基于直接转矩控制的电动助力转向系统建模与仿真

直接转矩控制(DTC)理论已经从异步电机拓展到永磁同步电机(PMSM)。现今大多数汽车电动助力转向(EPS)系统使用的都是永磁同步电机。本文从永磁同步电机的电机模型出发,对直接转矩控制方法进行了分析与推导,并搭建了EPS系统在Carsim与Simulink下的联合仿真模型,并进行了仿真试验。仿真结果证明了EPS系统采用直接转矩控制方法时,可以有效地提高汽车的转向轻便性,且具有启动速度快的特点。     

永磁同步电机弱磁控制研究

为提高永磁同步电机(PMSM)的调速范围,使其在基频以上获得更好的动静态性能,选用梯度下降法的弱磁控制策略,对永磁同步电机的弱磁控制系统和弱磁控制原理进行分析。在现有磁同步电机矢量控制的基础上,在MATLAB/SIMULINK环境中搭建PMSM弱磁控制仿真模型,实现PMSM的弱磁调速控制。仿真结果说明该系统增大了永磁同步电机的调速范围,证明该仿真系统的有效性。     

基于改进滑模控制的五相永磁同步电机仿真

针对传统PI速度控制下五相永磁同步电机的抗干扰能力弱、超调量较大等问题,采用一种基于滑模变结构控制的速度控制方法。首先通过三相永磁同步电机推导出五相永磁同步电机的数学模型,以此为基础建立滑模速度控制器;然后,再以一种新型正弦饱和函数代替传统开关函数,从而达到有效抑制滑模的抖振现象。通过MATLAB/Simulink软件建立仿真模型,仿真结果表明:新型滑模速度控制器具有响应速度快、抗干扰能力强等优点,并且系统鲁棒性更佳。     

非理想网络环境下永磁同步电机转速鲁棒控制

针对网络化控制中通信时滞条件下永磁同步电机转速控制问题,首先在网络环境下建立永磁同步电机时滞动力学模型;然后基于模型展开系统调速鲁棒控制器设计,并通过构造Lyapunov-Krasovskii函数得到系统转速控制稳定性条件,进一步利用LMI工具箱计算出相应的鲁棒控制器增益;最后为验证控制器性能,基于SimEvents搭建控制器局域网络(CAN)通信模块,引入干扰信号,以真实反映网络通信诱发的不确定性延迟,并通过MATLAB/Simulink建立基于控制器局域网络的永磁同步电机调速控制系统模型,监测电机转速、相电流及转矩,展开仿真对比分析.结果表明:在非理想网络环境下,采用所设计的调速鲁棒控制器的系统稳定性较传统PI控制器矢量控制方法有显著提高,可以满足永磁同步电机转速控制稳定性要求.     

农用电动车辆预换挡过程转速鲁棒控制方法

提出了一种农用电动车辆换挡过程中永磁同步电机速度同步的鲁棒控制方法。针对电动车辆电驱动总成系统,分析了换挡过程及其中的预换挡速度同步问题,根据系统的结构和工作条件,完成了动力学建模。利用一种非线性控制算法完成了永磁同步电机换挡速度同步鲁棒控制,该算法继承了传统PID控制和鲁棒控制的特点,基于误差和模型两方面进行控制,将农用车辆作业工况下的模型不确定性和外部干扰集中到一个具有假定上限的函数。基于Lyapunov方法从理论上证明了本文设计的鲁棒控制器具有一致有界性和最终一致有界性。通过数值仿真与传统PD控制进行对比,在相同PD控制参数条件下,鲁棒控制器的转速同步误差平均值与标准差均具有明显优势。通过台架试验进一步验证了该鲁棒控制方法对永磁同步电机速度同步控制的有效性,结果表明,该方法转速同步误差平均值与标准差优于传统PD控制30%以上。     

基于MATLAB&LabVIEW的PMSM矢量控制系统建模与分析

基于MATLAB/Simulink建立了三相永磁同步电机矢量控制系统的仿真模型,并利用LabVIEW工具库之中的仿真接口工具箱SIT(Simulink Interface Toolkit)建立与永磁同步电机仿真模型的实时通信;实现了PI控制器各种参数在LabVIEW界面的实时调节,极大缩短了PI控制参数的整定时间。最后,通过对仿真结果的分析,验证了所建模型的准确性和PI调节器参数的可用性。     

