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永磁同步电动机伺服系统研究现状及应用前景 被引量:65
1
作者 李烨 严欣平 《微电机》 2001年第4期30-33,共4页
电伺服系统作为现代工业生产设备的重要驱动源之一 ,是工厂自动化不可缺少的基础技术。随着现代工业的快速发展 ,对现代电伺服系统提出了越来越高的要求。文中在简要剖析电伺服系统发展过程及其趋势的基础上 ,提出发展高性能永磁同步电... 电伺服系统作为现代工业生产设备的重要驱动源之一 ,是工厂自动化不可缺少的基础技术。随着现代工业的快速发展 ,对现代电伺服系统提出了越来越高的要求。文中在简要剖析电伺服系统发展过程及其趋势的基础上 ,提出发展高性能永磁同步电动机 (简称 PMSM)伺服系统的重要意义及其亟待解决的几个问题 ;并就高性能PMSM伺服系统的研究现状作了综述 ; 展开更多
关键词 伺服系统 永磁同步电动机 PID控制 pmsm
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基于神经网络的PMSM速度和位置自适应观测器的设计 被引量:100
2
作者 李鸿儒 顾树生 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第12期32-35,共4页
在对永磁同步电机(PMSM)ba-坐标系下的数学模型进行非线性坐标变换的基础上,提出了一种基于神经网络的无传感器控制方法及非线性自适应观测器设计方法;利用Lyapunov理论设计了网络权系数阵的在线学习规则,并证明了观测器的稳定性。理论... 在对永磁同步电机(PMSM)ba-坐标系下的数学模型进行非线性坐标变换的基础上,提出了一种基于神经网络的无传感器控制方法及非线性自适应观测器设计方法;利用Lyapunov理论设计了网络权系数阵的在线学习规则,并证明了观测器的稳定性。理论分析和仿真结果表明,所提出的PMSM无传感器控制方法具有较强的鲁棒性和令人满意的性能。 展开更多
关键词 神经网络 pmsm 速度 位置 自适应观测器 设计 永磁同步电机 无传感器控制
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基于观测器的永磁同步电动机微分代数非线性控制 被引量:58
3
作者 王江 李韬 +1 位作者 曾启明 张宙 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第2期87-92,共6页
永磁同步电动机(PMSM)是一个典型的非线性多变量耦合系统。微分代数采用动态反馈控制实现一类非线性系统的控制,平滑性是微分代数的重要概念。该文首先给出PMSM的(d,q)数学模型并利用平滑性将其线性化,在此基础上构造了前馈反馈控制... 永磁同步电动机(PMSM)是一个典型的非线性多变量耦合系统。微分代数采用动态反馈控制实现一类非线性系统的控制,平滑性是微分代数的重要概念。该文首先给出PMSM的(d,q)数学模型并利用平滑性将其线性化,在此基础上构造了前馈反馈控制器。利用位置可测的特点,构造了非线性高增益观测器,实现了电流和速度观测,得到了控制一观测器系统,并给出了系统稳定的条件。通过对系统的位置给定仿真试验,结果表明:该系统具有快速性、稳定性、 无超调、抗负载扰动以及无稳态误差观测等优点。 展开更多
关键词 永磁同步电动机 微分代数 非线性控制 观测器 反馈控制 数学模型
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基于离散时间趋近率控制与内模控制的永磁同步电动机传动系统(英文) 被引量:35
4
作者 葛宝明 郑琼林 +1 位作者 蒋静坪 于学海 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第11期106-111,共6页
