喷射系统的重要组成部分，电动燃油泵的功能是将油箱内的燃油吸出并输送给喷油系统。目前燃油泵大多采用有刷直流电机作为其驱动装置，但有刷电机通过电刷和换向器以机械方式换向，存在寿命短、EMC性能差、维修困难等... 详细信息

作为汽车电控燃油喷射系统的重要组成部分，电动燃油泵的功能是将油箱内的燃油吸出并输送给喷油系统。目前燃油泵大多采用有刷直流电机作为其驱动装置，但有刷电机通过电刷和换向器以机械方式换向，存在寿命短、EMC性能差、维修困难等缺点，尤其在采用甲醇燃料的汽车上，由于甲醇的腐蚀作用，燃油泵寿命会大大缩短，限制了甲醇汽车的进一步推广应用。为解决上述问题，本文用无刷直流电机取代有刷电机作为燃油泵驱动装置，无刷直流电机采用电子控制方式换相，换相过程中无火花和电磁干扰，可靠性高，可使燃油泵寿命大大延长，降低甲醇汽车的使用成本，具有较大的经济效益。本文围绕无刷燃油泵的无位置传感器控制技术进行研究：首先对无刷直流电机的基本控制方式进行对比分析，阐述端电压检测法的基本原理，分析滤波电路对反电动势过零点检测造成的相移误差，并给出相位修正的具体措施；分析PWM控制方式对转子位置检测和电流检测的影响，并提出相应的解决方法；最后针对换相过程中二极管续流的影响因素及其对转子位置检测的影响进行分析研究。上述分析研究，对于提高转子位置检测精度，实现燃油泵的正常换相运行具有重要意义。在MATLAB/Simulink中建立无刷电动燃油泵的无位置传感器控制系统仿真模型，通过仿真分析，验证控制系统的可靠性；针对控制系统的常见故障，进行开环控制下的系统故障仿真分析，为无刷燃油泵控制系统的故障诊断提供参考。在仿真分析的基础之上，确定燃油泵的无位置传感器控制系统整体设计方案，然后进行控制系统软硬件设计，详细论述控制系统各模块的组成及工作原理；实验结果证明本文设计的燃油泵控制器能够准确换相并稳定运行，能够实现各项保护功能，各项性能指标均能满足实际需要。

关键词：电动燃油泵无刷直流电机无位置传感器控制转子位置检测

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永磁同步电机无位置传感器起动控制研究

永磁同步电机无位置传感器起动控制研究

引用

作者：吴婷湖南大学

学位级别：硕士

因具有高功率密度和效率的优点且体积小,控制性能好,永磁同步电机广泛应用在电动汽车,冶金等工业领域中。基于矢量控制的永磁同步驱动系统要求实时获得精确的位置信息,目前大多通过机械式位置传感器获取。该机械式传感器的使用会导致系... 详细信息

因具有高功率密度和效率的优点且体积小,控制性能好,永磁同步电机广泛应用在电动汽车,冶金等工业领域中。基于矢量控制的永磁同步驱动系统要求实时获得精确的位置信息,目前大多通过机械式位置传感器获取。该机械式传感器的使用会导致系统可靠性降低、成本增加、抗干扰能力削弱等问题。所以,无位置传感器控制技术的研究成为永磁同步电机的主流研究方向之一。按照不同速度等级划分,永磁同步电机无位置传感器技术主要分为低速(包括零速)、中高速两类,而由于低速运行时,反电动势低,难以获取准确的位置信息,使得电机无法以最大的转矩启动,甚至造成起动失败或反转。因此,永磁同步电机平稳起动成为了无位置控制技术的难题。本文针对无位置传感器永磁同步电机系统起动控制策略进行以下研究,主要内容如下:首先,通过对永磁同步电机的理论分析,建立其高频激励下的数学模型,为实现电机的无位置传感器起动控制奠定了理论基础。其次,介绍了永磁同步电机无位置传感器起动的两步过程,第一是转子初始位置识别,如高频信号注入法和预定位法等;第二是给定起动电流电压,如磁场定向控制和反电动势闭环法等。为了获得精确的转子位置信息,本文研究了一种基于高频方波注入的永磁同步电机转子位置估算方法。首先,该方法不需要滤波器可以直接从相邻两个开关周期的响应电流差值中获取转子位置误差信号。然后,通过设计位置观测器获得位置信息。同时,为了提高系统抗扰动性能,提出了一种具有较强鲁棒性的扩张状态观测器,并进行参数整定。为了解决转子磁极极性(N/S极)辨识错误导致启动失败或反转等问题,本文提出了一种新型磁极极性判别方法,即在估计d轴注入低频正弦电流,并将d轴高频电流响应的幅值进行累加,通过比较幅值大小即可判别N/S极。该方法与高频方波注入法相结合确定转子初始位置,且实验结果表明本文所提出的方法能够实现在电机静止和自由运行状态下均能准确地检测转子初始位置,鲁棒性更强。同时,通过设计电流调节器和速度调节器,提高了系统起动响应性能。最后,在永磁同步电机无位置传感器矢量控制实验平台上,对本文所提出的无位置传感器起动策略进行实验验证,实验结果表明本文所提出的起动控制策略是正确和有效的,并且电机系统的起动响应性能有较大的提高。

