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基于占空比调制的永磁辅助同步磁阻电机模型预测转矩控制
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作者 许爱德 胡士迈 +1 位作者 刘鑫 李新宇 《电机与控制学报》 北大核心 2025年第5期133-143,共11页
针对永磁辅助同步磁阻电机在传统模型预测转矩控制下转矩脉动较大的问题,提出一种基于占空比调制的模型预测转矩控制方法。采用转矩滞环预筛选的方式将传统模型预测转矩控制中7个基本电压矢量预测个数降低至3个,在转矩、磁链预测环节中... 针对永磁辅助同步磁阻电机在传统模型预测转矩控制下转矩脉动较大的问题,提出一种基于占空比调制的模型预测转矩控制方法。采用转矩滞环预筛选的方式将传统模型预测转矩控制中7个基本电压矢量预测个数降低至3个,在转矩、磁链预测环节中加入反馈补偿进一步提高预测模型的准确性。依据无差拍原理计算出3个不同电压矢量对应的最优占空比。将占空比计算部分置于并联评价函数之前,结合占空比以及反馈补偿后的转矩、磁链预测值代入并联评价函数遴选出最优电压矢量及其对应占空比,通过占空比调制的方式输出最优期望电压矢量。仿真及实验结果表明,所提出的基于占空比调制的模型预测转矩控制方法可以有效抑制电机的转矩脉动,降低定子电流的谐波含量。 展开更多
关键词 辅助同步磁阻电机 模型预测转矩控制 占空比调制 转矩脉动 并联评价函数
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永磁辅助同步磁阻起/发电机位置传感器零位标校方法
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作者 谭越瑾 孔武斌 +2 位作者 刘子睿 李子旻 曲荣海 《电工技术学报》 北大核心 2025年第14期4494-4505,共12页
在航空起动/发电系统中,永磁辅助同步磁阻起/发电机兼具高功率密度和抗短路容错性能,有着良好的应用前景。由于该电机具有永磁磁链小、磁阻转矩大的特点,使用预定位法标校其位置传感器零位时,会出现转子稳定平衡点偏离电流矢量方向的现... 在航空起动/发电系统中,永磁辅助同步磁阻起/发电机兼具高功率密度和抗短路容错性能,有着良好的应用前景。由于该电机具有永磁磁链小、磁阻转矩大的特点,使用预定位法标校其位置传感器零位时,会出现转子稳定平衡点偏离电流矢量方向的现象。预定位法还存在易受摩擦转矩等干扰的问题。该文分析了磁阻转矩分量对预定位法的平衡点位置和定位精度的影响,推导了由摩擦转矩产生的角度误差的近似公式,得到了定位点和定位电流的选定依据。根据永磁辅助同步磁阻起/发电机的转矩特点,提出了一种新颖的基于不稳定平衡点的定位方法及其控制律的参数估计方法。所提方法利用PI控制器将转子保持在不稳定平衡点,从而可同时利用永磁转矩和磁阻转矩,有效减小摩擦转矩造成的误差。最后通过实验验证了所提定位误差估算模型和零位标校方法的有效性。 展开更多
关键词 位置传感器零位标校 辅助同步磁阻起/发电机 转子位置检测 预定位法
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基于陶瓷棒支承的永磁辅助同步磁阻电机转子结构优化
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作者 薛秀慧 任晓辉 +1 位作者 张磊 孙德强 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第7期3229-3240,共12页
在追求高效节能的现代工业背景下,永磁辅助同步磁阻电机(PMaSynRM)融合了同步磁阻电机和永磁同步电机的优势而备受瞩目。为优化转子磁障支承结构,提升PMaSynRM转子结构分析的精确性,利用转子铁心的轴向层叠特性,开展基于平面应变理论的... 在追求高效节能的现代工业背景下,永磁辅助同步磁阻电机(PMaSynRM)融合了同步磁阻电机和永磁同步电机的优势而备受瞩目。为优化转子磁障支承结构,提升PMaSynRM转子结构分析的精确性,利用转子铁心的轴向层叠特性,开展基于平面应变理论的整体转子拓扑结构分析。在确保电磁特性一致性的基础上,对比分析了铜楔和陶瓷棒2种转子磁障支承方案。通过有限元分析(FEA),考察外圈隔磁桥的主应力分布,揭示了以切向应力为主的最大应力特征。