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基于双核架构的永磁同步直线电机驱动控制系统设计
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作者 郑伟亮 王成群 《中国集成电路》 2025年第3期63-70,共8页
针对永磁同步直线电机(PMSLM)控制中数据处理任务多、实时性要求高的问题,设计了一种基于FPGA和ARM双核架构的永磁同步直线电机驱动控制系统。通过在FPGA中实现对电机的矢量控制和高速数据采样、通信处理等功能,实现了多任务并行处理,同... 针对永磁同步直线电机(PMSLM)控制中数据处理任务多、实时性要求高的问题,设计了一种基于FPGA和ARM双核架构的永磁同步直线电机驱动控制系统。通过在FPGA中实现对电机的矢量控制和高速数据采样、通信处理等功能,实现了多任务并行处理,同时,在ARM中实现速度运算和人机交互,提高了系统速度和电流的控制精度,具有高可靠性、高响应速度等优点。本文首先针对双核架构设计了系统总体方案,完成了系统的软硬件设计,实验结果表明,该控制系统能够在电流环30kHz和速度环1kHz下稳定运行,满足永磁同步直线电机控制需求,速度和电流控制平稳,具有较好的实用性和应用价值。 展开更多
关键词 双核 ARM FPGA 同步直线电机 矢量控制
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基于双级PNN的直驱永磁同步电机匝间短路故障诊断方法
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作者 高彩霞 冯凌云 党建军 《河南理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期116-127,共12页
目的早期故障的精准定位对于预防电机系统故障恶化和制定故障后运行维护策略至关重要。针对多支路并联直驱永磁同步电机(MB-DDPMSM)匝间短路故障诊断问题,方法提出一种基于双级PNN的匝间短路故障检测与短路线圈自动定位的新方法。首先,... 目的早期故障的精准定位对于预防电机系统故障恶化和制定故障后运行维护策略至关重要。针对多支路并联直驱永磁同步电机(MB-DDPMSM)匝间短路故障诊断问题,方法提出一种基于双级PNN的匝间短路故障检测与短路线圈自动定位的新方法。首先,根据MBDDPMSM特殊的结构特点,选择支路差值电流(BDC)作为故障支路定位特征信号,支路电流残差(BRC)作为短路线圈定位特征信号;其次,建立MB-DDPMSM匝间短路故障状态的有限元模型,利用MB-DDPMSM有限元模型分析短路线圈位置对特征信号的影响规律,并建立BDC与故障支路位置的映射关系以及BRC与短路线圈位置的映射关系,为了消除故障程度对特征信号的影响并增强故障特征,对提取的BDC幅值进行L2范数归一化处理,得到故障支路定位特征向量,对提取的BRC幅值进行Z-Score标准化处理,得到短路线圈定位特征向量;最后,建立基于双级PNN的故障诊断模型,利用第一级PNN实现匝间短路故障检测与故障支路定位,利用第二级PNN实现短路线圈自动定位。结果仿真和实验结果表明,所提出的方法能及时检测出电机早期匝间短路故障并实现短路线圈精准定位,识别正确率达100%。结论基于双级PNN的匝间短路故障诊断模型具有建模简单、收敛速度快、故障诊断精准度高等优势。 展开更多
关键词 直驱同步电机 匝间短路故障 支路差值电流 支路电流残差 双级PNN 短路线圈定位
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基于高频方波注入的永磁同步电机转子初始位置辨识
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作者 谭广 谭平安 +3 位作者 王博 徐西宁 吴炎明 唐锐 《工程科学与技术》 北大核心 2025年第2期267-276,共10页
