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低速永磁直线同步电动机拟二维电磁场模型的建立 被引量:1
1
作者 康润生 杨新伟 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第10期1178-1181,共4页
针对三维有限元法存在计算复杂、求解时间长,不适合工程设计应用等问题,在合理假设的基础上,根据磁路等效原理,对低速永磁直线同步电动机的三维电磁场进行了等效二维处理,建立了低速永磁直线同步电动机的拟二维电磁场模型.通过对所建立... 针对三维有限元法存在计算复杂、求解时间长,不适合工程设计应用等问题,在合理假设的基础上,根据磁路等效原理,对低速永磁直线同步电动机的三维电磁场进行了等效二维处理,建立了低速永磁直线同步电动机的拟二维电磁场模型.通过对所建立的拟二维电磁场模型进行有限元分析,并与三维有限元计算结果进行对比,发现二者有较好的拟合.且建立拟二维电磁场模型可节约大量的分析计算时间,并可完全满足工程设计的需要. 展开更多
关键词 低速永磁直线同步电动机 拟二维模型
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低速永磁直线同步电动机的失步预防控制策略研究 被引量:1
2
作者 王福忠 荆鹏辉 张洪涛 《工矿自动化》 2009年第11期46-49,共4页
永磁直线同步电动机在运行过程中是否失步是决定其稳定运行的关键。通过对永磁直线同步电动机的力角特性分析,文章提出了一种改变电压和改变压频比相结合的电动机失步预防控制策略,即运用双模态模糊控制器实现电动机的失步预防控制。仿... 永磁直线同步电动机在运行过程中是否失步是决定其稳定运行的关键。通过对永磁直线同步电动机的力角特性分析,文章提出了一种改变电压和改变压频比相结合的电动机失步预防控制策略,即运用双模态模糊控制器实现电动机的失步预防控制。仿真结果表明,该策略具有算法简单、控制品质好等优点,可以有效地避免永磁直线同步电动机失步的发生,具有较高的应用价值。 展开更多
关键词 直线同步电动机 低速电动机 力角特性 失步 预防控制 双模态模糊控制
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永磁同步电动机指令滤波离散容错控制
3
作者 赵科淇 于金飞 +2 位作者 刘加朋 张加伟 于金鹏 《控制工程》 北大核心 2025年第3期409-415,474,共8页
提出了一种考虑输入电压波动的永磁同步电动机指令滤波神经网络自适应离散容错控制方法。首先,建立考虑输入电压波动的永磁同步电动机系统离散模型;其次,采用指令滤波器逼近非线性函数,处理反步法中的“因果矛盾”和“计算复杂性”等问... 提出了一种考虑输入电压波动的永磁同步电动机指令滤波神经网络自适应离散容错控制方法。首先,建立考虑输入电压波动的永磁同步电动机系统离散模型;其次,采用指令滤波器逼近非线性函数,处理反步法中的“因果矛盾”和“计算复杂性”等问题,结合神经网络自适应技术针对输入电压波动问题进行控制器设计;最后,通过李雅普诺夫稳定性理论验证了闭环系统半全局一致最终有界。实验结果证明,所设计的容错控制器能够积极降低电动机电压波动对系统稳定运行产生的影响,具有良好的鲁棒性。 展开更多
关键词 指令滤波反步 容错控制 神经网络 同步电动机 离散
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永磁同步电动机的新型双矢量模型预测电流控制
4
作者 徐梓皓 戴肖肖 +3 位作者 张汉章 蒋连杰 吴元柱 马莉 《江苏大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期452-457,共6页
针对传统单矢量控制输出的电压矢量精度低和传统双矢量控制开关频率高的问题,提出了一种能够选择输出电压矢量顺序的双矢量模型预测控制算法.通过计算占空比和对比前后电压矢量选择输出电压顺序,对输出电压的开关信号进行重新排序,降低... 针对传统单矢量控制输出的电压矢量精度低和传统双矢量控制开关频率高的问题,提出了一种能够选择输出电压矢量顺序的双矢量模型预测控制算法.通过计算占空比和对比前后电压矢量选择输出电压顺序,对输出电压的开关信号进行重新排序,降低双矢量算法的开关频率.采用MATLAB/Simulink搭建仿真模型,验证提出策略的有效性.在基于RTU-BOX204控制器搭建的平台上完成试验.结果表明:新算法与传统单矢量控制相比具有更好的稳态响应,而与双矢量控制相比则具有更低的平均开关频率,同时减小了开关损耗. 展开更多