提出一种永磁同步电动机(PMSM)鲁棒控制技术,以削弱系统性能对电机模型精度的敏感性,简化控制器设计过程。首先在电流控制中应用对模型误差高度鲁棒的内模控制(IMC),得到同步坐标系下直接由电机参数和期望闭环带宽表示的PI型IMC控制器,... 提出一种永磁同步电动机(PMSM)鲁棒控制技术,以削弱系统性能对电机模型精度的敏感性,简化控制器设计过程。首先在电流控制中应用对模型误差高度鲁棒的内模控制(IMC),得到同步坐标系下直接由电机参数和期望闭环带宽表示的PI型IMC控制器,改善电流环特性的同时避免了调节PI参数。随后提出了基于离散时间趋近率控制(RLC)的PMSM速度控制器,其离散解满足了数字控制对离散系统分析与设计的需要,分析了速度环中RLC控制器的稳定性。仿真结果验证了所提传动系统的优良性能。 展开更多
关键词 永磁同步电动机 pmsm 电机参数 电流控制 速度环 控制器 内模控制 分析与设计 离散时间 仿真结果
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基于逆变器死区特性的永磁同步电动机系统的μ-修整变结构控制 被引量:21
5
作者 王家军 许镇琳 +1 位作者 王豪 孟明 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第4期148-152,共5页
永磁同步电动机调速系统由PWM逆变器、永磁同步电动机和机械负载三部分组成,每个部分都具有非线性特性和参数的不确定性。因为PWM逆变器死区的存在,在低速以及调制频率很高时,死区特性将会导致逆变器的 输出电压包含很大的谐波分量,使... 永磁同步电动机调速系统由PWM逆变器、永磁同步电动机和机械负载三部分组成,每个部分都具有非线性特性和参数的不确定性。因为PWM逆变器死区的存在,在低速以及调制频率很高时,死区特性将会导致逆变器的 输出电压包含很大的谐波分量,使得电机转矩发生很大的脉动,甚至导致系统的不稳定。有些学者采用变结构控制降低死区的影响,由于变结构控制本身具有抖振现象,这使得所设计的控制器在到达滑模平面之前很容易激起系统的未建模动态,导致系统无法克服逆变器死区的影响。该文采用具有“.修整项的自适应滑模变结构控制方法来降低抖振对永磁同步电动机系统的影响。设计两个参数,通过调节设计参数可以很容易控制抖振。该控制器对参数摄动和外部扰动具有很强的鲁棒性,控制器不但可以消除逆变器死区的影响,同时还可以使系统全局稳定并且达到准确的位置跟踪。最后利用MATLAB对整个系统进行了仿真,仿真结果证明该设计方案优于自适应变结构控制方法。 展开更多
关键词 永磁同步电动机 调速系统 μ-修整变结构控制 逆变器 死区特性
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滑模观测器及其在无机械传感器永磁同步电机驱动系统的应用 被引量:9
6
作者 胡军 朱东起 高景德 《清华大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第1期13-17,共5页
为了取消永磁同步电机调速系统的机械传感器,电机转子的速度和位置通过测量定子电流和电压来估计,估计算法采用滑模观测器。采用逐段线性化处理技术,提出了一种滑模观测器在非线性系统中的新设计方法。根据这一方法,给出了用于永磁... 为了取消永磁同步电机调速系统的机械传感器,电机转子的速度和位置通过测量定子电流和电压来估计,估计算法采用滑模观测器。采用逐段线性化处理技术,提出了一种滑模观测器在非线性系统中的新设计方法。根据这一方法,给出了用于永磁同步电机状态估计的具体算法。此算法简单,易于用数字计算机实现无机械传感器交流调速。通过数字仿真和实验测试,验证了所提算法的可行性。 展开更多
关键词 滑模观测器 同步电机 永磁电机 驱动系统
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永磁同步电机电磁结构及磁场调节技术的综述分析 被引量:20
7
作者 寇宝泉 赵晓坤 +1 位作者 张浩泉 王梦瑶 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第20期7126-7140,共15页