研究发现,相较于铜楔支承,采用高弹性模量和强抗压性能的陶瓷棒复合材料,能在首层磁障区域与径向磁通路径间构建类似力传递闭合环结构,显著降低转子外圈隔磁桥受力,增强转子冲片结构的支承刚性。电磁仿真验证了2种支承方案在电磁性能上的等效性,确保了电机设计的一致性。为验证优化方案的有效性,研究团队制造了样机并进行了测试,采用陶瓷棒方案的转子在相同转速下展现出更优的动平衡性能,证明了陶瓷棒支承方案在提高转子机械强度和降低应力集中方面的优越性。通过采用高性能的陶瓷棒结构作为磁障支承材料,显著提升转子机械强度和刚性。这些研究成果不仅为PMaSynRM转子拓扑结构的优化提供了理论依据和实践指导,也为该类型电机在轨道交通行业的应用提供了宝贵经验。 展开更多
关键词 平面应变 辅助同步磁阻电机 转子 陶瓷棒 有限元分析
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基于KELM-NSGA-Ⅱ的永磁辅助同步磁阻电机多目标优化方法
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作者 黄朝志 李思颖 +1 位作者 刘小波 孙燕文 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第3期1065-1074,共10页
为提高永磁辅助同步磁阻电机(permanent magnet-assisted synchronous reluctance motor, PMa-SynRM)的输出性能,提出了基于核极限学习机(kernel extreme learning machine, KELM)和快速非支配排序遗传算法(nondominated sorting geneti... 为提高永磁辅助同步磁阻电机(permanent magnet-assisted synchronous reluctance motor, PMa-SynRM)的输出性能,提出了基于核极限学习机(kernel extreme learning machine, KELM)和快速非支配排序遗传算法(nondominated sorting genetic algorithm, NSGA-Ⅱ)相结合的外转子PMa-SynRM多目标优化设计方法。首先,对PMa-SynRM转子磁障进行初步设计并分析PMa-SynRM工作原理。其次,通过综合敏感性分析评估每个设计变量对优化目标的影响,选取主要优化参数。然后,以高输出转矩、高效率和低转矩脉动为优化目标,建立基于KELM的代理模型。最后,采用NSGA-Ⅱ进行全局寻优,从NSGA-Ⅱ生成的Pareto前沿中选择最优解,并通过有限元分析进行验证。仿真结果表明:优化后的电机较初始电机平均转矩提高了15.83%,转矩脉动降低了60.27%,且优化后电机效率较初始电机也有所提高,验证了本文优化设计方法的有效性。 展开更多
关键词 辅助同步磁阻电机 KELM 多目标优化 NSGA-Ⅱ
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基于改进Super-Twisting滑模观测器的永磁同步电机无传感器控制 被引量:3
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作者 王涛 黄景春 +1 位作者 周行之 金靖 《西南交通大学学报》 北大核心 2025年第2期445-453,共9页
在无传感器控制宽调速范围内,传统super-twisting二阶滑模观测器算法在永磁同步电机中存在转子位置估计误差随速度变化而发生抖动的问题.为减小转子位置估计误差并提升电机调速控制性能,本文基于双曲函数提出一种改进的滑模观测器,并设... 在无传感器控制宽调速范围内,传统super-twisting二阶滑模观测器算法在永磁同步电机中存在转子位置估计误差随速度变化而发生抖动的问题.为减小转子位置估计误差并提升电机调速控制性能,本文基于双曲函数提出一种改进的滑模观测器,并设计定子电阻的在线辨识方案,同时开发扰动电压观测器以在线估计逆变器非线性引起的失真电压;最后,通过电机硬件在环实验测试进行验证.测试结果表明:位置估计误差减小7.6%,速度估计精度提高5.8%. 展开更多
关键词 同步电机 无传感器控制 改进super-twisting算法 定子电阻在线辨识 逆变器非线性补偿
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融合机器学习的永磁同步电机数字孪生故障诊断技术研究 被引量:1