永磁同步电机的初始位置辨识对电机的启动性能有着至关重要的作用。在各类转子位置辨识方法中,基于转子凸极特性的高频注入法是一种应用广泛且效果良好的辨识方法,其不依赖电机反电动势,在零低速下控制效果优越。其中,高频脉振注入法是... 永磁同步电机的初始位置辨识对电机的启动性能有着至关重要的作用。在各类转子位置辨识方法中,基于转子凸极特性的高频注入法是一种应用广泛且效果良好的辨识方法,其不依赖电机反电动势,在零低速下控制效果优越。其中,高频脉振注入法是高频注入法中应用较广泛的一种算法,在传统的高频脉振注入法中需要使用滤波器来处理电机响应电流,但滤波器会导致相位滞后,进而影响转子位置辨识精度。对此,本文提出了一种基于高频方波注入的永磁同步电机转子初始位置辨识方法。首先,对高频激励下的系统数学模型进行了分析,得到了简化后的电机模型与响应电流表达式。在此基础上,向估计的转子d轴上注入高频方波信号,分离响应电流中不同成分,得到含有转子位置信息的高频响应电流。然后,设计了转子位置观测器,该观测器无需使用滤波器,利用正切函数处理高频响应电流并解耦出转子位置误差信息,再对该误差信息进行锁相,进而辨识出转子位置。最后,在转子极性辨识中,基于电机磁饱和效应,在参考d轴上施加方向不同、幅值相等的电流偏置,通过比较电流偏置作用时间内d轴高频响应电流幅值的平均值来判断转子极性。另外,还搭建了永磁同步电机仿真和实验平台。仿真和实验结果表明:本文方法辨识的转子初始位置精度较高,且在电机低速运行工况下同样具备良好的适用性,控制效果良好。本文方法具有有效性与正确性。 展开更多
关键词 同步电机 高频方波注入 初始位置辨识 正切函数 饱和效应
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结合迭代学习与扰动观测器的永磁同步电机多源扰动抑制
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作者 冯煜焜 姚文熙 李武华 《振动与冲击》 北大核心 2025年第3期230-237,250,共9页
由于电机本体、驱动电路及机械连接等多环节因素影响,传统PI(proportional integral)控制下永磁同步电机在低速运行时易出现较大的转速波动。首先,建立多源性力矩扰动模型与分析转速波动机理,将扰动分为与机械角相关的周期性干扰与非周... 由于电机本体、驱动电路及机械连接等多环节因素影响,传统PI(proportional integral)控制下永磁同步电机在低速运行时易出现较大的转速波动。首先,建立多源性力矩扰动模型与分析转速波动机理,将扰动分为与机械角相关的周期性干扰与非周期低频干扰两部分;然后,提出一种结合迭代学习控制与扰动观测器的扰动抑制策略,利用控制误差对周期性扰动进行在线学习,利用反馈状态量结合学习信息对低频非周期扰动进行观测,将两部分结果共同补偿到电磁力矩,实现对多源性扰动的抑制;最后,在给出所提控制器结构基础上,分析了所提控制策略的有效性与收敛性,给出控制器主要参数设计方式。试验结果表明,所提控制策略相较于传统控制策略整体动态性能相近,在稳态时相较于PI(proportional integral)控制将转速波动抑制到1/4以下,相较于传统抑振策略整体转速波动在1/2以下,在负载力矩突变时相较于PI控制速度变化在1/2以下,证明所提算法在多源性扰动抑制方面的有效性与优越性。 展开更多
关键词 同步电机 多源性扰动 迭代学习控制 扰动观测器
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永磁同步电机的自耦PID直接转矩控制方法
5
作者 张国林 曾喆昭 唐钰淇 《兵器装备工程学报》 北大核心 2025年第3期189-194,共6页
针对永磁同步电机直接转矩控制存在转矩和磁链脉动大、鲁棒性差等问题,根据自耦PID控制理论提出了自耦PI新型直接转矩控制方法。该方法分别将转速环、磁链环以及转矩环的已知或未知内部动态、外界扰动与模型的不确定性等一切复杂因素定... 针对永磁同步电机直接转矩控制存在转矩和磁链脉动大、鲁棒性差等问题,根据自耦PID控制理论提出了自耦PI新型直接转矩控制方法。该方法分别将转速环、磁链环以及转矩环的已知或未知内部动态、外界扰动与模型的不确定性等一切复杂因素定义为3个总扰动,并在转速控制环节引入虚拟控制量来获得q轴虚拟转矩指令,进而将PMSM控制系统等价映射为线性扰动系统,构建了在总扰动激励下的受控误差系统,据此设计了基于速度因子的自耦PI控制器。仿真实验结果表明了自耦PI控制方法具有响应速度快、无超调、无振荡的动态品质与控制精度高、抗干扰能力强的稳态性能。 展开更多
