基于虚拟电阻的永磁同步电机单电流调节器弱磁控制 被引量：20

1

作者 李雪 迟颂 +1 位作者 刘聪 吴尚 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第5期1046-1054,共9页

单电流调节器弱磁控制是一种有效的永磁同步电机弱磁控制策略,该控制方法只需要一个电流调节器就可以同时实现速度调节和弱磁控制,结构简单、动态响应快,并且能够解决传统弱磁控制策略中双电流调节器在电机高速时易于饱和的问题,但是电... 单电流调节器弱磁控制是一种有效的永磁同步电机弱磁控制策略,该控制方法只需要一个电流调节器就可以同时实现速度调节和弱磁控制,结构简单、动态响应快,并且能够解决传统弱磁控制策略中双电流调节器在电机高速时易于饱和的问题,但是电机不能充分利用逆变器输出电压,且电机的带载能力和效率不能兼顾。该文提出基于虚拟电阻的单电流调节器弱磁控制策略,对单电流调节器弱磁控制中的弱磁电压依据电流轨迹进行优化设计,在保证动态调速性能和带载能力的同时实现效率优化;构建基于虚拟电阻的单电流调节器弱磁控制系统,通过仿真和实验验证了该算法的正确性和有效性。 展开更多

关键词 永磁同步电机 弱磁控制 单电流调节器 虚拟电阻

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电动汽车IPMSM单电流调节器弱磁控制技术 被引量：8

2

作者 康劲松 张亚洲 《电源学报》 CSCD 2014年第4期41-46,共6页

针对电动汽车IPMSM在弱磁扩速时交直轴电流强耦合的问题,采用单电流调节器的弱磁控制方式,通过选择开关对最大转矩电流比(MTPA)控制方式和弱磁控制方式在不同运行状态下进行切换。在弱磁控制中直轴电压指令由直轴电流调节器获得,交轴电... 针对电动汽车IPMSM在弱磁扩速时交直轴电流强耦合的问题,采用单电流调节器的弱磁控制方式,通过选择开关对最大转矩电流比(MTPA)控制方式和弱磁控制方式在不同运行状态下进行切换。在弱磁控制中直轴电压指令由直轴电流调节器获得,交轴电压指令则根据直轴电压值通过调节器直接给出。该方法能够对电机直流电压充分利用,使电机工作在最优工作点。建立该控制系统的Matlab/Simulink仿真模型,仿真结果分析证明该方法的可行性。最后搭建以英飞凌TC 1782为主控芯片的电动汽车驱动控制系统平台,对所提的控制策略的实际应用能力进行验证。 展开更多

关键词 电动汽车 IPMSM 弱磁控制 单电流调节器

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一种基于单D轴电流调节器的PMSM在方波下的控制策略 被引量：7

3

作者 王震 周明磊 +2 位作者 谢冰若 白龙 王琛琛 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第3期1154-1163,共10页

永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)由于其多方面的优点,在轨道交通领域得到越来越多的重视。轨道交通领域的牵引电机在高速区通常会进入方波工况。针对永磁电机在方波工况下电机电压完全失去调节能力的问题,提出... 永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)由于其多方面的优点,在轨道交通领域得到越来越多的重视。轨道交通领域的牵引电机在高速区通常会进入方波工况。针对永磁电机在方波工况下电机电压完全失去调节能力的问题,提出一种基于单d轴电流调节器调节q轴电压的控制策略(single D-axis current regulator-variable Q-axis voltage,SDCR-VQ),该方法可适用于任意形式的永磁电机在全弱磁区域内的控制。通过建立该方法的小信号模型,对其稳定性以及动态性能进行分析。基于该方法,针对永磁电机在运行中电机参数会发生变化的问题,对电机参数不准的影响进行分析,并提出一种多参数在线补偿策略。最后通过仿真和实验验证了所提方波下控制策略以及参数补偿策略的有效性。 展开更多

关键词 永磁同步电机 方波 矢量控制 单电流调节器 参数补偿

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基于单电流调节器的永磁同步电机深度弱磁控制及模式切换控制策略 被引量：2

4

作者 王国栋 王丽芳 +1 位作者 吴艳 张俊智 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2023年第2期219-230,共12页