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作者 黄友锐 沈玉轩 徐善永 《电测与仪表》 北大核心 2025年第2期181-187,共7页
永磁同步电机作为工业设备的核心部件,对其准确地故障诊断至关重要,智能数据驱动方法和实时监督技术可助力制定精准维护计划,实现低碳节能运行。基于数字孪生技术开展永磁同步电机高效运维研究,可实现虚实同步、监测电机运行状况,并进... 永磁同步电机作为工业设备的核心部件,对其准确地故障诊断至关重要,智能数据驱动方法和实时监督技术可助力制定精准维护计划,实现低碳节能运行。基于数字孪生技术开展永磁同步电机高效运维研究,可实现虚实同步、监测电机运行状况,并进一步结合信号处理和机器学习技术,提出由变分模态分解、最大相关峭度解卷积联合BP-Adaboost的故障诊断方法,所提方法能够显著提升永磁同步电机故障诊断的准确率和效率。针对永磁同步电机匝间短路,最优诊断误差率低至1.75%,平均诊断误差控制为约3.6%,诊断精度高。 展开更多
关键词 同步电机 数字孪生 虚实同步 机器学习 匝间短路
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电气控制系统永磁同步电机FOSMC无差拍预测控制 被引量:1
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作者 王航宇 高峰 《探测与控制学报》 北大核心 2025年第3期142-149,共8页
针对导弹电气控制系统中传统的PI控制器在负载发生变化或外部扰动时不能很好兼顾系统响应的快速性和抗干扰性的问题,提出一种新型的基于分数阶滑模速度控制器(FOSMC)的电流预测控制模型。该模型在速度外环采用滑模控制器来替代PI控制器... 针对导弹电气控制系统中传统的PI控制器在负载发生变化或外部扰动时不能很好兼顾系统响应的快速性和抗干扰性的问题,提出一种新型的基于分数阶滑模速度控制器(FOSMC)的电流预测控制模型。该模型在速度外环采用滑模控制器来替代PI控制器,并引入分数阶微积分与滑模控制相结合,提升系统鲁棒性并削弱系统的抖振。在电流反馈通道引入滑模观测器,减小系统误差。仿真实验结果表明,系统能够获得更快的电流响应和更小的电流纹波,速度抗扰性能得到明显改善。 展开更多
关键词 同步电机 分数阶 滑模控制 无差拍预测控制
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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 被引量:1
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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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径向磁通永磁同步电机电磁振噪综述 被引量:1
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作者 毛彦欣 赵文祥 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第9期3667-3684,I0033,共19页
永磁同步电机(permanent magnet synchronous machine,PMSM)因其优越的电磁性能被广泛应用,电机的振动噪声特性作为评价其综合性能的重要技术指标而备受关注。该文对径向磁通PMSM电磁振噪方面的国内外研究工作进行概述,对电磁力、结构... 永磁同步电机(permanent magnet synchronous machine,PMSM)因其优越的电磁性能被广泛应用,电机的振动噪声特性作为评价其综合性能的重要技术指标而备受关注。该文对径向磁通PMSM电磁振噪方面的国内外研究工作进行概述,对电磁力、结构模态、电磁振噪分析及抑制方面的现有研究进行系统归纳。对于电机电磁振噪的抑制,主要介绍结构优化方法和控制策略改进方法。最后,阐述现有PMSM电磁振噪研究存在的问题以及未来可能的发展方向。 展开更多
关键词 同步电机 振动和噪声 结构模态 控制策略
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反凸极永磁同步电机的优化设计与分析