关键词 同步电动机 模型预测控制 双矢量控制 开关频率 单矢量控制 延时补偿
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永磁同步电动机驱动系统不对中故障的谐振自抗扰控制
5
作者 吴朗 李生权 +2 位作者 罗琳 李喆 李娟 《江苏大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期458-464,489,共8页
针对永磁同步电动机(PMSM)系统转子不对中故障引起的转速波动,提出一种具有基于集成正弦扰动模型的谐振扩张状态观测器的谐振自抗扰控制(RADRC)策略.首先,利用转子不对中故障系统数学模型分析电动机受正弦干扰的故障形式,建立故障状态... 针对永磁同步电动机(PMSM)系统转子不对中故障引起的转速波动,提出一种具有基于集成正弦扰动模型的谐振扩张状态观测器的谐振自抗扰控制(RADRC)策略.首先,利用转子不对中故障系统数学模型分析电动机受正弦干扰的故障形式,建立故障状态下的机电耦合模型.其次,将控制系统中速度环采用的比例积分(PI)控制器替换成自抗扰控制器,以提高电动机系统的响应速度与稳态性能.然后,根据电动机所受正弦干扰对谐振扩张状态观测器进行优化设计,并利用前馈补偿减小不对中故障对系统性能的影响.最后,通过搭建永磁同步电动机驱动系统不对中故障的仿真模型与试验平台,开展基于RADRC策略和传统的自抗扰控制(ADRC)策略的调速性能对比验证.结果表明:当电动机转速在不对中故障干扰影响下波动时,利用RADRC策略不仅能够快速微超调跟踪给定转速,而且能够有效抑制转速的波动;当控制电流相同时,该策略更能迅速有效地对转速波动进行良好的抑制,提高了永磁同步电动机系统在不对中故障下的运行性能. 展开更多
关键词 同步电动机 谐振扩张状态观测器 自抗扰控制 容错控制 不对中故障
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基于滑模控制的永磁同步电动机DTC仿真研究 被引量:1
6
作者 张厚升 王傲 +2 位作者 刘龙浩 赵翔宇 邢雪宁 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2024年第5期62-67,共6页
针对传统永磁同步电动机(PMSM)直接转矩控制(DTC)中转矩和磁链脉动大的问题,在转矩和磁链控制中引入超螺旋滑模变结构,并采用基于莱维飞行的改进粒子群(PSO)算法对其可调参数优化整定。为加快系统动态响应速度,采用速度滑模控制器代替传... 针对传统永磁同步电动机(PMSM)直接转矩控制(DTC)中转矩和磁链脉动大的问题,在转矩和磁链控制中引入超螺旋滑模变结构,并采用基于莱维飞行的改进粒子群(PSO)算法对其可调参数优化整定。为加快系统动态响应速度,采用速度滑模控制器代替传统PI调节器。使用Matlab/Simulink对引入滑模变结构的DTC系统进行了仿真研究,分别对空载和带载条件下的转速、转矩以及磁链进行分析。仿真结果表明,滑模变结构的引入可有效抑制转矩和磁链脉动,降低转速超调,缩短过渡时间。仿真研究有助于学生更好地理解与应用滑模理论,并增强学生理论结合实际与自主创新意识。 展开更多
关键词 同步电动机 直接转矩控制 滑模控制 粒子群
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永磁低速直线同步电动机研究 被引量:16
7
作者 上官璇峰 柳春生 焦留成 《煤矿自动化》 北大核心 2001年第4期3-6,共4页
文章介绍了永磁低速直线同步电动机的基本结构、工作原理和特点 ;分析了设计电机宽度时应考虑的问题 ;给出该种电机部分参数 ,如动子漏磁导。
关键词 电动机 同步电动机 直线电机 低速运行 交轴电枢反应电抗 动子漏
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一种准Z源逆变器驱动的六相永磁同步电动机转矩脉动抑制