为解决传统双电流调节器弱磁控制策略因交叉耦合和电流调节器饱和导致的系统不稳定问题,提高电流动态响应速度,本文提出一种稳定的永磁同步电机深度弱磁控制策略——基于电压相角的改进型单电流调节器弱磁控制及模式切换控制策略。该控... 为解决传统双电流调节器弱磁控制策略因交叉耦合和电流调节器饱和导致的系统不稳定问题,提高电流动态响应速度,本文提出一种稳定的永磁同步电机深度弱磁控制策略——基于电压相角的改进型单电流调节器弱磁控制及模式切换控制策略。该控制策略集成了动态性能优异、控制结构简单、不依赖电机参数、电压利用率高和可移植性强等优点。在分析了不同单电流调节器的稳定运行范围后,根据系统控制需求的不同,规划了不同的电流轨迹,设计了不同单电流调节器弱磁控制策略,优化改进了恒转矩区和弱磁区切换条件,确定了恒转矩区和弱磁区切换时保持电压相角不变的关键,提出了不同单电流调节器切换时,可根据控制需求的不同,设计不同的切换方法,但须确保切换时交轴电压保持不变的切换关键,使控制策略便于工程应用。仿真和实验验证了所提方法的稳定深度弱磁能力和切换控制策略的有效性,最终实现了6.3倍深度弱磁控制和弱磁区不同单电流调节器在电动工况和发电工况下的平滑切换。 展开更多

关键词 永磁同步电机 单电流调节器 弱磁控制 电流轨迹 电压相角

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负载能力最大化的PMSM弱磁控制交轴电压给定策略 被引量：1

5

作者 周坤 赵世伟 +1 位作者 杨向宇 邱小华 《微特电机》 2023年第5期44-49,共6页

永磁同步电机通过弱磁控制可实现宽领域调速,其特有的交叉耦合现象使双电流调节器在进行弱磁控制时具有诸多限制。利用交叉耦合现象的单电流弱磁控制策略具有重要研究价值。定交轴单电流调节器弱磁策略存在电机带载能力未得到充分利用... 永磁同步电机通过弱磁控制可实现宽领域调速,其特有的交叉耦合现象使双电流调节器在进行弱磁控制时具有诸多限制。利用交叉耦合现象的单电流弱磁控制策略具有重要研究价值。定交轴单电流调节器弱磁策略存在电机带载能力未得到充分利用的不足。提出一种负载能力最大化的新单电流调节器弱磁控制策略。经仿真验证,该策略能够显著提高永磁同步电机在进行弱磁控制时的最大负载能力。 展开更多

关键词 永磁同步电机 弱磁控制 单电流调节器 带载能力

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基于模糊PI的永磁同步电机弱磁控制策略

6

作者 魏杰杰 《电工技术》 2023年第16期11-15,共5页

设计了基于模糊PI的永磁同步电机弱磁控制策略,旨在解决永磁同步电机运行过程中转速超调量大、转矩脉动大等问题,并结合单电流调节器弱磁法对系统进行弱磁扩速处理。该设计策略采用模糊PI控制算法、弱磁控制与MTPA控制相结合,利用模糊P... 设计了基于模糊PI的永磁同步电机弱磁控制策略,旨在解决永磁同步电机运行过程中转速超调量大、转矩脉动大等问题,并结合单电流调节器弱磁法对系统进行弱磁扩速处理。该设计策略采用模糊PI控制算法、弱磁控制与MTPA控制相结合,利用模糊PI控制算法优化MTPA控制,提高了系统的响应性能和抗干扰能力。在MATLAB/Simulink中搭建了完善的数学模型,并通过仿真验证了该控制算法的有效性。 展开更多

关键词 永磁同步电机 模糊PI 单电流调节器 弱磁控制

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基于带载能力最大化的PMSM单电流调节器弱磁控制 被引量：4

7

作者 孙鹤旭 刘杰 +1 位作者 董砚 荆锴 《微特电机》 北大核心 2017年第8期5-8,12,共5页

单电流调节器弱磁控制主要针对永磁同步电机高速运行时因交直轴电流高度耦合而导致调速性能变差的问题提出。根据永磁同步电机数学模型从理论上分析了其单电流弱磁控制的可行性,并针对电机单电流调节器弱磁控制时带载能力弱的问题提出... 单电流调节器弱磁控制主要针对永磁同步电机高速运行时因交直轴电流高度耦合而导致调速性能变差的问题提出。根据永磁同步电机数学模型从理论上分析了其单电流弱磁控制的可行性,并针对电机单电流调节器弱磁控制时带载能力弱的问题提出了一种全新的q轴电压给定方法,改善单电流调节器弱磁控制性能。仿真分析和实验结果证明了该方法的正确性和可行性。 展开更多

关键词 永磁同步电机 弱磁控制 单电流调节器 q轴电压

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用于永磁同步电机单电流弱磁控制的积分型滑模控制器 被引量：3

