基于滑模控制的异步牵引电动机直接转矩控制研究

分析了按定子磁场定向的异步电机的数学模型,提出一种适应于高速动车组异步牵引电机全速域范围内的直接转矩控制策略.通过设计适应异步电机转矩和磁链的指数趋近率滑模控制器,建立了基于滑模控制的某型动车组异步牵引电机的直接转矩控制的仿真模型.仿真结果表明,转矩和磁链指数趋近率滑模控制器的引入不仅能够减小磁链畸变和转矩脉动,控制系...     

三相交流异步电机控制系统仿真

阐述异步电机的矢量控制原理,对三相异步交流电机矢量控制系统控制过程进行MATLAB仿真,根据交流电机坐标变换及矢量控制理论提出异步电机在任意同步旋转坐标系下仿真结构图的建模思想,提出一种按“角速度-定子电流-转子磁通”为状态变量在动态坐标系下的动态结构图。利用该结构图可以方便的构成电机的仿真模型,进行仿真计算。仿真结果符合电机实际运行特性,证实采用该系统对三相异步电机进行控制,具有转矩波动小,转速响应快,超调量小等特点,运行性能良好,为实际系统的设计提供理论依据。     

基于自适应磁链观测器的无传感器检测技术研究

基于两相静止坐标系下的永磁同步电动机状态方程,将自适应状态观测器理论应用到磁链位置估计法中,提出了一种基于自适应磁链观测器的估算转子磁极位置和转速的方法.该方法以定子电流和转子磁链为状态变量构造状态观测器,以观测器模型与电机模型的电流误差构成自适应律,通过对线电流和转子磁链的估算实现对转子位置信息的检测.最后用Simulink建立了采用该方法的矢量控制系统的仿真模型,结果表明该估算方法有较高的估算精度和较强的鲁棒性.     

基于超级电容器的太阳能汽车储能系统研究

将内置式永磁同步电机弱磁运行原理与电压空间矢量脉宽调制相结合，提出了一种新的弱磁控制策略.通过用电流调节器输出的参考电压与电压空间矢量脉宽调制后输出的极限电压两者之间的电压差值来改变定子电流相位角，从而重新分配d,q轴给定定子电流分量的大小，最终实现弱磁升速.该控制方法实现了电机高倍弱磁扩速运行，且弱磁电流过渡平滑、响应速度快.与传统弱磁控制方法相比，在弱磁区域能更有效地利用直流母线电压，从而在同样电压和电流限制条件下，电机能产生更高的电磁转矩，适应性更好.仿真和实验结果表明了本文所提弱磁控制策略的有效性和可行性.     

无轴承异步电机的定子磁场定向解耦控制

集旋转与悬浮于一体的无轴承异步电机是一个非常复杂的非线性系统,电磁转矩与径向悬浮力的非线性解耦是实现电机稳定悬浮运行的基础.为了降低控制系统对电机参数的依赖程度,本文采用定子磁场定向控制,同时为了克服此方法在低速时的不足,应用U-I法和I-ω法相结合观测定子磁通和气隙磁通,在matlab/simulink中构造了定子磁场定向控制的无轴承异步电机矢量控制系统.仿真结果表明:实现了电磁转矩与径向悬浮力之间的解耦,验证了此方法的有效性.     

带转子电阻估计的感应电机无速度传感器控制

对于转子电阻未知的感应电机提出了一种可以估计转子电阻的转速估计方法.该方法假设定子电阻已知,用改进的电压模型估计转子磁链.然后根据感应电机的静止坐标系模型推出转速和转子电阻的表达式,在已知转子磁链的情况下,将这两个表达式看作一个二元一次方程组,解出转速和转子电阻的解析表达式,分析了这两个量的表达式的成立条件.提出了感应电机的无速度传感器控制方案.仿真研究表明,本文提出的方法能准确地估计感应电机的转速和转子电阻.     

基于三电平逆变器的直接转矩控制研究

研究异步电动机直接转矩控制调速系统的基本组成和工作原理，提出三电平逆变器的直接转矩控制的方案。直接转矩控制系统采用结构简单，受参数影响小的u—i模型作为磁链观测模型，提高了定子磁链观测的精确度。通过MATLAB／SIMULINK构建仿真模型，结果表明DTC系统具有动态响应速度快、精度高、易于实现等特点，仿真实验验证在该模型下的三电平逆变器直接转矩控制有良好动静态性能。     

基于小波包和Elman神经网络的异步电机转子断条 故障诊断方法

提出了一种基于小波包分析（WPA）和Elman神经网络的异步电机转子断条故障诊断方法.针对异步电机转子断条故障时定子电流出现的边频分量进行小波包分析,提取动态条件下各频带能量作为故障特征向量,削弱了负载变化及噪声对诊断准确性的影响.采用Elman神经网络对故障进行识别,并对Elman网络进行改进,在关联层增加了自反馈增益因子,提高了网络性能.以频带能量作为Elman神经网络识别故障的特征向量,建立从特征向量到电机转子断条故障之间的映射.试验结果表明：基于小波包分析提取的故障特征明显,由WPA和Elman神经网络构成的诊断系统,能有效地识别出转子断条故障,故障诊断准确率高.     

基于弯振模态的螺纹杆式直线超声电机

介绍了基于弯振模态的螺纹杆式直线超声电机的运行机理.在梁弯曲振动模型的基础上,对螺纹杆式直线超声电机进行动力学分析,推导出电机定子驱动点的空间运动轨迹方程,并阐明了电机运行机理.本文应用有限元法分析了电机的振动模态和结构,设计并研制了样机.样机定子的尺寸为13 mm×13 mm×30 mm,最后对电机输出特性进行了测试,最大输出力为5.2 N.     