关键词 同步电机 直接转矩控制 自耦PID 速度因子 抗扰动鲁棒性
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基于层次非奇异终端和超螺旋滑模扰动观测器的永磁同步电机滑模控制
6
作者 梁庭福 李鑫帅 +1 位作者 王鹏康 毛汉领 《兵器装备工程学报》 北大核心 2025年第2期196-203,共8页
针对永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor, PMSM)在运行过程中比例积分(proportional integral, PI)控制会因参数时变和外部扰动导致控制性能下降严重,传统线性滑模控制(sliding mode control, SMC)收敛速度慢、存在抖振... 针对永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor, PMSM)在运行过程中比例积分(proportional integral, PI)控制会因参数时变和外部扰动导致控制性能下降严重,传统线性滑模控制(sliding mode control, SMC)收敛速度慢、存在抖振等问题,设计了层次非奇异终端滑模控制器(hierarchical non-singular terminal sliding mode control, HNSTSMC),以线性比例积分微分(proportional integral differential, PID)滑模面作为内环、快速非奇异终端滑模面为外环构建层次滑模面,采用改进型趋近律,保证速度跟踪误差全局快速收敛;为了进一步提高层次非奇异终端滑模控制器的抗干扰能力与减小抖振,利用超螺旋滑模扰动观测器(super-twisting sliding mode disturbance observer, STSMDO)对控制器中存在的未知量在线辨识并进行前馈补偿。通过Matlab/simulink仿真对PI控制、传统滑模控制、层次非奇异终端滑模控制、基于改进型负载转矩观测器的非奇异快速终端滑模控制(NFTSMC+LTOB)和HNSTSMC+STSMDO复合滑模控制进行对比分析,结果表明HNSTSMC+STSMDO复合控制在电机空载情况下,额定转速响应无超调、调节时间为0.013 s,突加2 N·m负载情况下,最大速度波动为130 r/min,恢复时间为0.004 5 s,带载切换到0.5倍额定转速,调节时间为0.127 s,永磁同步电机动态性能好、抗干扰能力强。 展开更多
关键词 同步电机 层次非奇异终端滑模控制 超螺旋滑模扰动观测器 滑模控制
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永磁同步电机粒子群滑模观测器无位置传感器控制
7
作者 张静 李贵远 +1 位作者 刘杰 崔安迪 《现代电子技术》 北大核心 2025年第6期161-167,共7页
针对永磁同步电机传统滑模观测器存在高频滑模噪声,从而导致精度低、较大抖振以及相位延迟的问题,以及使用固定的滑模参数会使估算精度受到参数干扰而产生误差的情况,造成控制精度比较低,提出一种改进的粒子群优化(IPSO)算法超螺旋滑模... 针对永磁同步电机传统滑模观测器存在高频滑模噪声,从而导致精度低、较大抖振以及相位延迟的问题,以及使用固定的滑模参数会使估算精度受到参数干扰而产生误差的情况,造成控制精度比较低,提出一种改进的粒子群优化(IPSO)算法超螺旋滑模观测器作为无位置传感器控制的改进方法。该方法首先进行永磁同步电机数学模型的建立,然后建立超螺旋滑模观测器,最后应用改进粒子群算法。超螺旋算法采用积分形式来消除高频噪声,减小误差抖振以及相位延迟。引入改进粒子群算法对滑模观测器参数进行滑模参数寻优,通过在线调整滑模系数可以获得较高的收敛速度和稳态精度。仿真和实验结果验证了该控制策略能有效抑制系统抖振,减小相位延迟,且估计精度高,进一步说明该策略在电动汽车中有一定的可行性。 展开更多
关键词 同步电机 无位置传感器控制 超螺旋滑模观测器 改进的粒子群优化算法 滑模参数 高频噪声
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基于FFRLS的永磁同步电机参数辨识