8
作者 高晗璎 舒天浩 赵康旭 《电机与控制学报》 CSCD 北大核心 2024年第11期81-93,共13页
与三相永磁同步电动机(PMSM)相比,六相PMSM在抑制转矩脉动和故障容错等方面具有优势,适用于航空航天、国防等对可靠性有较高要求的领域。目前,六相PMSM系统大多使用的是电压源逆变器,特点是交流侧输出受限于电源电压,且逆变器中桥臂的... 与三相永磁同步电动机(PMSM)相比,六相PMSM在抑制转矩脉动和故障容错等方面具有优势,适用于航空航天、国防等对可靠性有较高要求的领域。目前,六相PMSM系统大多使用的是电压源逆变器,特点是交流侧输出受限于电源电压,且逆变器中桥臂的死区会使输出电流发生畸变,使电动机产生转矩脉动。准Z源逆变器是一种集逆变和升压于一体的新型功率变换结构,且无需死区时间。将六相PMSM和准Z源逆变器结合在一起,提出一种新的空间矢量脉宽调制(SVPWM)策略,针对算法中有效矢量对q轴电流的变化进行补偿,并将直通时间插入到有效矢量之间,以抑制q轴电流脉动,从而减小转矩脉动,且该方法对零矢量的最大利用率可达100%。最后,通过仿真和实验验证了该PWM调制方式对转矩脉动抑制的有效性及可行性。 展开更多
关键词 转矩脉动抑制 四矢量SVPWM 准Z源逆变器 升压 矢量作用时间 同步电动机
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基于电流检测误差补偿的嵌入式永磁同步电动机无位置传感器控制实验平台设计 被引量:1
9
作者 时隋翔 王玉彬 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2024年第6期66-71,共6页
对基于高频脉振电压注入法的无位置传感器控制策略而言,转速和转子位置的准确估计十分重要。在传统高频脉振电压注入法的基础上,针对电流检测误差问题,提出一种电流检测误差补偿方法。该方法在传统位置观测器的基础上,增加了参数自适应... 对基于高频脉振电压注入法的无位置传感器控制策略而言,转速和转子位置的准确估计十分重要。在传统高频脉振电压注入法的基础上,针对电流检测误差问题,提出一种电流检测误差补偿方法。该方法在传统位置观测器的基础上,增加了参数自适应陷波器环节,通过实时参数修订,消除位置观测器中由电流检测误差引起的二次谐波,提高转速和转子位置估计的准确性。采用品质因数更高的二阶广义积分器提取高频电流,改善控制系统的动态性能。通过搭建实验平台验证了所提补偿方法的可行性。 展开更多
关键词 嵌入式同步电动机 高频注入法 陷波器 参数自适应 电流检测误差
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永磁同步电动机无位置传感器全速域控制仿真实验设计
10
作者 蒋俊杰 张厚升 +3 位作者 邢雪宁 赵翔宇 王傲 靳舵 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2024年第7期6-11,共6页
为了解决现有永磁同步电动机(PMSM)无位置传感器控制方法存在的位置估计精度低、各速域切换不平稳问题,提出了一种全速域复合控制策略。在低速域采用脉振高频电压注入法获取准确的转子位置。在中高速域采用基于快速超螺旋滑模(FSTSM)算... 为了解决现有永磁同步电动机(PMSM)无位置传感器控制方法存在的位置估计精度低、各速域切换不平稳问题,提出了一种全速域复合控制策略。在低速域采用脉振高频电压注入法获取准确的转子位置。在中高速域采用基于快速超螺旋滑模(FSTSM)算法的模型参考自适应系统(MRAS)无传感器控制方法,通过增加反馈校正环节加快误差的收敛;采用FSTSM算法替代比例-积分(PI)环节,并引入双曲正切函数代替FSTSM算法中的符号函数。仿真实验结果验证了所提控制策略的可行性和有效性。 展开更多
关键词 同步电动机 全速域 脉振高频电压注入 模型参考自适应系统 快速超螺旋滑模算法
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永磁同步电动机速度伺服系统最优输出反馈控制器设计
11
作者 王忠阳 梁丽 王友清 《自动化学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期1794-1803,共10页