关键词：永磁同步电机无位置传感器控制起动策略初始位置检测

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一种开关磁阻电机无位置传感器起动控制方法

一种开关磁阻电机无位置传感器起动控制方法

引用

作者：蔡骏刘泽远赵兴强 210044江苏省南京市江北新区宁六路219号

本发明涉及一种开关磁阻电机无位置传感器起动控制方法，用于实现开关磁阻电机无位置传感器静止起动和起动后中低速时无位置传感器控制下开通、关断角的动态调节，利用离线测量的方式获取转子位置与不饱和电感相对应的两组数据，选取电... 详细信息

标准号: CN110445429A

本发明涉及一种开关磁阻电机无位置传感器起动控制方法，用于实现开关磁阻电机无位置传感器静止起动和起动后中低速时无位置传感器控制下开通、关断角的动态调节，利用离线测量的方式获取转子位置与不饱和电感相对应的两组数据，选取电感下降区域的角度和电感数据进行数据拟合，得到电感‑角度的数学模型，再将开通、关断角代入该数学模型，得到对应的电感阀值与非导通相电感相交得到期望的驱动信号。本发明方法对硬件要求低，实现简单，不受电感饱和的影响。

关键词：电感开关磁阻电机无位置传感器数学模型起动关断无位置传感器控制电感饱和动态调节方式获取离线测量起动控制驱动信号数据拟合下降区域硬件要求转子位置不饱和导通相中低速开通两组与非相交静止期望

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基于SVPWM驱动直流无刷电机的EKF无位置传感器控制系统

基于SVPWM驱动直流无刷电机的EKF无位置传感器控制系统

引用

作者：李旋丰华南师范大学

学位级别：硕士

无刷直流电机具有结构简单、运行可靠、维护方便、动静态特性好等优点，同时还保留了普通直流电机优良的机械特性，在工业上已得到越来越广泛的应用。随着工业控制对系统的精度、响应速度以及稳定性能等要求越来越高，传统的相控方式由... 详细信息

无刷直流电机具有结构简单、运行可靠、维护方便、动静态特性好等优点，同时还保留了普通直流电机优良的机械特性，在工业上已得到越来越广泛的应用。随着工业控制对系统的精度、响应速度以及稳定性能等要求越来越高，传统的相控方式由于存在转矩脉动较大等弊端，显然已难以胜任高精度的伺服系统，且物理传感器的存在限制了其应用范围，故必须改进控制方式，提高控制精度，以适应伺服系统的要求。　　无刷直流电机的转矩脉动直接影响系统的动态性能，因此转矩脉动的抑制备受关注。传统120°导通型PWM控制方式电流控制能力弱，导致低速转矩脉动相当严重。为此，本文探讨了电压空间矢量法(SpaceVectorPulseWidthModulation)控制以及空间电压矢量调制方法，设计了基于DSP的无刷直流电机无传感器控制系统，并对系统进行了测试研究。　　首先，介绍了无刷直流电机的结构、工作原理以及控制方法。经过比较，确立了以DSP为核心的无刷直流电机控制系统方案。本控制系统的主要优势在于利用数字信号处理器的高速运算功能，易于实现各种高效算法，达到无刷直流电机的高精度控制的目的。　　其次，详细阐述了SVPWM控制策略，使无刷直流电机的定子电流接近于正弦波，以此来抑制转矩脉动。鉴于无刷直流电机无传感器的发展趋势，以及传统无传感器控制方案的局限性，本文采用了扩展卡尔曼滤波器(ExtendedKalmanFilter)来实现无传感器的SVPWM波控制，并详细介绍了卡尔曼滤波算法的原理。在实施方式中，利用扩展卡尔曼滤波器估算转子位置信号，实现了SVPWM所需的空间电气角度值的获取，实现了无刷直流电机廉价、可靠而又简洁的无传感器SVPWM控制。　　最后，详细阐述了无刷直流电机控制系统的设计，包括系统的硬件和软件设计。以TI公司的TMS320L28335芯片为控制核心，设计了无刷直流电机控制电路、驱动电路、检测电路以及保护电路。本文还对控制系统算法及软件设计进行了介绍，包括主程序，SVPWM以及卡尔曼滤波的算法。　　实验结果表明，利用扩展卡尔曼滤波算法的无传感SVPWM控制策略，能克服传统控制方式的不足，改善动态性能，有效抑制转矩脉动。系统性能可靠，具有较好的灵活性和适应能力。