8
作者 徐衍丰 陈桂 +2 位作者 周磊 倪浩 曹飞虎 《信息技术与信息化》 2025年第2期196-200,共5页
针对传统递推最小二乘法辨识永磁同步电机参数精度较差问题,为进一步减少过往数据对当前估计的影响,使辨识系统能够更快对参数进行辨识,并且提高精确性。文章采用带遗忘因子的递推最小二乘法,通过建立永磁同步电机数学模型,在MATLAB/sim... 针对传统递推最小二乘法辨识永磁同步电机参数精度较差问题,为进一步减少过往数据对当前估计的影响,使辨识系统能够更快对参数进行辨识,并且提高精确性。文章采用带遗忘因子的递推最小二乘法,通过建立永磁同步电机数学模型,在MATLAB/simulink中搭建电流速度双闭环控制系统,构建系统参数辨识模型,分析比较传统最小二乘法与遗忘因子递推最小二乘法辨识效果,在固定负载与运行过程中突加负载两种情况下,验证辨识算法的抗干扰性能。仿真结果表明,遗忘因子递推最小二乘法可以实现电阻、电感、磁链的精确辨识,具有较好的快速性,验证了辨识算法的正确性。 展开更多
关键词 同步电机 最小二乘法 遗忘因子 参数辨识
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永磁同步电机深度弱磁失控分析及其应对策略研究
9
作者 刘晓彬 梅建伟 《湖北汽车工业学院学报》 2025年第1期53-56,61,共5页
针对内置式永磁同步电机在深度弱磁区域中电流失控的问题,在传统电压调节弱磁控制基础上,提出了基于电压调节的MTPV深度弱磁控制策略,并利用MATLAB/Simulink对该控制策略进行仿真分析。仿真结果表明:与传统电压调节弱磁控制相比,该控制... 针对内置式永磁同步电机在深度弱磁区域中电流失控的问题,在传统电压调节弱磁控制基础上,提出了基于电压调节的MTPV深度弱磁控制策略,并利用MATLAB/Simulink对该控制策略进行仿真分析。仿真结果表明:与传统电压调节弱磁控制相比,该控制策略在深度弱磁状态下能够避免电流失控,显著提升电机的稳定性。 展开更多
关键词 内置式同步电机 控制 转矩电压比 电流失控
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改进Jaya算法在永磁同步电机参数辨识中的应用研究
10
作者 罗锦达 李宁 宋振东 《内燃机与配件》 2025年第4期25-27,共3页
永磁同步电机的参数辨识对提高电机控制性能、实现电机故障检测诊断、提升能效等方面具有重要的现实意义。针对传统参数辨识方法存在辨识精度较低、时间成本高、实验复杂等缺陷,本文引入改进Jaya算法,结合永磁同步电机的数学模型,设计... 永磁同步电机的参数辨识对提高电机控制性能、实现电机故障检测诊断、提升能效等方面具有重要的现实意义。针对传统参数辨识方法存在辨识精度较低、时间成本高、实验复杂等缺陷,本文引入改进Jaya算法,结合永磁同步电机的数学模型,设计了一种基于改进Jaya算法的参数辨识方法,实现永磁同步电机的多参数辨识。仿真结果表明,该方法辨识速度快,稳定性好,精度较高,具有良好的实用性。 展开更多
关键词 同步电机 参数辨识 Jaya算法 SIMULINK仿真
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矿用大功率永磁同步电机复杂流道散热特性数值模拟研究
11
作者 师理智 赵天宇 +4 位作者 崔红伟 曹保林 郝斌 续海洋 张鑫 《煤炭工程》 北大核心 2025年第1期152-159,共8页
为解决永磁同步电机在实际工作中存在的发热问题,基于计算流体动力学(CFD)软件对轴向Z字形以及周向Z字形两种水道结构下永磁电机的散热特性进行了数值模拟研究,抽取了机壳和复杂流道三维几何模型,利用ICEM进行了网格划分,完成了边界条... 为解决永磁同步电机在实际工作中存在的发热问题,基于计算流体动力学(CFD)软件对轴向Z字形以及周向Z字形两种水道结构下永磁电机的散热特性进行了数值模拟研究,抽取了机壳和复杂流道三维几何模型,利用ICEM进行了网格划分,完成了边界条件设置,通过仿真分析得到了不同流道结构下的压力场、流速及温度场等变化规律,分析了不同流道结构对电机散热效果的影响。结果表明:机壳温度在机壳不同区域存在明显不平衡性,轴向Z字形水道机壳温度呈现周向分布不平衡的现象,而周向Z字形水道机壳温度呈现轴向分布不平衡的现象,在相同流量下,轴向Z字形水道进出口压差与冷却水平均流速均明显大于周向Z字形水道,由于轴向Z字形水道内部冷却水平均流速更快,机壳与冷却水道最高温均低于周向Z字形水道6~7 K,因此轴向Z字形水道散热效果更优,对于机壳温度可以更好地控制。 展开更多