8

作者 曹玉 迟颂 《机车电传动》 北大核心 2018年第1期39-43,共5页

为提高永磁同步电机单电流调节器高速运行的转速控制性能,设计了一种用于永磁同步电机单电流弱磁控制的转速滑模控制器。在滑模控制器的设计中选取了积分型滑模面,有效削弱滑模的固有抖振现象,减小了转速误差和抖动,而且电机转速对负载... 为提高永磁同步电机单电流调节器高速运行的转速控制性能,设计了一种用于永磁同步电机单电流弱磁控制的转速滑模控制器。在滑模控制器的设计中选取了积分型滑模面,有效削弱滑模的固有抖振现象,减小了转速误差和抖动,而且电机转速对负载和供电电压的变化不敏感。结合单电流弱磁控制策略,滑模控制器利用电机定子电流d-q轴交叉耦合效应的作用,实现弱磁和转速的集成控制。仿真和数据分析验证了其可行性。 展开更多

关键词 滑模控制 积分型滑模面 弱磁控制 单电流调节器 永磁同步电机

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基于虚拟阻抗的永磁同步电机弱磁控制 被引量：3

9

作者 迟颂 刘聪 +1 位作者 李雪 吴尚 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第11期9-15,共7页

单电流调节器弱磁控制算法是一种针对永磁同步电机的弱磁控制策略,该算法利用了永磁同步电机定子电流d轴与q轴电流分量的耦合效应,通过给定交轴电压来同时控制永磁同步电机的转矩和磁通。该算法控制简单,动态响应快,但是不能充分利用电... 单电流调节器弱磁控制算法是一种针对永磁同步电机的弱磁控制策略,该算法利用了永磁同步电机定子电流d轴与q轴电流分量的耦合效应,通过给定交轴电压来同时控制永磁同步电机的转矩和磁通。该算法控制简单,动态响应快,但是不能充分利用电机逆变器的直流侧电压,导致电机的调速范围变窄,使得电机工作效率降低。在传统的单电流调节器弱磁控制的基础上,针对电机调速范围变窄的问题,引入虚拟阻抗的概念,提出了一种新的给定交轴电压的方法,依照稳态工作点预先设定电流轨迹,再根据单电流调节器的控制思想得到交轴电压给定值的表达式,解决了传统单电流调节器弱磁控制算法交轴电压值依据经验直接给定的弊端,拓宽了电机的调速范围,提高了电机的工作效率。仿真和实验结果验证了所提算法的可行性和有效性。 展开更多

关键词 永磁同步电机 弱磁控制 单电流调节器 虚拟阻抗

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方波工况下PMSM单电流调节器控制策略的研究 被引量：2

10

作者 王震 周明磊 王琛琛 《电源学报》 CSCD 北大核心 2021年第4期69-77,共9页

轨道交通领域中的永磁同步电机PMSM(permanent magnet synchronous motor)在高速区通常运行在方波工况,电机电压幅值达到最大值时失去调节能力,仅有电压矢量角可供调节,导致传统的基于双电流环的控制策略失效。通过对方波工况下转矩与... 轨道交通领域中的永磁同步电机PMSM(permanent magnet synchronous motor)在高速区通常运行在方波工况,电机电压幅值达到最大值时失去调节能力,仅有电压矢量角可供调节,导致传统的基于双电流环的控制策略失效。通过对方波工况下转矩与电压相角、d轴和q轴电压以及电流与电压相角、d轴和q轴电压关系的推导,可得方波工况下有6种不同的单电流环控制策略,目前应用于方波工况下的单电流环控制策略属于这6种控制策略之一。通过建立小信号模型,对这6种控制策略的稳态性能以及动态性能进行分析比较。最后通过仿真以及实验研究证明了理论分析的正确性。 展开更多

关键词 永磁同步电机 方波工况 矢量控制 单电流调节器

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永磁同步电机分段变交轴电压弱磁控制方法 被引量：1

11

作者 梁裕 刘维亭 +2 位作者 魏海峰 张懿 李垣江 《水下无人系统学报》 2022年第1期61-67,共7页

水面生命探测机器人等救援探测设备在运行状态下,其供电电压会发生下降,为提高其机动性和稳定性,可进入弱磁扩速状态。在供电电压恒定的情况下,通过变交轴电压法的单电流调节器控制,可有效避免双电流调节器造成的控制系统复杂化,以及系... 水面生命探测机器人等救援探测设备在运行状态下,其供电电压会发生下降,为提高其机动性和稳定性,可进入弱磁扩速状态。在供电电压恒定的情况下,通过变交轴电压法的单电流调节器控制,可有效避免双电流调节器造成的控制系统复杂化,以及系统失控和控制效率过低等问题,实现结构简单、控制安全和方便的效果。文中改进了弱磁控制系统的反馈环节和变交轴电压给定方式,增加了限幅处理,提出一种交轴电压给定方式,将电机弱磁过程划分为恒功率弱磁和深度弱磁2个部分,分段实时调节交轴电压,使电机在深度弱磁状态下鲁棒性更强,提高电机高转速下的稳定性。通过Simulink仿真及实验数据分析,证实了该控制方法的可靠性。 展开更多