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作者 邓先明 田云帆 +2 位作者 陈晨 张宇 代金贵 《电机与控制学报》 北大核心 2025年第6期71-79,共9页
针对内置式永磁同步电机的永磁体退磁问题,提出一种新结构反凸极永磁同步电机。本设计利用增大永磁体夹角的方式解决磁密偏大的问题。同时分别在转子的永磁体侧和交轴侧设置弧形磁障以减小电机转子两极间漏磁,提升电机电磁性能。通过参... 针对内置式永磁同步电机的永磁体退磁问题,提出一种新结构反凸极永磁同步电机。本设计利用增大永磁体夹角的方式解决磁密偏大的问题。同时分别在转子的永磁体侧和交轴侧设置弧形磁障以减小电机转子两极间漏磁,提升电机电磁性能。通过参数化分析得到对弧形磁障的相关参数对电机的电磁性能的影响,使结构优化的效果更明显。通过仿真对比得到,结构优化后电机的永磁体夹角间的磁密为1.2 T,小于优化前的1.6 T;空载反电动势基波高于优化前电机,除7次谐波外其余各次谐波均小于优化前电机;转矩脉动显著小于优化前的电机,并显现出更好的反凸极特性。最后,在实验室条件下搭建一台1.1 kW的样机进行实验,测得其交直轴电感为80.94 mH和94.16 mH,空载反电动势谐波畸变率为10.64%,验证其可行性与优越性。 展开更多
关键词 反凸极同步电机 转子设计 弧形 结构优化 电感特性
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基于磁网络法的外转子永磁同步电机的磁场分析
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作者 边旭 边宏远 梁艳萍 《电机与控制学报》 北大核心 2025年第2期96-104,115,共10页
由于磁网络法具有计算周期短,能快速调节电机尺寸以优化设计需求的优点,因此在永磁同步电机的磁场分析中应用较为广泛。针对传统磁网络法对外转子永磁同步电机磁场模拟过程中难以准确考虑漏磁分布的问题,基于网格单元建立了能够准确模... 由于磁网络法具有计算周期短,能快速调节电机尺寸以优化设计需求的优点,因此在永磁同步电机的磁场分析中应用较为广泛。针对传统磁网络法对外转子永磁同步电机磁场模拟过程中难以准确考虑漏磁分布的问题,基于网格单元建立了能够准确模拟永磁体极间和定子槽内漏磁分布的外转子永磁同步电机等效磁网络模型,该模型考虑了铁心材料的非线性与转子动态问题,相较于传统磁网络法该模型优势在于不需要预设磁通走向且对漏磁计算具有更高的精确度。以一台3 kW的外转子永磁同步电机为例,采用此方法对其磁场进行计算与分析,并且对漏磁模拟的影响因素进行讨论与分析,通过实验对计算结果进行验证。研究表明,基于网格单元建立的等效磁网络模型能够准确模拟主磁及漏磁分布。 展开更多
关键词 外转子同步电机 网络法 分布 非线性
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基于声纹识别的永磁同步电机运行状态监测
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作者 丁惜瀛 付直刚 马少华 《沈阳工业大学学报》 北大核心 2025年第2期145-151,共7页
【目的】在传统永磁电机故障监测领域,接触式信号虽被广泛使用,但通常只能反映电机的单一运行状态且信息量不足,难以识别永磁同步电机的全面运行状态。为丰富信息量,需要额外增加传感器,但这不仅增加了系统的复杂性,还提高了实际应用难... 【目的】在传统永磁电机故障监测领域,接触式信号虽被广泛使用,但通常只能反映电机的单一运行状态且信息量不足,难以识别永磁同步电机的全面运行状态。为丰富信息量,需要额外增加传感器,但这不仅增加了系统的复杂性,还提高了实际应用难度。因此,提高永磁电机状态监测的精度与便捷性成为重要的研究目标。随着智能化监测技术的发展,非接触式信号的应用越来越受到关注。永磁电机运行时产生的音频信号包含了丰富的状态信息,为故障诊断提供了新的方向。相较于接触式信号,音频信号能实时反映由故障引起的电机振动、噪声等特征,有较大的研究价值。然而这类信号易受环境噪声的干扰,导致信号质量差、特征信息不清晰,不利于永磁同步电机的状态监测。针对上述问题,提出了一种基于声纹识别的永磁同步电机深度学习模型,旨在通过深度学习技术高效地监测和诊断电机运行状态。