关键词 同步电机 复杂流道 散热特性 数值模拟 水冷
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基于相位补偿法的永磁同步电机单电流传感器矢量控制研究
12
作者 张驰 宁博文 董梦雅 《现代电子技术》 北大核心 2025年第6期154-160,共7页
针对永磁同步电机控制系统在采用单电流传感器矢量控制算法进行电流重构时,易产生重构盲区,从而导致部分区域电流重构失败的问题,提出一种基于相位补偿的改进电流重构技术。在不影响合成电压矢量幅值的情况下调制脉冲位置,并在电压扇区... 针对永磁同步电机控制系统在采用单电流传感器矢量控制算法进行电流重构时,易产生重构盲区,从而导致部分区域电流重构失败的问题,提出一种基于相位补偿的改进电流重构技术。在不影响合成电压矢量幅值的情况下调制脉冲位置,并在电压扇区边界对重构电流进行补偿,不仅消除了电流重构盲区,而且在电压扇区边界抑制了重构电流畸变。与传统方法的仿真对比结果证明,利用所提方法得到的重构电流更接近实际电流值,重构电流误差更小,系统控制性能得到提升,验证了该方法的可行性和可靠性。 展开更多
关键词 同步电机 单电流传感器 矢量控制 相位补偿 相电流重构 PWM控制
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车用永磁同步电机损耗分析及测试方法
13
作者 安智洋 《汽车零部件》 2025年第1期55-60,95,共7页
损耗是电机温升的根本原因。电机的损耗分析是研究电机热管理策略、提升电机效率和控制精度的关键。以某型车用永磁同步电机为研究对象,分析铜损、铁损等损耗的产生机制与计算方法,针对实际工程应用中损耗计算较为复杂的问题,提出了一... 损耗是电机温升的根本原因。电机的损耗分析是研究电机热管理策略、提升电机效率和控制精度的关键。以某型车用永磁同步电机为研究对象,分析铜损、铁损等损耗的产生机制与计算方法,针对实际工程应用中损耗计算较为复杂的问题,提出了一种基于台架测试的损耗测试方法,可较为方便地获取应用于电机控制算法的损耗数据。同时,基于试验样机与台架进行了损耗测试,获取了该型车用永磁同步电机的损耗参数,验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 同步电机 铜损 涡流损耗 电机测试 电机热管理
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微型电动车永磁同步电机的仿真分析
14
作者 刘建军 徐子涛 +4 位作者 王佳斌 李倩 李守奎 孙德娟 李必杰 《汽车实用技术》 2025年第5期47-53,共7页
驱动电机受制于空间限制,其电磁场、温度场、机械场等物理场交叉耦合,是一个难点问题。文章以微型电动车用无刷永磁同步电机为研究对象,通过设计电机参数,建构基于MOTOR-CAD的数字化模型,并对其电磁场、机械场、温度场进行仿真分析。结... 驱动电机受制于空间限制,其电磁场、温度场、机械场等物理场交叉耦合,是一个难点问题。文章以微型电动车用无刷永磁同步电机为研究对象,通过设计电机参数,建构基于MOTOR-CAD的数字化模型,并对其电磁场、机械场、温度场进行仿真分析。结果表明,驱动电机的磁密在1.6 T至1.9 T之间,定子齿部磁密较大为1.760 T;定子绕组、轭部、齿部的最高温度为69.9、68.3、65.3℃,最高温度主要集中在绕组上;转子铁芯应力最大值为7.742 MPa,转子铁芯位移最大值为0.7874μm。设计驱动电机完全能够满足工作需求,且具有良好的冷却性能,研究结论可以对微型电动车的驱动系统提供相关的科学参考。 展开更多
关键词 微型电动汽车 同步电机 仿真分析
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永磁同步电机空载反电动势测定方法研究