关键词 永磁同步电机 深度弱磁 单电流调节器 电压反馈 分段变交轴电压

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一种新型的基于单电流调节器提高永磁同步电机系统负载与抗扰能力的算法 被引量：1

12

作者 杨海靖 迟颂 +1 位作者 宋桂英 李雪 《电机与控制应用》 2018年第5期77-82,87,共7页

提出了一种根据永磁同步电机(PMSM)转速来调节交轴电压的最大转矩法。算法对电压极限矢量圆与电流极限矢量圆定量分析,找到电机稳定运行时的最大转矩点,通过在电压极限矢量圆补偿定子电阻压降修正最大转矩点。通过直接给定交轴电压的方... 提出了一种根据永磁同步电机(PMSM)转速来调节交轴电压的最大转矩法。算法对电压极限矢量圆与电流极限矢量圆定量分析,找到电机稳定运行时的最大转矩点,通过在电压极限矢量圆补偿定子电阻压降修正最大转矩点。通过直接给定交轴电压的方式,充分利用修正最大转矩点的电磁转矩,提高电机的负载能力和抗干扰能力。仿真验证了该算法的有效性和可行性。对于最大转矩点的定量分析,使此模型具有良好的可移植性。 展开更多

关键词 永磁同步电机 弱磁控制 单电流调节器 电压极限矢量圆修正 最大转矩

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永磁同步电机单电流调节器弱磁控制策略优化 被引量：8

13

作者 石讯 易映萍 石伟 《控制工程》 CSCD 北大核心 2021年第2期327-334,共8页

针对电压角度法单电流调节器弱磁控制策略带来的内环稳定性下降问题,采用小信号模型法推导了使用该控制策略时电机的传递函数,证明了控制系统本质上是一个非最小相位系统。针对使用该控制策略时内置式电机参数特性导致的开环极点接近虚... 针对电压角度法单电流调节器弱磁控制策略带来的内环稳定性下降问题,采用小信号模型法推导了使用该控制策略时电机的传递函数,证明了控制系统本质上是一个非最小相位系统。针对使用该控制策略时内置式电机参数特性导致的开环极点接近虚轴的问题,提出采用PD控制器前馈补偿策略。针对电机弱磁控制过程中极点改变导致传统PID控制器参数整定不合理的问题,基于内模控制原理,提出采用变参数PID控制器的弱磁控制策略。仿真与实验结果表明,所提出的方法可以有效提高使用电压角度法单电流调节器弱磁控制策略时电流内环的稳定性。 展开更多

关键词 永磁同步电机 单电流调节器弱磁控制策略 电压角度法 非最小相位系统 变参数PID控制

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基于定子电流和转速的新型IPM电流调节器的研究与实现

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作者 刘爱华 林伟义 罗晓 《微电机》 北大核心 2010年第9期37-40,共4页

内置式永磁同步电机(IPM)以其能量密度大,调速范围广的特点在插入式混合动力电动车(PHEV)上得到广泛的应用。该文针对传统矢量控制两电流调节器高速调节(TCC)困难的问题,给出了一种单电流调节器(SCC),并提出一种根据反馈的定子电流和转... 内置式永磁同步电机(IPM)以其能量密度大,调速范围广的特点在插入式混合动力电动车(PHEV)上得到广泛的应用。该文针对传统矢量控制两电流调节器高速调节(TCC)困难的问题,给出了一种单电流调节器(SCC),并提出一种根据反馈的定子电流和转速提高SCC效率和稳定性的方法即可调节单电流调节器(ASCC)。利用电机稳态数学模型,推导出q轴及其解耦分量可由d轴电流决定的数学表达式,通过在矢量图上对比最大电流/转矩(MTPA)及理想控制曲线,说明了ASCC的有效性。仿真和实验结果证明所设计的控制器具有很好的效率和应用前景。 展开更多

关键词 内置式永磁同步电机 内置式混合动力汽车 双电流调节器 可调节单电流调节器 最大电流/转矩

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