电动拖拉机驱动控制系统建模与仿真分析

研发现代农机装备对推动农业现代化具有重要意义,本文针对小型电动拖拉机用永磁同步电机设计了基于MTPA控制策略的驱动控制系统,在Matlab&Simulink仿真软件中进行模型搭建,并与 id=0控制策略进行仿真分析比较,验证了 MT-PA 控制策略的优越性.为适应小型电动拖拉机的不同应用场景,在不同负载转矩下进行了仿真...     

五相永磁同步电机空间矢量PWM控制系统MATLAB仿真

随着电子控制技术不断推动进,传统三相电机已经不能够满足低压大功率的需求,各大研究所和企业展开了多相电机的研究。以五相永磁同步电机为研究对象,分析和研究了空间矢量脉宽调制控制算法,建立了五相永磁同步电机控制系统,并在MATLAB中建立仿真模型,验证了空间矢量脉宽调制控制算法在五相永磁同步电机中控制的可行性。     

基于模型预测控制的多电机驱动系统能量最优分配策略

为了解决传统电动汽车单电机驱动系统高效区无法覆盖汽车行驶工况点的问题,提出了一种基于模型预测控制的纯电动汽车多电机驱动系统能量最优分配策略。首先,以整个多电机驱动系统为研究对象,建立了电机模型和汽车纵向动力学模型,并讨论了采用高效区不同的前后轴电机时提高整车效率的方法。其次,通过台架实验标定出电机在特定转速-转矩工作点的效率,通过引入前后轮驱动力分配比α,将两张电机的效率图转换为整车的车速-驱动力效率图。再次,对模型预测转矩控制下的永磁同步电机系统进行了理论分析与仿真验证。最后,通过硬件在环实验,验证了能量最优分配策略对整车效率以及续航里程提升的有效性。     

考虑温度特性的永磁电机建模及退磁分析

文章以48槽8极V型内置式永磁同步电机为研究对象,针对永磁材料的温度特性,运用有限元分析软件建立考虑温度特性的永磁同步电机仿真模型,计算比较温度变化对电机性能在磁通密度、磁链、反电动势和电磁转矩上的差异,验证了高温对永磁体的退磁风险.     

纯电动汽车电驱动系统噪声控制技术研究进展

从纯电动汽车电驱动系统的噪声问题出发,对电驱动系统中的减/变速器的齿轮啸叫噪声、壳体辐射噪声以及共振引起的噪声、永磁同步电机和感应电机的机械噪声、空气动力噪声和电磁噪声的产生机理与控制技术进行了综述与分析,对纯电动汽车噪声控制的未来进行了展望.研究表明,减/变速器的噪声控制主要从自身结构和材料出发,而永磁同步电机和感应...     

表面式永磁同步电机电动助力转向控制原理分析

设计的电动助力转向表面式永磁同步电机变频调速系统由永磁同步电机、逆变器、转子位置检测装置和控制单元构成。表面式永磁同步电机电动助力转向系统的控制包括扭矩控制和矢量控制。扭矩控制是表面式永磁同步电机电动助力转向系统控制目标,矢量控制是对表面式永磁同步电机定子电流矢量的控制。阐明了表面式永磁同步电机电动助力转向系统的控制过程,分析了表面式永磁同步电机电动助力转向控制系统的助力特性设置、坐标变换和脉宽调制技术。     

基于模型预测控制的多电机驱动系统能量最优分配策略

为了解决传统电动汽车单电机驱动系统的高效区无法覆盖汽车行驶工况点的问题,本文提出了一种基于模型预测控制的纯电动汽车多电机驱动系统能量最优分配策略。首先,以整个多电机驱动系统为研究对象,建立了电机模型和汽车纵向动力学模型,并讨论了采用高效区不同的前后轴电机时提高整车效率的方法。其次,通过台架实验标定出电机在特定转速-转矩工作点的效率,通过引入前后轮驱动力分配比α,将两张电机的效率图转换为整车的车速-驱动力效率图。再次,对模型预测转矩控制下的永磁同步电机系统进行了理论分析与仿真验证。最后,通过硬件在环实验,验证了能量最优分配策略对整车效率以及续航里程提升的有效性。     