【方法】采用小波去噪算法减少噪声干扰,提升信号质量,进而提升信噪比,确保模型能够更清晰地提取梅尔谱特征,为故障识别和分类奠定基础。然而,直接使用卷积神经网络提取梅尔谱特征可能会削弱特征间的关联性,影响故障识别的精度。引入空间注意力机制,通过加权增强特征的空间位置相关性,使模型关注最关键的部分,提高特征提取的有效性。为提升模型的识别准确率,对梅尔谱特征进行归一化处理,并采用AAM-softmax损失函数。该函数通过强化类间约束,提高模型在不同类别之间的区分能力,进而提升识别精度和泛化能力并优化训练过程,使模型更好地适应不同工况。【结果】仿真测试结果表明,所提出的模型在训练集上表现出色,能够准确识别电机的不同运行状态,并在测试集上展现出较强的泛化能力。实验结果证实,基于深度学习的声纹识别方法能够有效监测永磁电机的多种运行状态,准确度较高且实用性较强。【结论】基于声纹识别的永磁同步电机深度学习模型能够有效去除噪声并提取关键特征。通过引入空间注意力机制和AAM-softmax损失函数,显著提升了模型的识别精度和泛化能力。该模型具有广阔的发展前景,可广泛应用于永磁电机的状态监测与故障诊断,推动电机智能化维护技术的发展。 展开更多
关键词 电机监测 声纹识别 小波去噪 损失函数 空间注意力机制 同步电机
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基于EKF的永磁同步电机无传感器矢量控制方法
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作者 尹一帆 闫丽云 《火力与指挥控制》 北大核心 2025年第6期194-199,共6页
针对永磁同步电机位置检测精度低导致电机控制精度低的问题,提出了基于扩展卡尔曼滤波的电机位置信息实时计算方法,避免了采用常规的位置传感器进行位置信息测量所带来的缺点,额外使用三相绕组的6个线反电势的过零点和6个相反电势过零点... 针对永磁同步电机位置检测精度低导致电机控制精度低的问题,提出了基于扩展卡尔曼滤波的电机位置信息实时计算方法,避免了采用常规的位置传感器进行位置信息测量所带来的缺点,额外使用三相绕组的6个线反电势的过零点和6个相反电势过零点,对电机位置信息计算值进行标校,在无需电机额外提供中线的条件下,提高了电机位置计算的精确性和可靠性,实验结果表明,给出的计算方法可以准确估算电机位置信息并实现电机矢量控制。 展开更多
关键词 同步电机 无传感器 矢量控制 扩展卡尔曼滤波
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基于高频信号注入的永磁同步电机局部退磁故障诊断研究
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作者 徐政 张建忠 +1 位作者 姜永将 邓富金 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第8期3205-3213,I0029,共10页
永磁同步电机的局部退磁故障会引起异常振动和噪声,甚至可能导致电机出现永久性的损坏,准确地诊断局部退磁故障具有重要意义。该文研究发现局部退磁故障会引起定子铁芯的局部饱和,并进一步导致永磁同步电机的电感凸极性增加,而该现象并... 永磁同步电机的局部退磁故障会引起异常振动和噪声,甚至可能导致电机出现永久性的损坏,准确地诊断局部退磁故障具有重要意义。该文研究发现局部退磁故障会引起定子铁芯的局部饱和,并进一步导致永磁同步电机的电感凸极性增加,而该现象并不会在均匀退磁状态下出现。基于此,提出基于电机在高频信号注入下零序电压中的高频故障特征,有针对性地诊断局部退磁故障,并搭建实验平台,验证所提方法的有效性。 展开更多
关键词 同步电机 高频信号注入 零序电压 局部退故障
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永磁同步电机-2R机械臂自适应容错抑振控制
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作者 王伟 朱岩松 吉毅 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第1期160-165,共6页