关键词：直流无刷电机转矩脉动抑制无位置传感器控制伺服系统电压空间矢量法扩展卡尔曼滤波器

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一种永磁同步电机电流采样在线校准方法

一种永磁同步电机电流采样在线校准方法

引用

作者：何忠祥彭溪汪正炜黎曙杜立天 430064 湖北省武汉市洪山区南湖汽校大院

本发明公开了一种永磁同步电机电流采样在线校准方法，由电流检测计算环节、滑模变结构位置辨识环节、角度偏差选择环节、位置偏差计算环节和电流采样计算补偿环节组成，永磁同步电机采样得到的三相电流ia、ib和ic作为输入，滑模变结构... 详细信息

标准号: CN114257151A

本发明公开了一种永磁同步电机电流采样在线校准方法，由电流检测计算环节、滑模变结构位置辨识环节、角度偏差选择环节、位置偏差计算环节和电流采样计算补偿环节组成，永磁同步电机采样得到的三相电流i_a、i_b和i_c作为输入，滑模变结构位置辨识环节可得到采样电流偏差下的位置辨识结果角度偏差选择环节可得到有位置传感器时由电流采样引起的偏差θ_add，位置偏差计算环节可得到无位置传感器控制下由电流采样引起的偏差电流采样计算补偿环节可根据位置辨识稳态偏差计算永磁同步电机采样电流幅值偏差从而得到准确的电流采样值i_st。

关键词：电流采样环节位置辨识永磁同步电机位置偏差计算滑模变结构采样电流计算补偿角度偏差采样无位置传感器控制位置传感器电流检测幅值偏差偏差电流三相电流稳态偏差在线校准

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基于MM32SPIN06x芯片的永磁同步电机控制器设计

基于MM32SPIN06x芯片的永磁同步电机控制器设计

引用

作者：薛斐吉林大学

学位级别：硕士

自上个世纪70年代以来,由于永磁材料制造技术在不断提高,且永磁同步电机(PMSM)具有成本低、体积小、以及效率高等优点,在各个行业都得到了广泛的应用。为了更好地对永磁同步电机进行控制,对电机控制器的设计显得尤为重要,这就需要让硬... 详细信息

自上个世纪70年代以来,由于永磁材料制造技术在不断提高,且永磁同步电机(PMSM)具有成本低、体积小、以及效率高等优点,在各个行业都得到了广泛的应用。为了更好地对永磁同步电机进行控制,对电机控制器的设计显得尤为重要,这就需要让硬件电路板、软件代码以及电机控制算法相互协调。在电机控制器的主控芯片方面,近些年来我国国产芯片的蓬勃发展使得国产芯片在各个行业中的使用率逐年提高,本文选用的就是一款新型国产的灵动微电子公司的MM32SPIN06x芯片,并以此芯片为基础设计了表贴式永磁同步电机的电机控制器。首先对永磁同步电机控制算法进行了研究,分析永磁同步电机的磁场定向控制(FOC)原理,分别建立表贴式永磁同步电机(SPMSM)在同步旋转坐标系下和静止坐标系下的数学模型。为了在实际应用中减少成本并且提高电机控制器的性能,常用的方法就是引入PMSM无位置传感器控制。为了提高电压的利用率,实现电机控制算法的优化,本文引入了过调制算法。后续通过比对单模式过调制和双模式过调制两种过调制方法,最终选择了谐波畸变率更低的双模式过调制方法。其次设计了电机控制器的嵌入式软件部分,对电机控制器的主MCU做了选择并对其涉及到的定时器相关的时序问题和ADC模块功能进行详细说明,然后对基于单电阻采样相电流的方法做出理论分析。基于软件代码及电机控制算法的需求,利用Altium Designer软件完成了对永磁同步电机控制器的硬件电路板的设计。电路原理图包括了MCU相关电路、供电电路以及驱动电路在内的三个部分,并最终给出PCB电路图与实物图。在整个硬件设计过程中,不仅考虑到电路设计的合理性,也考虑了对控制系统的保护性,确保了电机控制器的可靠和实用。最后搭建了永磁同步电机的实验平台,硬件上对单电阻采样时的电流建立时间进行测试;算法上使用本文所设计的电机控制器对过调制算法进行实验验证,使用MATLAB对测得的实验数据进行处理、绘图,并给出在相同电压下,没有加入过调制算法和加入过调制算法的电机转速对比图和两种情况下定子电压的图像还有加入过调制算法后,系统在过调制Ⅰ区、Ⅱ区以及调制比等于1时的占空比波形和相电流波形。

