检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：徐强强上海应用技术大学

学位级别：硕士

永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM)因功率密度高、结构灵活多样、可靠性强等,已在驱动牵引、位置伺服、高效动力输出等领域取得了广泛应用。这些也促进了永磁同步电机的设计与控制成为重要的研究内容与研究热点。... 详细信息

永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM)因功率密度高、结构灵活多样、可靠性强等,已在驱动牵引、位置伺服、高效动力输出等领域取得了广泛应用。这些也促进了永磁同步电机的设计与控制成为重要的研究内容与研究热点。传统的机械传感器的使用增加了系统硬件成本、电机体积及故障率,使应用场合受到一定限制。如何在不使用机械传感器的情况下取得永磁同步电机电机转子的位置和速度信息,实现永磁同步电机的高性能控制已经成为国内外的研究热点。所以文本提出一种基于积分分离型小脑模型神经网络控制器实现永磁同步电机无位置传感器系统的转速控制。本文的研究内容如下:(1)介绍了了PMSM的基本结构和原理,推导了坐标变换前后电机的数学模型。接着概述了矢量控制的基本原理和方法,重点分析了空间矢量脉宽调制技术。在Matlab/Simulink中完成了使用0di=控制策略的PMSM矢量控制系统。(2)介绍了高频注入法的基本原理,分析推导了两种主要的高频注入法的无位置传感器矢量控制方法。根据两种方法的特点和适用范围,选择对转矩电流影响小的脉振高频注入法作为研究的重点。通过Matlab/Simulink对使用脉振高频注入法的表贴式永磁同步电机无位置传感器系统的进行仿真,结果表明该方法能有效地提取永磁同步电机的转子位置角。(3)介绍了小脑模型神经网络(Cerebellar Model Articulation Controller,CMAC)的结构与学习算法。针对PMSM无位置传感器系统中速度环PID控制器参数难以整定的情况,提出了一种基于小脑模型的积分分离型PID控制器。CMAC-PID控制器采用梯度下降法修正CMAC神经网络的权值,其中积分部分使用积分分离算法。积分分离型CMAC-PID控制器在学习结束后能够根据电机的运行情况实时整定PID的参数。仿真结果表明积分分离型CMAC-PID控制器比起PID控制器超调量更小,启动稳定时间更短,突加负载后更快稳定,系统的动态响应能力更好。(4)搭建了以TI公司的DSP28335为控制芯片的PMSM控制平台,完成了系统的软硬件设计,验证了CMAC-PID控制器的可行性。

关键词：永磁同步电机无位置传感器 CMAC-PID 高频注入法积分分离

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无刷直流电机无位置传感器控制算法的设计与实现

无刷直流电机无位置传感器控制算法的设计与实现

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作者：韩睿东南大学

学位级别：硕士

近年来,无刷直流电机无位置传感器控制凭借其诸多优点,在生活、生产中的应用越来越广泛。在诸如电动工具的生产领域,存在着无刷直流电机无位置传感器控制下无反转、快速、平滑起动的实际需求,电感法起动凭借着其能闭环起动运行的特点,... 详细信息

近年来,无刷直流电机无位置传感器控制凭借其诸多优点,在生活、生产中的应用越来越广泛。在诸如电动工具的生产领域,存在着无刷直流电机无位置传感器控制下无反转、快速、平滑起动的实际需求,电感法起动凭借着其能闭环起动运行的特点,被广泛应用于该场景下的起动控制,然而传统电感法起动存在着定位时间长的缺点,影响了电机的起动时间和加速性能。因此,为了获得更好的起动控制效果,更满足实际生产需求,优化设计电感法起动控制系统具有重大意义。针对传统电感法存在的缺点,本文基于凸极式电机的凸极效应和磁路饱和效应,分别从起动过程的加速阶段和预定位阶段来设计起动控制策略。首先基于凸极式电机的凸极效应,采用1次检测脉冲电压注入,通过电压纹波的变化间接反映转子位置变化,通过减少检测脉冲数的方式缩短了加速阶段的定位时间,改善了电感法起动的加速性能。其次结合磁路饱和效应,将加速阶段的优化设计延伸至预定位阶段,在检测精度达到30°电角度区间的基础上,将检测脉冲数优化至5个,通过减少预定位检测脉冲数的方式缩短了预定位时间,减少了电机起动时间。本文基于Matlab数学软件对改进后的算法进行了仿真分析,证实了改进算法的合理性与可行性。最后设计了无刷直流电机无感起动控制系统硬件框架,分析了起动控制系统的核心算法,完成了改良起动控制系统的软硬件设计与实现,并搭建实验平台,利用技术指标分别对改进前后方法进行测试和对比分析。测试结果表明:新型电感法起动预定位时间仅需1ms,加速阶段的定位时间仅需0.2ms,满足了设计指标提出的要求。