永磁同步直线电机推力特性有限元仿真分析

为提高永磁同步电机的驱动性能,对永磁同步直线电机的推力波动特性进行分析,提出减小推力波动的有效措施.采用有限元分析软件Ansoft Maxwell建立开放式槽、半封闭槽、全封闭槽的PMSLM二维仿真模型,对不同齿形的PMSLM的磁力线分布、平均推力、齿槽力、推力波动进行了分析比较.结果表明,相对于开放式槽和全封闭槽,采...     

双转子永磁同步电机的运行特性仿真分析

建立了双转子永磁同步电机的仿真模型,介绍了模型中各个仿真模块在MATLA13／Simulink中的建模方法。使用矢量控制系统和空间矢量控制系统对所建立的电机模型进行了仿真,测试了模型的正确性。比较了矢量控制和空间矢量PWM控制的转矩、转速和电流响应曲线,并且深入分析了双转子永磁同步电机稳定运行和瞬态运行时的特点,结果表明选用不同的控制策略时,动、静态响应有所区别,适用于不同场合,为双转子电机的实践应用提供了技术参考。     

基于模型的永磁同步电机控制策略开发

设计了用于研究永磁同步电机的矢量控制系统。以NXP公司的S32K142芯片为主控芯片,设计了电机控制的硬件电路。在MATLAB环境下使用Simulink搭建了永磁同步电机矢量控制系统的双闭环模型,并进行仿真模拟,有效验证了硬件电路以及id=0控制算法的可行性。     

基于MPC的永磁同步直线电机位置控制

为有效提升永磁同步直线电机位置控制的性能和精度,需要探讨电机的动态性能以及稳态工况等情况,实现对传统电机位置控制系统的优化和升级。课题组分析了永磁同步电机位置控制问题,阐述了基于MPC的永磁同步直线电机的控制原理以及具体的设计方法,并利用MATLAB搭建数学模型,对模型的实际运行状态进行了仿真验证。通过仿真证明,所设计的模型控制具有较好动态性能以及稳态精度,是永磁直线同步电机研发的重要组成部分。     

永磁交流调速系统参数辨识与PI自整定研究

传统PI控制器不具有参数在线整定功能,难以满足高性能永磁交流调速系统要求。根据永磁同步电机速度环等效原理和经典控制理论推导出PI参数与永磁电动机转动惯量的数学关系;根据永磁同步电机的运动方程和离散模型参考自适应理论,建立永磁电动机转动惯量辨识模型;通过软件方式实现PI参数在线自整定。基于TMS320F2407A的全数字交流调速实验结果证明离散模型参考自适应理论可实现转动惯量的在线辨识,PI自整定可有效地消除系统的超调,减少响应时间,极大地提高了系统的动态性能。     

新能源汽车永磁同步电机故障分析与控制技术

永磁同步电机是目前国内外新能源汽车制造中应用最为广泛的驱动电机类型之一,在使用过程中具有稳定性高、控制精度高、维修方便和高功率密度比等应用优势,因此,提高永磁同步电机的工作稳定性、故障监测与维护技术对于保障新能源汽车的稳定、高效和安全运行具有重要意义。基于新能源汽车永磁同步电机的基本控制原理与控制技术,对目前常见的新能源汽车永磁同步电机故障分析技术及方法进行阐述。研究结果可以为新能源汽车永磁同步电机的维护与故障诊断提供发展建议与参考。     

飞轮储能系统仿真研究

针对飞轮储能系统的工况与结构,为了提高飞轮储能系统的稳定性,论文深入研究了永磁同步电机参数在线辨识,应用MRAS方法推导了电机转速和定子电阻、电感、磁链在线辨识的自适应律,将参数辨识值应用到MRAS转速估算中以保证系统在参数变化时的稳定性,并采用Matlab/Simulink进行了仿真验证。仿真结果表明该方法在保证系统的稳态和动态性能的情况下,能准确地估计出电机的转速、位置,达到控制永磁同步电机的目的。