永磁同步电机-2R机械臂控制由多个关节和执行器组成,通常情况下其为非线性动力系统,易出现混沌现象。因此,永磁同步电机-2R机械臂控制过程中会出现一定的故障,从而影响了机械臂的稳定性和控制性能,在故障条件下的容错抑振控制能力是该... 永磁同步电机-2R机械臂控制由多个关节和执行器组成,通常情况下其为非线性动力系统,易出现混沌现象。因此,永磁同步电机-2R机械臂控制过程中会出现一定的故障,从而影响了机械臂的稳定性和控制性能,在故障条件下的容错抑振控制能力是该机械臂急需解决的问题。在该背景下,提出永磁同步电机-2R机械臂自适应容错抑振控制。基于拉格朗日方程,通过对永磁同步电机-2R机械臂的动能和势能计算,得到的整体动能表达式。然后,结合动能计算结果确定机械臂的未知项和不确定性故障,设计容错控制器来监测机械臂的状态信息。根据动能计算结果和容错控制器获取的机械臂状态信息,设计容错抑振控制器,实现永磁同步电机-2R机械臂在故障状态下的自适应容错抑振控制。实验结果表明:所提方法的永磁同步电机-2R机械臂控制精度更高、振动抑制效果更好,可以显著减小永磁同步电机-2R机械臂的振动,提高运动平滑性、精度和稳定性。 展开更多
关键词 同步电机-2R 机械臂 执行器 抑振控制 动能计算 容错控制 不确定故障
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无感永磁同步电机的单电流传感器矢量控制方法
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作者 任天明 王妲 冯明 《中国惯性技术学报》 北大核心 2025年第5期517-524,共8页
为了降低无位置传感器永磁同步电机矢量控制系统的复杂程度和成本,采用单电流传感器直流母线电流采样法对三相电流进行重构,并采用脉冲移位法减少电流重构盲区。针对脉冲移位引入的三相电流畸变、谐波增加以及影响滑模观测器估计转子位... 为了降低无位置传感器永磁同步电机矢量控制系统的复杂程度和成本,采用单电流传感器直流母线电流采样法对三相电流进行重构,并采用脉冲移位法减少电流重构盲区。针对脉冲移位引入的三相电流畸变、谐波增加以及影响滑模观测器估计转子位置角的问题,提出了改进型脉冲移位法。该改进方法通过插入补偿矢量的方式恢复了驱动信号的对称状态,降低了脉冲移位对相电流的影响。通过仿真和实验验证了改进方法的可行性与有效性。结果表明所提出的改进型脉冲移位法可改善相电流波形并提高滑模观测器对转子位置角的观测精度,相电流总谐波失真率由使用一般脉冲移位法的12.53%降低至6.21%,而转子位置角观测最大误差由0.08 rad减小至0.01 rad,有效提高了控制系统可靠性。 展开更多
关键词 同步电机 相电流重构 无位置传感器 单电流传感器 脉冲移位法
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基于预设性能控制的多永磁同步电机速度一致性控制
17
作者 李逃昌 丛树源 侯利民 《电工技术学报》 北大核心 2025年第14期4522-4533,共12页
为了提高多永磁同步电机(PMSM)速度调节系统的一致性控制性能,该文提出一种基于预设性能控制(PPC)的多PMSM速度一致性控制方法。首先,将多智能体一致性控制思想引入到多电机速度调节系统中,将每个PMSM调速系统看成一个智能体,利用多智... 为了提高多永磁同步电机(PMSM)速度调节系统的一致性控制性能,该文提出一种基于预设性能控制(PPC)的多PMSM速度一致性控制方法。首先,将多智能体一致性控制思想引入到多电机速度调节系统中,将每个PMSM调速系统看成一个智能体,利用多智能体系统自组织协同特性来解决多PMSM的速度一致性协同控制问题。其次,设计基于PPC的PMSM多智能体系统速度一致性控制协议,通过预先设置系统的动态和稳态过程,增强多PMSM速度一致性控制系统的同步控制性能。同时,引入超扭扩张状态观测器(STESO)来观测系统中的扰动,并在速度一致性控制协议中进行实时补偿,进而提高系统的鲁棒性。最后,通过一系列对比实验验证了该文所提方法的可行性及优越性。 展开更多
关键词 同步电机 多智能体 预设性能控制 超扭扩张状态观测器
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基于改进多矢量选择的永磁同步电机鲁棒模型预测定子磁链控制
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作者 何静 李宗俞 吴公平 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第2期610-620,共11页