关键词：无刷直流电机无位置传感器电感法起动凸极效应饱和效应

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无位置传感器矢量控制永磁同步电机速度开环切换闭环控制方法和装置

无位置传感器矢量控制永磁同步电机速度开环切换闭环控制方法和装...

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作者：张清林蔡杰李鸿怀袁晓强韩邵君 214028 江苏省无锡市新吴区华山路5号

本发明提供一种无位置传感器矢量控制永磁同步电机速度开环切换闭环控制方法；电机从静止运行至速度闭环的过程包括四个阶段：第一阶段为转子位置预定位阶段，第二阶段为流频比启动阶段，第三阶段为速度开环切换至速度闭环阶段，第四阶... 详细信息

标准号: CN113131822B

本发明提供一种无位置传感器矢量控制永磁同步电机速度开环切换闭环控制方法；电机从静止运行至速度闭环的过程包括四个阶段：第一阶段为转子位置预定位阶段，第二阶段为流频比启动阶段，第三阶段为速度开环切换至速度闭环阶段，第四阶段为速度闭环运行阶段；所述控制方法包括：步骤S1，观测器从第一阶段完成后即开始启动转子位置的估算，以保证在第三阶段进入前，观测器转子位置估算已经收敛；步骤S2，计算触发切换时刻的转子位置偏差；步骤S3，将转子位置偏差在设定的过渡时间内衰减至0或小于设定阈值的接近于0。本发明算法简单，计算量小，切换时间短，电机运转平稳。

关键词：速度闭环转子位置偏差转子位置观测器开环无位置传感器永磁同步电机转子位置估算闭环控制触发切换电机运转启动阶段矢量控制运行阶段计算量预定位衰减算法收敛静止电机估算保证

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无位置传感器平面开关磁阻电机动子位置校正方法和系统

无位置传感器平面开关磁阻电机动子位置校正方法和系统

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作者：曹广忠孙俊缔黄苏丹 518060 广东省深圳市南山区南海大道3688号

本发明实施例公开了一种无位置传感器平面开关磁阻电机动子位置校正方法和系统，所述方法包括：基于预设位置测量法获取平面开关磁阻电机的动子位置测量值；基于所述平面开关磁阻电机对预设方波电压的电磁响应确定目标位置校正误差；根... 详细信息

标准号: CN112039397B

本发明实施例公开了一种无位置传感器平面开关磁阻电机动子位置校正方法和系统，所述方法包括：基于预设位置测量法获取平面开关磁阻电机的动子位置测量值；基于所述平面开关磁阻电机对预设方波电压的电磁响应确定目标位置校正误差；根据所述目标位置校正误差对所述动子位置测量值进行校正，以确定所述平面开关磁阻电机的动子位置实际值。本发明实施例消除了现有无位置传感器测量法测量动子位置时引起的累计误差，提高了动子位置测量的准确性。

关键词：平面开关动子位置测量磁阻电机无位置传感器动子位置目标位置校正误差测量法电磁响应电机动子方波电压位置校正预设位置磁阻预设校正测量

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一种基于主动式无位置传感器策略的永磁容错轮毂电机及其驱动、设计方法

一种基于主动式无位置传感器策略的永磁容错轮毂电机及其驱动、设...