针对永磁同步电动机(Permanent magnet synchronous motor,PMSM)模型参数未知以及电枢电流和负载转矩无法直接测量的问题,设计一种基于自适应动态规划(Adaptive dynamic programming,ADP)的输出反馈控制方案,实现PMSM最优速度跟踪控制.... 针对永磁同步电动机(Permanent magnet synchronous motor,PMSM)模型参数未知以及电枢电流和负载转矩无法直接测量的问题,设计一种基于自适应动态规划(Adaptive dynamic programming,ADP)的输出反馈控制方案,实现PMSM最优速度跟踪控制.首先,根据PMSM内部特性确定其数学模型的结构,构建与原始系统相对应的辅助系统,引入新的线性二次指标来实现速度最优跟踪调节.其次,设计一种嵌入式观测器,该观测器能够在系统模型未知情况下用可测量数据重构系统全部状态.此外,提出一种离线策略的ADP方法逼近最优控制增益的解.最后,仿真结果验证所提控制方案在模型参数未知以及电枢电流和负载转矩不可测量的情况下,实现了精确的速度跟踪性能和良好的瞬态响应,同时降低了电压的冲击. 展开更多
关键词 同步电动机 自适应动态规划 输出反馈 线性二次指标
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双三相永磁同步电动机驱动器全开路故障模式的诊断方法
12
作者 汤昊岳 李伟力 陈睿 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第5期27-37,共11页
准确地对驱动器开路故障进行识别与诊断能够有效防止故障进一步恶化所引起的严重事故,也是实施恰当容错控制策略的先决条件。驱动器的开路故障类型包含单个功率开关管故障、多个功率开关管故障以及功率开关管和相的混合故障,提出能够识... 准确地对驱动器开路故障进行识别与诊断能够有效防止故障进一步恶化所引起的严重事故,也是实施恰当容错控制策略的先决条件。驱动器的开路故障类型包含单个功率开关管故障、多个功率开关管故障以及功率开关管和相的混合故障,提出能够识别上述所有类型全开路故障模式的诊断方法。首先,为了便于模拟多类型的故障场景并提高理论模型的计算精度,构建能够计及诸多非理想因素和电机与驱动器之间相互影响关系的直接耦合分析模型,并通过实验验证了该模型的准确性和有效性。其次,通过矢量空间解耦中的子平面电流和绕组相电流分别提取故障因子和辅助故障因子,提出基于2种故障因子的诊断方法,并明晰2种故障因子的阈值范围和使用方法。最后,依托验证后的直接耦合分析模型,对6种不同类别的开路故障进行识别和诊断,证明所提方法的有效性。 展开更多
关键词 双三相同步电动机 双三相驱动器 耦合建模 开路故障 故障诊断
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永磁同步电动机电磁振动特性及抑制措施 被引量:1
13
作者 李永枭 成豪杰 +2 位作者 唐旭 马兆兴 王瑞华 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第17期7148-7158,共11页
电磁振动水平是永磁同步电动机的重要评价指标之一,为了有效抑制永磁同步电动机的电磁振动,首先建立了转子永磁体磁动势、定子绕组电流磁动势与定子齿槽相互作用产生的径向电磁力的解析分析模型。然后建立了电机的变参数矢量控制系统的... 电磁振动水平是永磁同步电动机的重要评价指标之一,为了有效抑制永磁同步电动机的电磁振动,首先建立了转子永磁体磁动势、定子绕组电流磁动势与定子齿槽相互作用产生的径向电磁力的解析分析模型。然后建立了电机的变参数矢量控制系统的场路耦合联合分析模型,以一台11 kW内置式永磁同步电动机为样机,利用机械阻抗法得到了电机主要低阶电磁力产生的电磁振动噪声频谱,确定了对电机电磁振动起主要作用的低阶电磁力的频率。最后利用遗传-蚁群算法,研究了通过优化电机的定子齿槽参数有效削弱具有上述频率的低阶电磁力,从而有效抑制电机的电磁振动。结果显示,利用所提方法确定的定子齿槽参数能有效抑制电机的电磁振动,并且对电机的运行性能产生的影响较小。 展开更多
关键词 同步电动机 振动 解析分析 遗传-蚁群算法 抑制措施