关键词：永磁同步电机电机控制器无位置传感器控制单电阻采样过调制算法

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I-F启动的同步电机无速度传感器控制技术研究

I-F启动的同步电机无速度传感器控制技术研究

引用

作者：王迪迪华中科技大学

学位级别：硕士

永磁同步电机(PMSM)的高性能控制往往需要转子的精确位置信息,而机械传感器有较大的局限性,无传感器控制逐渐成为研究的热点。传统无传感器控制方式下,永磁同步电机启动时会产生较大的冲击电流,对电机本身和电源都会产生较大影响。基于... 详细信息

永磁同步电机(PMSM)的高性能控制往往需要转子的精确位置信息,而机械传感器有较大的局限性,无传感器控制逐渐成为研究的热点。传统无传感器控制方式下,永磁同步电机启动时会产生较大的冲击电流,对电机本身和电源都会产生较大影响。基于限流启动的电流-频率(I-F)控制方式可以避免这一问题,但也存在易失步、电流利用率低等问题。为此本文深入研究I-F启动下的永磁同步电机无传感器控制技术,力图实现限流启动下全速度范围内电机无传感器稳定运行。开环I-F方案易失步的原因在于转矩角稳定范围较小且无法观测,在负载工况变化时容易进入不稳定区域。为此,本文在零低速下使用高频注入法进行位置观测,并针对传统高频注入法下存在的相角偏移问题,改进滤波器环节并加入锁相环消除误差。为了简化I-F与高频注入法结合后的控制结构,去除高频注入法中的位置估计结构,直接利用包含转子位置信息的信号,对电流幅值和电流角速度进行补偿,使电机在零低速场合下始终处于稳定区域内。中高速场合下,滑模观测器法鲁棒性强,对电机参数依赖小,因此本文在中高速下选用滑模观测器法。针对其存在的抖振问题,使用饱和函数替换符号函数,并引入带反馈增益的反电势,提高了获取转子位置的精确性。针对复合控制策略观测轴系重合的特点,采用滞环控制的切换方式,以实现较为平滑和快速地切换。基于本文提出的复合控制策略,在Matlab/Simulink上搭建了仿真模型,验证了该控制策略的有效性和优越性,并在实验平台上对低速下的控制效果进行了测试。仿真和实验结果表明低速下可以控制转矩角到90°,实现较高效率地控制。中高速下仿真结果表明转子位置获取精确,静动态性能良好。切换过程平滑,波动小。

关键词：永磁同步电机无位置传感器控制 I-F启动高频注入电压法滑模观测器法

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级联式永磁磁阻发电机及其控制系统设计

级联式永磁磁阻发电机及其控制系统设计

引用

作者：景鑫扬州大学

学位级别：硕士

汽车发电机按励磁方式分为电励磁、永磁以及混合励磁发电机。针对电励磁发电机励磁损耗大、功率密度低;永磁发电机磁场和电压调节困难;混合励磁发电机结构复杂、存在退磁风险等问题,本课题提出了一种级联式永磁磁阻发电机(Cascade Perma... 详细信息