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作者：张丽邓思思朱孝勇项子旋沈东全力 212013 江苏省镇江市京口区学府路301号

本发明公开了一种基于主动式无位置传感器策略的永磁容错轮毂电机及其驱动、设计方法。本发明在电机设计阶段，提前考虑无位置运行性能，提出一种基于主动式无位置传感器策略的永磁容错轮毂电机。通过采用分数槽集中绕组并巧妙的利用交... 详细信息

标准号: CN115395854A

本发明公开了一种基于主动式无位置传感器策略的永磁容错轮毂电机及其驱动、设计方法。本发明在电机设计阶段，提前考虑无位置运行性能，提出一种基于主动式无位置传感器策略的永磁容错轮毂电机。通过采用分数槽集中绕组并巧妙的利用交替极、多层磁障及辅助永磁体等方式，在保证电机容错能力的基础上提高电机的无位置运行精度。在控制层面提出基于频带自适应的次级谐波抑制策略，抑制次级凸极谐波对位置观测影响，同时提升系统的动态响应性能。本发明突破传统轮毂电机无位置传感器驱动系统的技术束缚，通过基于主动式无位置传感器策略的五相永磁容错轮毂电机设计并结合高精度无位置传感器控制算法，综合提高了电机驱动系统多工况下无位置传感器运行能力。

关键词：无位置传感器轮毂电机主动式永磁电机无位置传感器控制分数槽集中绕组电机驱动系统动态响应性能辅助永磁体传统轮毂次级凸极电机设计控制层面驱动系统容错能力提升系统位置观测谐波抑制运行能力运行性能多工况自适应磁障多层算法谐波驱动束缚保证

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开关磁阻电机无位置传感器控制研究

开关磁阻电机无位置传感器控制研究

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作者：渠苏东中国矿业大学

学位级别：硕士

开关磁阻电机(Switched Reluctance Motor,简称SRM)作为一种新型无稀土特种电机,凭借自身结构简单坚固、调速范围宽、容错能力强、环境依赖度低等优势,在电力传动领域得到广泛应用。但是由于SRM驱动系统中位置传感器的存在增加了系统成... 详细信息

开关磁阻电机(Switched Reluctance Motor,简称SRM)作为一种新型无稀土特种电机,凭借自身结构简单坚固、调速范围宽、容错能力强、环境依赖度低等优势,在电力传动领域得到广泛应用。但是由于SRM驱动系统中位置传感器的存在增加了系统成本与复杂度,降低了系统运行的可靠性,因此开展开关磁阻电机无位置传感器控制算法研究具有重要的现实意义。本文针对开关磁阻电机无位置传感器控制问题,从电机静止定位、中低速运行、中高速及全速段无位置传感器运行等方面展开具体研究,分别给出了相关控制算法。针对开关磁阻电机无位置传感器静止定位问题,给出一种基于脉冲电流峰值曲线线性模型的三角形相似定位算法。算法通过对脉冲注入手段获取的全周期脉冲响应电流峰值曲线进行分段线性化建立简化模型,结合已有转子分区方法分区间构造包含脉冲电流峰值与转子位置信息的一组相似三角形,通过相似理论推导确定转子位置角度与三相脉冲响应电流峰值之间的函数关系。该算法在实施过程中无需任何先验知识,过程易于实现且计算量小。通过实验验证,算法比现有的两种定位算法具有更强的可操作性和更高的定位精度。针对开关磁阻电机无位置传感器中低速运行控制问题,本文在对相电流斜率差值理论研究的基础上给出一种利用相电流斜率差值曲线特征点检测进行绕组换相与控制的算法。方法充分考虑电流斜率差值曲线在不同转子位置与电流幅值下的响应特性,对SRM单相和单双相轮流导通运行时电流斜率差值曲线的变化及相关特征点的位置偏移情况进行分析,针对不同控制方式给出对应的特征点检测换相方案,提高了换相位置检测精度。针对开关磁阻电机中高速及全速运行的无位置传感器控制问题,本文研究了一种基于单个励磁周期斩波次数比较的控制方式切换策略,方法既能保证电机全速运行的连续性,同时兼顾各阶段无位置传感器算法实施精度。对于中高转速段无位置传感器运行问题,本文在对中高速不同阶段电流波形特性分析基础上综合比较不同电流梯度算法的限制条件与表现情况以确定电机中高速阶段算法分配,然后结合中低速无位置传感器算法与控制方式切换策略最终实现电机全转速段无位置传感器连续运行。本文有图67幅,表11个,参考文献118篇。