永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)具有结构简单、体积小、效率和功率因数高等优点,在航空航天、军事国防、装备制造、轨道交通、新能源等领域中被广泛应用。但因永磁磁场调节困难,限制了PMSM在宽调速范围领域的... 永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)具有结构简单、体积小、效率和功率因数高等优点,在航空航天、军事国防、装备制造、轨道交通、新能源等领域中被广泛应用。但因永磁磁场调节困难,限制了PMSM在宽调速范围领域的进一步应用。为了实现磁场可调,国内外学者做了大量研究工作,提出了多种适合磁场调节的PMSM电磁结构。首先,建立了同步坐标系下PMSM的直轴等效磁路,分析了PMSM磁场调节机理,总结了PMSM磁场调节方法。随后,针对不同典型结构的PMSM分别建立了直轴等效磁路,总结不同磁场调节方法之间的区别和联系。最后,归纳PMSM磁场调节方法,总结形成磁场调节的统一理论,有利于探索磁场可调的PMSM新拓扑结构,推动PMSM磁场调节技术的发展。 展开更多
关键词 永磁同步电机(pmsm) 磁场调节 直轴等效磁路 恒功率调速 磁动势 磁阻
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含不确定参数的永磁同步电机位置自适应控制 被引量:14
8
作者 徐波 沈海峰 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第5期482-486,共5页
针对永磁同步电机(PMSM)数学模型结构复杂以及含有不确定参数的问题,通过引入一个合适的状态变换,把原系统转换为一类比较规范的、易于处理的非线性系统的简单形式,再依据反步法的设计原理,给出了PMSM位置自适应控制器的设计方案。理论... 针对永磁同步电机(PMSM)数学模型结构复杂以及含有不确定参数的问题,通过引入一个合适的状态变换,把原系统转换为一类比较规范的、易于处理的非线性系统的简单形式,再依据反步法的设计原理,给出了PMSM位置自适应控制器的设计方案。理论分析表明,该方案能够克服系统中不确定参数的影响,保证了系统全局稳定和所有信号全局有界,并且位置输出渐近跟踪参考信号;仿真结果也证实该控制器具有快速、稳定、无超调等优点,而且能够保证位置跟踪误差很快趋近于零,实现了控制精确度的要求。 展开更多
关键词 永磁同步电机(pmsm) 不确定系统 自适应控制
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基于DSP的PMSM模糊位置伺服系统的研究 被引量:10
9
作者 朱孝勇 李正明 《江苏大学学报(自然科学版)》 EI CAS 2002年第5期82-86,共5页
在对高精度交流伺服系统的研究中 ,提出了一种基于数字信号处理器 (DSP)的全数字永磁同步电机位置伺服系统 ,采用美国TI公司的TMS32 0F2 4 0系列DSP作为数字控制器 ,充分利用其高速运算能力和面向电机控制的丰富的外围设备 ,设计了一套... 在对高精度交流伺服系统的研究中 ,提出了一种基于数字信号处理器 (DSP)的全数字永磁同步电机位置伺服系统 ,采用美国TI公司的TMS32 0F2 4 0系列DSP作为数字控制器 ,充分利用其高速运算能力和面向电机控制的丰富的外围设备 ,设计了一套全数字永磁同步电机位置伺服系统 ,并在永磁同步电机矢量控制的前提下利用模糊控制策略对位置伺服系统进行了控制 计算机仿真和实验结果表明 ,整个控制系统设计简单、可行、有效 。 展开更多
关键词 DSP pmsm 模糊控制 数字信号处理器 永磁同步电机 位置伺服系统 交流伺服系统
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永磁同步电动机矢量控制系统仿真 被引量:3
10
作者 刘铁湘 陈林康 +1 位作者 曾岳南 李长兵 《微电机》 2004年第4期44-46,共3页
在MATLAB6.5环境下,应用SIMULINK中电力系统的仿真工具,对永磁同步电动机(PMSM)矢量控制系统进行仿真。给出了系统仿真结构图和仿真结果。其成果对开发PMSM控制系统有重要意义。
关键词 矢量控制系统 永磁同步电动机 pmsm 电力系统 MATLAB6 仿真工具 SIMULINK 仿真结果 系统仿真 结构图
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基于重复滑膜控制的PMSM的矢量控制系统 被引量:15
11
作者 季传坤 钱俊兵 《电子科技》 2019年第1期52-57,共6页