一种监测笼型感应电动机转子断条故障的新方法

电机断电后，如果有导条断裂，转子磁通在定子绕组中的感应电压将直接受到影响。根据这一特点，提出了一种诊断笼型感应电动机转子断条的新方法，即通过分析定子绕组中感应电压高次谐波的变化来确定转子断条故障。与其他方法相比，该方法能消除三相电压不平衡以及电机磁饱和等现象对故障监测所造成的影响。仿真与试验结果证明了该方法的有效性。     

一种新型的PMSM直接转矩控制

针对传统永磁同步电动机直接转矩控制系统中存在定子磁链和电磁转矩脉动的缺点,提出了一种改进方法,即用变参数PI速度控制器和模糊控制器分别替代传统直接转矩控制系统中的PI速度调节器和滞环比较器,在此基础上重新建立了永磁同步电机直接转矩控制新的控制框图.利用MATLAB仿真软件对传统永磁同步电机直接转矩控制和改进后的直接转矩控制系统进行了仿真对比研究,实验结果表明,新系统有良好的动、静态性能,减少了转矩和磁链的脉动,能满足控制系统快速响应的要求.     

基于PI自适应法的无传感器矢量控制系统的研究

基于同步轴系下的感应电动机电压磁链方程式,提出了一种感应电动机转子磁场定向的矢量控制方法,利用在同步轴系中q轴电流的误差信号实现对电机速度的估算.在该无传感器矢量控制系统中,由于采用了经典的PI调节器,使控制系统更为简单.最后利用MATLAB建立的该无传感器矢量控制系统的仿真模型,通过仿真验证了所提出的无传感器矢量控制系统具有良好的动态和静态性能.     

双电机同轴驱动系统功率追踪算法研究

测算股权制衡度时不考虑股东间的关联关系可能引致偏差。鉴此,重新测算了股权制衡度,以2003~2013年927家A股主板上市公司为样本研究其与公司绩效的关系。结果表明：“新股权制衡度”与公司绩效为非线性的U型关系,而“旧股权制衡度”与公司绩效为线性关系;［1,2］为股权制衡度对公司绩效影响的灰色区间;股权制衡度与公司绩效的关系受股东持股模式和外部环境影响。研究结果支持条件有效论,适度的股权制衡才能发挥积极作用。     

病死猪搬运车底盘驱动系统设计

【目的】解决病死猪搬运车的大功率永磁有刷直流电机驱动控制问题。【方法】以STM32单片机为主控制器,采用电流闭环控制方法,通过硬件电路设计,建立基于大功率永磁有刷直流电机的驱动控制系统。设计了以继电器为转换开关的电机正反转控制电路、调速电路、电流检测电路与过流保护电路。通过脉宽调制(Pulse width modulation, PWM)方式调节电机转速,在病死猪搬运车上对该驱动控制系统进行了试验分析。【结果】该驱动系统能有效驱动1.1 kW的大功率有刷直流电机,启动转矩大、启动平稳。PWM占空比为16%～95%,转速从稳定启动后的低速至满转,调速范围大且稳定。双电机协同较好,具有可靠的隔离保护和过流保护措施。在持续过大电流的情况下,系统能稳定工作,满足搬运车负载大的使用需求,基本实现了病死猪搬运车的预定功能。【结论】该驱动控制系统启动稳定,调速性能好,为解决大功率永磁有刷直流电机的驱动问题提供了一种有效方案。     

电动汽车用内置式永磁无刷直流电机设计研究

设计一台电动汽车用内置式永磁无刷直流电动机,分析气隙尺寸、永磁体厚度、定子绕组匝数等主要结构参数对电机效率、转矩电流比的影响,针对电动车辆复杂的工况对比分析不同负载率下电机的运行性能,完成优化样机研制及测试.研究结果表明：在机械加工能力允许的前提下,适当减小气隙长度可提高电机低速区性能;在兼顾成本的同时,适当增加永磁体用量可提升电机整体性能;适当减少绕组匝数可提高电机高速区性能,但会导致低速区的转矩电流比下降.电机在额定负载时整体效率最高,说明设计方案对额定点的选取合理;转矩电流比随负载率的增加而增大,分析认为这与输出转矩中的磁阻转矩分量有关,这是内置式永磁电机与表贴式永磁电机的一个重要区别,设计需要特别注意.样机测试结果表明：恒转矩区和恒功率区的转矩、功率都满足驱动系统要求.     

圆柱-球体三自由度超声电机及其控制

研制了一种一阶纵振和二阶弯振模态组合的圆柱-球体三自由度超声电机。研究了其中两个自由度的运动轨迹跟踪控制策略,并将其应用于电机样机的控制。其中,运转速度的控制采用激励电压幅值调节法,针对位置控制提出了两种运动轨迹控制策略一种是逐点比较控制,另一种是矢量分解控制。本文提出了调节激励电压幅值的3种脉冲宽度调制(PWM)方法,对这些方法作了比较,并通过一系列实验得到验证。结果表明当改变激励电压幅值时,保持3个振动模态的相位差不变和激励电压信号不失真,是简化控制过程、提高控制性能的关键;矢量控制法效果较好,并有轨迹跟踪误差小、运动平稳和噪声小等优点。     

基于模糊控制的牵引电机冷却风机变频节能控制系统

介绍了一种求解旅行商问题的新算法“最小调整法”，给出了该算法求解旅行商问题的具体步骤以及有效性证明，对算法的复杂性及近似程度进行了分析.最后通过典型算例进行了检验说明.与经典算法相比，新算法体现了简单易行的特点，对求解旅行商问题具有一定的启发意义.