关键词：开关磁阻电机无位置传感器静止定位相电流斜率差值全转速运行控制

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基于SiC MOSFET逆变器的高速永磁同步电机无位置传感器控制研究

基于SiC MOSFET逆变器的高速永磁同步电机无位置传感器控制研究

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作者：贺生鹏中国矿业大学

学位级别：硕士

高速永磁同步电机因具有功率密度高、体积小、效率高、可与高速负载直接连接等优势而被广泛使用。SiC MOSFET作为第三代宽禁带半导体功率开关器件具有耐高温、热导率大、开关速度快和损耗小等优势。无位置传感器技术在降低系统成本的同... 详细信息

高速永磁同步电机因具有功率密度高、体积小、效率高、可与高速负载直接连接等优势而被广泛使用。SiC MOSFET作为第三代宽禁带半导体功率开关器件具有耐高温、热导率大、开关速度快和损耗小等优势。无位置传感器技术在降低系统成本的同时,能够增强系统可靠性,其中滑模观测器占用计算资源少,更适合用在时间资源紧张的高速电机控制系统中。为了提高高速永磁同步电机的控制性能,本文围绕着高速永磁同步电机滑模观测器无位置传感器控制展开,具体研究内容如下:(1)由于实验所使用高速永磁同步电机部分重要参数未知,所以本文通过对隐极式永磁同步电机数学模型的研究,设计了一种简单易行的实验测量参数方法,可以在只使用阻抗分析仪和示波器的条件下测量隐极式永磁同步电机的dq轴电感和转子永磁体磁链。最后搭建了永磁同步电机双闭环矢量控制系统。(2)本文在研究滑模观测器无位置传感器直接计算法的基础上,通过利用饱和函数代替符号函数,减小了滑模变系统的抖振,并通过利用锁相环来提取转子位置信息,减小了由于电机参数变化引起的转子位置估计误差,提高了系统的鲁棒性。基于对数字控制器采样时序的研究,对采样时序进行优化。(3)本文在研究了永磁同步电机的复矢量模型的基础上,对其进行离散化处理,得到永磁同步电机离散复矢量模型。其次利用此模型设计新型滑模观测器无位置传感器算法,有效减小了估计转子位置与实际转子位置之间的误差。然后利用李雅普诺夫稳定性判据得到所设计滑模观测器的稳定条件。最后与基于连续模型设计的滑模观测器进行对比分析。(4)为了提高高速永磁同步电机的控制性能,本文选用性能更优越的DSP和FPGA搭建更高性能的数字控制器以提高采样频率,选用SiC MOSFET作为逆变器功率开关器件以提高逆变器开关频率。由于开关速度的提高,引起桥臂串扰加重。为此本文在研究了一种抑制桥臂串扰驱动电路的基础上对其进行了改进。

关键词：高速永磁同步电机滑模观测器无位置传感器 SiC MOSFET 离散复矢量模型

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FFU用直流无刷风机的无位置传感器控制技术研究

FFU用直流无刷风机的无位置传感器控制技术研究

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作者：张力元哈尔滨理工大学

学位级别：硕士

FFU其含义为“风机过滤单元”,它是由离心式风机、静音设备和过滤网组成的室内空气净化设备。主要用于食品、医药、精密电子等有着高洁净度要求的厂房中,以达到实时净化空气的目的。但是当前的FFU普遍由单相异步风机驱动,存在着能耗大... 详细信息