15
作者 邹铭峰 《电力机车与城轨车辆》 2025年第1期91-94,107,共5页
文章介绍了GB/T 22669—2008中规定的永磁同步电机空载反电动势的两种测定方法,同时依据GB/T 25123.4—2015中的相关规定,提出了更便捷的降速法,并对该方法的准确性进行了验证。以空载反电动势测定较为复杂的气浮轴承高速永磁电机和永... 文章介绍了GB/T 22669—2008中规定的永磁同步电机空载反电动势的两种测定方法,同时依据GB/T 25123.4—2015中的相关规定,提出了更便捷的降速法,并对该方法的准确性进行了验证。以空载反电动势测定较为复杂的气浮轴承高速永磁电机和永磁同步直线电机两类电机为例,结合相关方法的测定原理,详细介绍了其空载反电动势的测定过程。 展开更多
关键词 同步电机 空载反电动势 测定 频率
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基于脉振高频信号注入的永磁同步电机转子位置检测
16
作者 崔硕 王志豪 张国柱 《科学技术创新》 2025年第8期217-220,共4页
永磁同步电机(PMSM)具有体积小、效率高的优点,在新能源汽车、风力发电等领域得到了广泛关注与应用。随着现代工业水平的高质量发展,电机控制系统需要更高精度和更低成本,这依赖于准确的电机转子位置的信息。传统检测转子位置需加装位... 永磁同步电机(PMSM)具有体积小、效率高的优点,在新能源汽车、风力发电等领域得到了广泛关注与应用。随着现代工业水平的高质量发展,电机控制系统需要更高精度和更低成本,这依赖于准确的电机转子位置的信息。传统检测转子位置需加装位置传感器,这不仅增加了成本,同时也有一定局限性,在特殊环境下,位置传感器难以正常运行。本文主要利用高频脉振信号注入检测转子初始位置,利用其初始位置进行无位置传感器启动,实现零低速段的无位置传感器的全程控制,利用Matlab\Siumlink搭建无位置传感器转子位置检测仿真平台,验证高频脉振信号注入法在零低速段的转子位置检测的有效性。 展开更多
关键词 同步电机 无位置传感器 高频脉振信号注入 零低速
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电磁发射用永磁同步直线电机磁场解析及推力波动优化 被引量:2
17
作者 贾光勇 孙兆龙 +3 位作者 黄垂兵 周炜昶 卯寅浩 雷招然 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期2159-2170,共12页
针对电磁发射用永磁同步直线电机的磁场解析及推力波动优化问题,建立单边发射电机磁场解析模型,利用矢量磁位及边界条件,分别对次级Halbach永磁阵列及初级六相绕组磁场进行解析,得到气隙磁场分布,进而建立单边发射电机主要结构参数与电... 针对电磁发射用永磁同步直线电机的磁场解析及推力波动优化问题,建立单边发射电机磁场解析模型,利用矢量磁位及边界条件,分别对次级Halbach永磁阵列及初级六相绕组磁场进行解析,得到气隙磁场分布,进而建立单边发射电机主要结构参数与电磁推力间的函数关系。选取永磁阵列极弧系数及厚度、初级绕组宽度及厚度4个参数作为优化变量,利用遗传算法寻找设计变量的最优组合,使发射电机单边电磁推力波动最小化。分析结果表明:磁场解析结果精度较高,电磁推力计算误差满足工程分析的需要;优化后的单边发射电机平均推力提升1.21%,峰均力比下降62.688%,通过解析及仿真结果的对比验证了理论推导的正确性及优化方法的合理性。 展开更多
关键词 同步直线电机 发射 场解析 推力计算 推力波动
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基于磁链观测的永磁直线同步电机自适应非奇异快速终端滑模控制
18
作者 张敬渝 栗保明 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2024年第5期78-84,共7页