汽车发电机按励磁方式分为电励磁、永磁以及混合励磁发电机。针对电励磁发电机励磁损耗大、功率密度低;永磁发电机磁场和电压调节困难;混合励磁发电机结构复杂、存在退磁风险等问题,本课题提出了一种级联式永磁磁阻发电机(Cascade Permanent Magnet Reluctance Generator,CPMRG)。该发电机具有结构简单、有效发电速度宽、励磁可调、效率高以及退磁风险低等优点,适用于汽车发电机。本文首先介绍了 CPMRG的结构和基本原理。结合发电机运行特点,提出了CPMRG发电系统的功率变换器拓扑结构、发电机级联发电控制方法和无蓄电池起动发电控制方法。基于开关磁阻发电机全导通发电控制方法,研究了 CPMRG无位置传感器发电控制策略。其次,在Matlab/Simulink平台搭建了 CPMRG有位置传感器控制系统仿真模型,分析了不同关断角对发电机输出特性的影响。基于全导通斩波控制方法搭建了 CPMRG无位置传感器控制系统仿真模型,研究了电机转速、负载、开关管关断延迟时间、蓄电池剩余电量等参数对CPMRG输出特性的影响规律。搭建了 CPMRG起动发电仿真模型,仿真结果验证了所提CPMRG无蓄电池发电控制方法的可行性。最后,搭建了 CPMRG样机试验平台,完成了控制系统的软硬件设计。主要硬件包括控制器、驱动电路、功率变换器主电路、电压/电流检测电路、隔离电路、滤波电路、整流电路、辅助电源及蓄电池/负载等。给出了控制系统的程序流程图,主要包括主程序、级联发电中断服务子程序、无蓄电池发电中断服务子程序等。完成了不同转速、不同负载、不同开关管延迟时间和不同蓄电池剩余电量下的CPMRG级联发电控制试验,突加、突减负载试验,以及无蓄电池起动发电试验。实测结果表明本文所提新型级联发电机可以在宽转速范围内高效平稳发电,且可实现低速时无蓄电池起动发电。

关键词：级联式发电机永磁磁阻发电机无位置传感器控制无蓄电池起动汽车发电机

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多电飞机用大功率高压直流电机控制技术研究

多电飞机用大功率高压直流电机控制技术研究

引用

作者：梁超大连理工大学

学位级别：硕士

多电飞机（More Electric Aircraft,MEA）已成为当今航空领域的研究热点。目前多电飞机多采用高压270V直流电作为主电源,为大功率机电作动器（Electro-mechanical Actuator,EMA）提供动力。无刷直流电机（Brushless DC Motor,BLDCM）具... 详细信息

多电飞机（More Electric Aircraft,MEA）已成为当今航空领域的研究热点。目前多电飞机多采用高压270V直流电作为主电源,为大功率机电作动器（Electro-mechanical Actuator,EMA）提供动力。无刷直流电机（Brushless DC Motor,BLDCM）具有效率高、功率密度大、可靠性高等优点,成为多电飞机上襟翼、缝翼、副翼、全电刹车、舰载机机翼折叠、起落架收放以及战斗机座舱盖收放等大功率EMA驱动电机的最佳选择。由于受飞机恶劣工作环境和有限空间的限制,取消位置传感器的大功率无刷直流电机更加适用于多电飞机;另外BLDCM还存在转矩脉动较大的问题。因此针对多电飞机用7.5k W/270V大功率高压无刷直流电机,开展无位置传感器控制和转矩脉动抑制的研究,对推动多电飞机的发展具有重要意义。论文主要内容及成果如下:首先,建立无刷直流电机线电压模型,利用线反电动势过零点即换相点的原理实现无位置传感器控制。对传统滑模观测器抖振产生的原因进行分析,采用幂次趋近律和双曲正切函数削弱抖振,解决因去除高频抖振信号的低通滤波器带来的相位延迟问题。其次,采用磁链自控的直接转矩控制系统抑制转矩脉动。由于非零电压空间矢量在切换到传统零矢量时,续流现象使电机处于能馈制动状态,导致较大的转矩脉动。通过采用新型零矢量减小转矩脉动。采用三段式启动,避免电机静止时无法根据线反电动势选择电压空间矢量,也无法计算转矩的问题。再次,采用MATLAB/Simulink进行无刷直流电机控制技术仿真。通过观测不同负载和不同转速下的线反电动势波形,验证了改进的滑模观测器能够很好削弱抖振现象;通过分析负载为40 N?m、转速由1500r/min变为700r/min的电磁转矩波形,验证了新型零矢量能够进一步抑制转矩脉动。最后,基于TMS320F28335设计了电机控制系统的硬件电路和软件程序。采用航空工业某公司生产的7.5k W/270V无刷直流电机,在负载分别为10 N?m、20 N?m和40N?m的负载、转速由1500r/min变为700r/min进行实物验证。试验结果表明,改进的滑模观测器能实现电机正常换相工作;采用新型零矢量较传统零矢量,在不同转速和不同负载下,转矩脉动范围均能减小。综上,论文通过理论分析、数字仿真和试验,验证了改进滑模观测器可获得无高频抖振的线反电动势,实现无位置传感器控制;采用新型零矢量的直接转矩控制,能进一步减小转矩脉动。本文成果可为大功率高压无刷直流电机在多电飞机上的应用提供支持。

关键词：多电飞机大功率高压无刷直流电机无位置传感器控制直接转矩控制

来源：评论

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