针对永磁同步电机(PMSM)在负载突变时产生的抖振现象,文中提出了一种重复滑模控制方法。首先,详细介绍了永磁同步电机的数学模型和滑膜变结构的基本原理,并在PMSM速度环上采用滑膜控制方法代替传统的PI控制。其次,具体分析了重复控制的... 针对永磁同步电机(PMSM)在负载突变时产生的抖振现象,文中提出了一种重复滑模控制方法。首先,详细介绍了永磁同步电机的数学模型和滑膜变结构的基本原理,并在PMSM速度环上采用滑膜控制方法代替传统的PI控制。其次,具体分析了重复控制的基本原理,在滑膜控制的基础上加入重复控制,提出了一种新型的重复滑膜控制策略,建立了基于MATLAB/Simulink的电机仿真模型。仿真结果表明,此控制方法在电机转速上升阶段具有较好的系统响应性;在电机突加负载时,电机转速最大突变值比使用滑膜控制时减少了74. 55%,且电机恢复到稳定状态用时为使用滑膜控制时的37. 5%;验证了所提出的重复滑膜控制方法具有较强的抗负载性和系统稳定性。 展开更多
关键词 永磁同步电机(pmsm) 滑膜控制 重复控制 电机仿真模型 重复滑膜控制 抗负载性
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永磁同步电机位置传感器的故障检测和容错控制 被引量:16
12
作者 董亮辉 刘景林 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期306-312,共7页
为了提高永磁同步电机驱动的可靠性和安全性,实现对霍尔位置传感器故障的容错控制,提出了更加高效的故障检测和补偿方法。分析了霍尔信号的状态和跳变沿中所包含的转子位置信息,以状态值与跳变沿之间的关系作为故障检测的依据,提出了更... 为了提高永磁同步电机驱动的可靠性和安全性,实现对霍尔位置传感器故障的容错控制,提出了更加高效的故障检测和补偿方法。分析了霍尔信号的状态和跳变沿中所包含的转子位置信息,以状态值与跳变沿之间的关系作为故障检测的依据,提出了更简便且更高效的故障检测方法。在此基础上,排除了故障信号中所包含的错误位置信息,并重新对反馈位置矢量进行傅里叶级数展开,得出其中的基波和谐波成分。利用谐波分析结果,重建位置矢量跟踪观测器,使电机在单个或2个霍尔发生故障时,能够继续安全运行并保持原有性能。在永磁同步电机驱动系统测试平台中进行实验验证,结果表明所提出的故障检测和容错控制方法能够使驱动系统容错运行,避免了系统的进一步损坏,并且显著提高了故障检测和容错控制的性能。 展开更多
关键词 永磁同步电机 霍尔位置传感器 故障检测 容错控制 矢量跟踪观测器
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永磁同步电机在铁道牵引领域中的应用 被引量:14
13
作者 郭晓燕 张黎 《铁道机车车辆》 2005年第B10期61-65,共5页
尽管牵引变流器控制的三相异步电机的交流传动系统已经广泛地应用于铁道牵引领域,但近年来,由于永磁材料的迅速发展,使永磁同步电机在铁道牵引领域竞争力明显上升,具有良好的应用前景。本文从铁道牵引的观点出发,对永磁同步电机和... 尽管牵引变流器控制的三相异步电机的交流传动系统已经广泛地应用于铁道牵引领域,但近年来,由于永磁材料的迅速发展,使永磁同步电机在铁道牵引领域竞争力明显上升,具有良好的应用前景。本文从铁道牵引的观点出发,对永磁同步电机和异步牵引电机进行了技术比较,介绍了国内外有关研发直接驱动式和全封闭式永磁电动机的概况,分析了永磁同步电机在铁路牵引应用中的发展前景及面临的主要问题。 展开更多
关键词 永磁同步电机(pmsm) 铁道牵引 应用
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带有负载转矩观测器的PMSM自适应反步控制 被引量:14
14
作者 张虎 朱晓虹 孙明山 《电机与控制应用》 北大核心 2016年第4期17-21,共5页