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永磁直线同步电动机的自适应学习控制 被引量:44
14
作者 宋亦旭 王春洪 +1 位作者 尹文生 贾培发 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第20期151-156,共6页
由于没有传动机构,使永磁直线交流同步电机(PMLSM)控制器设计较为复杂。PMLSM对模型不确定性和外扰更加敏感;推力波动等非线性因素对运动精度影响很大。针对上述问题,用自适应学习方法改善PMLSM的轨迹跟踪性能,并对迭代模式和单次运行... 由于没有传动机构,使永磁直线交流同步电机(PMLSM)控制器设计较为复杂。PMLSM对模型不确定性和外扰更加敏感;推力波动等非线性因素对运动精度影响很大。针对上述问题,用自适应学习方法改善PMLSM的轨迹跟踪性能,并对迭代模式和单次运行模式下算法的收敛性进行了证明,通过实验进行了算法验证。该控制方法基于迭代学习,控制器分为两个部分,通过执行重复任务自适应学习项补偿系统的非线性;另一项用于增强系统的鲁棒性,保证系统在单次运动模式下稳定。实验结果表明,这种控制方法可以有效提高PMLSM轨迹跟踪精度。 展开更多
关键词 直线同步电动机 运动控制 推力波动 自适应学习控制 鲁棒性 迭代学习
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SPWM电源供电下低速大扭矩永磁同步电动机设计研究 被引量:19
15
作者 张炳义 冯桂宏 +3 位作者 王凤翔 王益全 王丽峰 徐广人 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第6期85-90,共6页
从低速大扭矩驱动系统最佳组合的角度出发 ,对SPWM电源供电下永磁同步电动机(PMSM )的设计问题进行了研究。提出了消除PMSM低频转矩脉动的关键是使其内电势波形正弦化。通过对影响内电势波形主要因素的分析和优化 ,给出了具体的设计方... 从低速大扭矩驱动系统最佳组合的角度出发 ,对SPWM电源供电下永磁同步电动机(PMSM )的设计问题进行了研究。提出了消除PMSM低频转矩脉动的关键是使其内电势波形正弦化。通过对影响内电势波形主要因素的分析和优化 ,给出了具体的设计方法。介绍了对试验样机所进行的实验和分析结果。 展开更多
关键词 正弦波脉宽调制 电源 低速大扭矩 同步电动机 设计 供电
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不连续定子永磁直线同步电动机运行过程分析 被引量:22
16
作者 上官璇峰 励庆孚 +1 位作者 袁世鹰 焦留成 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第12期1292-1295,1300,共5页
从不连续定子永磁直线同步电动机的结构特点和工作原理出发 ,建立起电机的仿真模型 .对一台样机运行过程进行仿真、分析 ,探讨动子运动过程中电机电磁推力的变化规律 ,寻求改善电磁推力稳定性的方法 .研究结果表明 :若相邻定子绕组间的... 从不连续定子永磁直线同步电动机的结构特点和工作原理出发 ,建立起电机的仿真模型 .对一台样机运行过程进行仿真、分析 ,探讨动子运动过程中电机电磁推力的变化规律 ,寻求改善电磁推力稳定性的方法 .研究结果表明 :若相邻定子绕组间的距离为磁场基波波长的整数倍 ,动子有效长度为相邻定子中心轴线间距的整数倍 ,且各段定子对应电流大小相等、相位相同时 ,推力较稳定 ;若不满足相邻定子绕组间的距离为磁场基波波长的整数倍时 。 展开更多
关键词 不连续定子 直线同步电动机 推力 仿真
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永磁直线同步电动机无位置传感器控制系统的研究 被引量:22
17
作者 余佩琼 陆亿红 +2 位作者 王涌 杨伟民 陈子辰 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第24期53-57,共5页