针对永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)传统模型预测磁链控制(model predictive control,MPFC)系统稳态误差大、参数鲁棒性较差的问题,提出了一种基于定子磁链预测误差矢量分析的永磁同步电机多电压矢量选择方法... 针对永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)传统模型预测磁链控制(model predictive control,MPFC)系统稳态误差大、参数鲁棒性较差的问题,提出了一种基于定子磁链预测误差矢量分析的永磁同步电机多电压矢量选择方法。首先,在两相静止坐标系下依据轴线划分扇区,制定了判断磁链误差矢量所在区域的多电压矢量选择标准。然后,采用定子磁链预测值和两相静止坐标系定子磁链价值函数计算各电压矢量作用时间,改进了传统模型预测寻优过程。此外,设计了一种考虑电阻、电感参数失配的离散滑模定子磁链观测器,进一步提升了系统的参数鲁棒性。最后,通过仿真和实验验证了本文所提预测定子磁链控制方法的有效性和可行性,系统在参数失配情况下仍具有良好的稳态性能,显著减小了定子磁链与电磁转矩脉动。 展开更多
关键词 同步电机 模型预测链控制 多电压矢量 参数鲁棒性
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电压源激励下表贴式永磁同步电机退磁故障建模与分析
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作者 史涔溦 彭琳 +1 位作者 张振 史婷娜 《电工技术学报》 北大核心 2025年第8期2430-2440,共11页
永磁同步电机退磁故障会降低电机的输出性能和负载能力,严重影响电机的使用寿命。建立准确的故障电机解析模型,进行快速电磁性能分析,获得故障情况下的电流、转矩等运行数据,有利于对退磁故障进行早期预测和诊断。该文针对永磁同步电机... 永磁同步电机退磁故障会降低电机的输出性能和负载能力,严重影响电机的使用寿命。建立准确的故障电机解析模型,进行快速电磁性能分析,获得故障情况下的电流、转矩等运行数据,有利于对退磁故障进行早期预测和诊断。该文针对永磁同步电机局部退磁故障,引入一个表示退磁区域空间角度的参数,推导了剩余磁化强度径向分量和切向分量的傅里叶系数,从而建立了永磁体局部退磁情况下的电机解析模型。在此基础上,针对实际应用中控制系统的电路接口,提出一种以磁链作为中间变量、由电压源逆变器驱动的解析模型,并将该模型应用到矢量控制系统中实现联合仿真,计算了电机的定子磁链、电流和转矩,经Ansys/Simplorer时步有限元模型和实验验证了该模型的准确性和有效性。相较于时步有限元法,该文提出的解析模型-控制电路联合仿真大幅缩短了计算时间,提高了运算效率。 展开更多
关键词 同步电机 退故障 解析建模
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基于改进蜉蝣算法的永磁同步电机参数辨识
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作者 彭思齐 郭旦 +2 位作者 李伟俊 彭鸿羽 李福 《传感器与微系统》 北大核心 2025年第6期153-156,160,共5页
针对一类智能优化算法在永磁同步电机(PMSM)参数辨识中存在种群多样性较差、易于陷入局部最优导致参数辨识结果精度不高的问题,提出一种改进蜉蝣算法(IMA)用于PMSM参数辨识。通过SPM混沌映射初始化种群,提高种群多样性,在雄性蜉蝣位置... 针对一类智能优化算法在永磁同步电机(PMSM)参数辨识中存在种群多样性较差、易于陷入局部最优导致参数辨识结果精度不高的问题,提出一种改进蜉蝣算法(IMA)用于PMSM参数辨识。通过SPM混沌映射初始化种群,提高种群多样性,在雄性蜉蝣位置更新部分中,根据个体适应度值分别采用柯西变异和高斯变异进行位置更新,增强算法全局搜索能力。最后应用混沌折射反向学习策略对全局最优位置进行更新,加强算法跳出局部最优的能力。基于6个基准测试函数对IMA性能进行评估并在仿真实验中与其他对比算法的参数辨识结果进行对比。结果表明:IMA收敛速度和收敛精度均有较大提升,且参数辨识结果快速、准确。 展开更多
关键词 同步电机 改进蜉蝣算法 参数辨识
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