FFU其含义为“风机过滤单元”,它是由离心式风机、静音设备和过滤网组成的室内空气净化设备。主要用于食品、医药、精密电子等有着高洁净度要求的厂房中,以达到实时净化空气的目的。但是当前的FFU普遍由单相异步风机驱动,存在着能耗大并且难以实时控制转速的问题,所以考虑采用直流无刷风机取代传统的驱动方式。同时,又因为直流无刷风机中的位置检测转置存在故障风险,所以经综合思考,本文提出了一种基于无位置传感器的直流无刷风机控制技术方案。论文首先通过文献查阅对FFU和无位置传感器检测技术的国内外研究现状进行分析,提出了采用三段式启动法与反电动势过零点检测法相结合的转子位置检测方案。其次,从直流无刷风机的基本结构与运行原理两个方面,简述了风机的工作原理。随后对直流无刷风机进行了数学建模,得到了包括电压、反电动势、转矩、电枢电流和转速等表达式。而后,本文对系统使用的三段式启动法中转子预定位、加速、状态切换三个阶段进行了原理分析,同时针对反电动势过零点检测法的基本原理、算法实现与数据提取进行了理论描述。又由于系统的控制参数需经大量的实际调试方能得到,所以在实践过程中需要根据上述理论知识,在MATLAB/Simulink仿真平台上进行控制系统模型的设计与测试,用以验证检测算法的有效性。最后利用TMS320F28335型DSP开发板与测试风机搭建硬件控制系统,经实验调试,硬件系统可以完成正常的启动调速过程,进一步验证了本次提出的控制方案在实际应用中的可行性。

关键词：风机过滤单元直流无刷风机无位置传感器

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永磁同步电机无位置传感器转子位置的确定方法及装置

永磁同步电机无位置传感器转子位置的确定方法及装置

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作者：罗梦肖洋石其辉李佳 201805 上海市嘉定区安亭镇墨玉南路888号2201室J2057

本发明实施例公开了一种永磁同步电机无位置传感器转子位置的确定方法及装置，该方法包括：获取永磁同步电机在α‑β坐标系的电压方程；根据电压方程，确定永磁同步电机在α‑β坐标系的电流状态空间方程；基于电流状态空间方程，在α‑... 详细信息

标准号: CN113904605A

本发明实施例公开了一种永磁同步电机无位置传感器转子位置的确定方法及装置，该方法包括：获取永磁同步电机在α‑β坐标系的电压方程；根据电压方程，确定永磁同步电机在α‑β坐标系的电流状态空间方程；基于电流状态空间方程，在α‑β坐标系中构建电流观测器；根据电流状态空间方程和电流观测器，确定永磁同步电机在s域的电流误差，并根据电流误差确定误差转化矩阵；将电流误差与误差转换矩阵相乘，对相乘的结果进行转换得到转子电角度误差，根据转子电角度误差确定转子位置。本发明实施例提供的永磁同步电机无位置传感器转子位置的确定方法及装置，能够解决在低速情况下因反电动势较小而带来误差估计不精确的问题，从而提高转子位置估计的准确性。

关键词：永磁同步电机电流误差电流状态空间方程转子位置无位置传感器电流观测器转子电压方程角度误差矩阵相乘转子位置估计反电动势矩阵相乘误差估计误差转换构建转换转化

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散热风机无位置传感器控制器设计

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自动化与仪表 2020年第2期35卷 61-65,89页

作者：黄其曹纪超薛利昆胡斌西北工业大学自动化学院西安710072 贵州航天林泉电机有限公司贵阳550081

无刷直流风机大量应用在电子设备的散热系统中,通常要求风机体积小、风量大、调速方便。该文针对一款12 V无刷直流风机设计控制器,为了降低风机控制器的成本、缩小体积,所有电子元器件均采用表贴式国产化产品,控制器采用无位置传感器方... 详细信息

无刷直流风机大量应用在电子设备的散热系统中,通常要求风机体积小、风量大、调速方便。该文针对一款12 V无刷直流风机设计控制器,为了降低风机控制器的成本、缩小体积,所有电子元器件均采用表贴式国产化产品,控制器采用无位置传感器方波控制算法,风机通过反电势过零点判断换相位置,采用"三段式"起动。最后生产风机并搭建实验平台,对风机的起动性能、风压和流量进行测试,实验结果验证了控制器方案的合理性。

关键词：风机散热系统无位置传感器无刷直流电机

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