永磁直线同步电动机直接驱动系统的无位置传感器控制中,需要实现电机的位置及速度估计。针对直线电机直接驱动系统具有强非线性,将一种新的滤波方法——Unscented卡尔曼滤波(UKF)应用于直线电机无位置传感器驱动系统的非线性状态估计中... 永磁直线同步电动机直接驱动系统的无位置传感器控制中,需要实现电机的位置及速度估计。针对直线电机直接驱动系统具有强非线性,将一种新的滤波方法——Unscented卡尔曼滤波(UKF)应用于直线电机无位置传感器驱动系统的非线性状态估计中。UKF采用确定性采样策略,通过UT变换实现状态均值和方差的非线性传播,避免了扩展卡尔曼滤波(EKF)产生的线性化误差,并且无需计算雅可比矩阵。同时,采用Cholesky因式分解等方法保证滤波递推过程中协方差矩阵的半正定性,有效地避免滤波的发散,提高算法的计算精度。数值仿真及实验结果表明,所给出的算法是可行而有效的。 展开更多
关键词 非线性滤波 UNSCENTED卡尔曼滤波 直线 电动机 无位置传感器
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高精度永磁直线同步电动机伺服系统鲁棒位置控制器的设计 被引量:41
18
作者 郭庆鼎 周悦 郭威 《电机与控制学报》 EI CSCD 1998年第4期208-212,共5页
详细地介绍了高精度、微进给永磁直线交流同步电动机(PMLSM)驱动系统鲁棒位置控制器的设计。首先,在空载情况下,由静态实验获得非线性摩擦系数模型,通过前馈摩擦补偿器补偿非线性摩擦。其次,由递推最小二乘估计器RLS和负... 详细地介绍了高精度、微进给永磁直线交流同步电动机(PMLSM)驱动系统鲁棒位置控制器的设计。首先,在空载情况下,由静态实验获得非线性摩擦系数模型,通过前馈摩擦补偿器补偿非线性摩擦。其次,由递推最小二乘估计器RLS和负载扰动力观测器构成的估计器,估计动子质量、粘滞摩擦系数和负载扰动力。设计积分—比例IP位置控制器以满足跟踪指令和抑制扰动。将观测的负载扰动力前馈,进一步增强系统的鲁棒性。 展开更多
关键词 直线同步电动机 电机 伺服系统 位置控制器
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多段初级永磁直线同步电动机系统建模及制动仿真 被引量:12
19
作者 上官璇峰 励庆孚 袁世鹰 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期694-698,共5页
建立了单段初级永磁直线同步电机变参数、非线性动态模型.在此基础上,以次级位置为参变量,建立多段初级式永磁直线同步电机系统动态模型,并用该模型对一具有4段初级的无绳提升系统能耗制动过程进行了仿真、分析.结果表明:所建模型能很... 建立了单段初级永磁直线同步电机变参数、非线性动态模型.在此基础上,以次级位置为参变量,建立多段初级式永磁直线同步电机系统动态模型,并用该模型对一具有4段初级的无绳提升系统能耗制动过程进行了仿真、分析.结果表明:所建模型能很好地反映系统的动态过程,能耗制动可将提升机的下放速度限制在0.25 m/s内,具有较好的断电保护作用.将间接场路结合法用于分析多段初级式永磁直线同步电机是一种行之有效的新思路. 展开更多
关键词 直线同步电动机 建模 仿真 能耗制动
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高推力永磁直线同步电动机控制中的电流补偿 被引量:15
20
作者 温照方 陈培正 王先逵 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期233-237,共5页
为满足高推力永磁直线同步电动机的速度伺服要求,选择IP速度控制器,借助在线辨识的方法对直线电机的动子质量、粘滞摩擦因数和推力波动进行辨识,并分别利用在线和离线补偿的方式,对推力扰动进行电流补偿.仿真结果表明,离线补偿使系统的... 为满足高推力永磁直线同步电动机的速度伺服要求,选择IP速度控制器,借助在线辨识的方法对直线电机的动子质量、粘滞摩擦因数和推力波动进行辨识,并分别利用在线和离线补偿的方式,对推力扰动进行电流补偿.仿真结果表明,离线补偿使系统的速度波动降低,在线补偿使系统具有很强的鲁棒伺服性. 展开更多
关键词 直线同步电动机 参数辨识 IP速度控制器 电流补偿
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