针对应用于电磁弹射的永磁直线同步电机(PMLSM)无位置传感器控制系统易受参数变化等不确定因素影响,提出一种将磁链观测器与自适应非奇异快速终端滑模控制(ANFTSMC)相结合的组合控制系统。该组合控制系统针对含有不确定参数的PMLSM,设... 针对应用于电磁弹射的永磁直线同步电机(PMLSM)无位置传感器控制系统易受参数变化等不确定因素影响,提出一种将磁链观测器与自适应非奇异快速终端滑模控制(ANFTSMC)相结合的组合控制系统。该组合控制系统针对含有不确定参数的PMLSM,设计磁链观测器实时计算电机动子的位置和速度信息,确保控制系统快速获得准确的运行参数,并利用ANFTSMC自适应调整系统收敛速度的特性,抑制不确定因素的影响,提高系统的响应速度,避免终端滑模控制出现的奇异性问题。通过仿真分析验证,该控制系统可以在保证跟踪精度和响应速度的同时,削弱抖振,实现PMLSM无位置传感器情况下快速、平稳运行,该控制系统能够满足电磁弹射的工程应用要求。 展开更多
关键词 同步直线电机 弹射 自适应控制 非奇异快速终端滑模控制 链观测器
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内置U型永磁电机电磁优化及振动噪声抑制
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作者 高锋阳 岳文瀚 +3 位作者 高建宁 徐昊 孙伟 吴银波 《哈尔滨工业大学学报》 北大核心 2025年第4期71-83,共13页
为提高内置U型永磁同步电机电磁性能及抑制电机低频振动噪声,提出一种U一型磁极结构并结合Halbach充磁方式、转子开槽的电机拓扑。首先,推导电机相关电磁性能表达式,分析定转子间气隙径向磁通密度、径向电磁力密度的低频振动和噪声波动... 为提高内置U型永磁同步电机电磁性能及抑制电机低频振动噪声,提出一种U一型磁极结构并结合Halbach充磁方式、转子开槽的电机拓扑。首先,推导电机相关电磁性能表达式,分析定转子间气隙径向磁通密度、径向电磁力密度的低频振动和噪声波动构成。其次,采用解析法与有限元法得到气隙径向电磁力时空分布,利用参数敏感度分析法、参数扫描法和响应面法对所选转子拓扑参数进行多目标优化并得到最优参数解。最后,将U一磁极结构空载反电动势、径向磁通密度、齿槽转矩、输出转矩、转矩脉动、径向电磁力密度、振动加速度和声压级与4种U型磁极结构进行对比分析;并结合电磁场、机械场和声场对U一型电机结构进行验证。结果表明,通过在U型磁极结构上增设一型磁极、改变充磁方式、dq轴开槽调制气隙磁场正弦度,使得电机齿槽转矩降低91.3%,空载反电动势提高53 V,输出转矩提高39.6%,气隙中径向电磁力波的各阶次谐波幅值均有所下降,各频率下定子总成振动加速度降低明显,电机周身声压级最大值处下降9 dB,下降率为10.1%。 展开更多
关键词 内置式同步电机(IPMSM) 低频振动噪声 Halbach充 场调制 多物理场耦合 频谱分析
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基于变载波频率的永磁同步电机驱动系统效率优化控制 被引量:1
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作者 刘凯 张阔 +1 位作者 花为 胡铭觐 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期724-729,共6页
为降低永磁同步电机驱动系统的损耗,提高系统效率,提出了一种基于母线电流反馈的变载波频率优化控制方法.首先,建立了系统损耗数学模型,探究了载波频率与系统损耗的关系.然后,针对离线优化方法对于参数敏感的问题,设计了一种基于母线电... 为降低永磁同步电机驱动系统的损耗,提高系统效率,提出了一种基于母线电流反馈的变载波频率优化控制方法.首先,建立了系统损耗数学模型,探究了载波频率与系统损耗的关系.然后,针对离线优化方法对于参数敏感的问题,设计了一种基于母线电流反馈的载波频率在线寻优方法.结果表明,在不同转速与负载条件下均存在使系统损耗最小的最优载波频率,其随转速与负载条件变化而变化.在各个工作点,系统损耗的计算值均与实测值基本吻合.在线寻优方法在中高负载情况下能够实现约0.6%的效率优化,并且在负载变化的情况下仍然能够实现损耗优化. 展开更多
关键词 变载波频率 损耗模型 效率优化 同步电机
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