针对永磁同步电机(PMSM)的非线性特点,引入了反步控制方法。该方法设计过程简单,且能够实现PMSM控制系统的完全解耦,控制效果明显优于传统的PI控制方法。考虑到在电机运行过程中电阻易受温度变化而改变阻值,提出了自适应方法与反步法相... 针对永磁同步电机(PMSM)的非线性特点,引入了反步控制方法。该方法设计过程简单,且能够实现PMSM控制系统的完全解耦,控制效果明显优于传统的PI控制方法。考虑到在电机运行过程中电阻易受温度变化而改变阻值,提出了自适应方法与反步法相结合的控制策略,克服了参数改变对系统稳定性能的影响。设计了一套负载转矩滑模观测器来降低负载实变对速度的影响,将辨识的转矩引入电流环控制中实现电流的前馈补偿。仿真结果表明,自适应反步控制与负载观测器相结合能够有效提高控制系统的动态响应速度,使系统具有较强的鲁棒性。 展开更多
关键词 永磁同步电机(pmsm) 反步控制 自适应控制 负载转矩观测器
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永磁同步电机的直接转矩控制及其数字仿真 被引量:6
15
作者 徐艳平 曾光 申明 《西安理工大学学报》 CAS 2003年第4期356-359,共4页
分析了直接转矩控制的原理,在此基础上探讨了其在永磁同步电机控制中的应用,并对直接转矩控制系统进行了数字仿真。结果表明,与传统的控制方法相比,该控制方法起动时间短、响应速度快,具有更好的动、静态性能。
关键词 永磁同步电机 pmsm 直接转矩控制 DTC 仿真
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基于灰狼优化的永磁同步电机自适应反推鲁棒控制策略 被引量:14
16
作者 俞沛宙 王澍 +3 位作者 杨继辉 张宇华 薛花 黄珂 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2021年第2期39-46,共8页
针对永磁同步电机存在非线性项的不确定性,以及在运行过程中参数摄动与负载扰动对机械角频率、转速以及系统控制产生的影响,为适应高精度、高稳定的调速应用要求,提出一种基于灰狼优化的永磁同步电机自适应反推鲁棒控制策略。应用非线... 针对永磁同步电机存在非线性项的不确定性,以及在运行过程中参数摄动与负载扰动对机械角频率、转速以及系统控制产生的影响,为适应高精度、高稳定的调速应用要求,提出一种基于灰狼优化的永磁同步电机自适应反推鲁棒控制策略。应用非线性反推控制解决电机的非线性问题,并将灰狼优化应用于自适应反推算法中,实现电机转速对期望值的自适应调节跟踪,从而获得较好的动态响应及鲁棒性。首先,建立包含参数摄动以及输出侧负荷扰动的永磁同步电机数学模型,设计出满足李雅普诺夫稳定的反推控制器。其次,用灰狼算法对反推控制器参数进行优化,进一步提高系统的稳定性和鲁棒性。仿真结果验证了该控制器具有良好的速度跟踪与抗干扰调节效果,表明了该方法的有效性。 展开更多
关键词 永磁同步电机(pmsm) 自适应反推控制 李雅普诺夫 灰狼优化 鲁棒性
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永磁同步电机改进占空比模型预测转矩控制方法 被引量:13
17
作者 徐艳平 周钦 +2 位作者 雷亚洲 张保程 李园园 《电气传动》 北大核心 2017年第5期14-17,44,共5页
针对永磁同步电机(PMSM)传统模型预测转矩控制(MPTC)存在转矩和磁链脉动较大的问题,提出了一种对占空比和电压矢量同时优化的模型预测转矩控制方法。该方法针对每一种电压矢量预先计算出使得下一时刻转矩和磁链误差最小的占空比,再通过... 针对永磁同步电机(PMSM)传统模型预测转矩控制(MPTC)存在转矩和磁链脉动较大的问题,提出了一种对占空比和电压矢量同时优化的模型预测转矩控制方法。该方法针对每一种电压矢量预先计算出使得下一时刻转矩和磁链误差最小的占空比,再通过价值函数同时选取出电压矢量和占空比的组合,并且在占空比计算过程中考虑了对转矩和磁链脉动的同时抑制。实验结果表明,所提出的控制方法能够较好地抑制转矩和磁链脉动。 展开更多
关键词 永磁同步电机(pmsm) 模型预测转矩控制(MPTC) 占空比控制 转矩脉动
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永磁直驱变频装置在皮带运输机中的应用 被引量:14
18
作者 乔爱凤 《山西焦煤科技》 2013年第11期31-35,共5页
隔爆型笼式异步电动机系统驱动胶带输送机驱动效率低、启动不平稳、重载启动困难、故障率高、噪音大,榆次北山煤业有限公司通过技术、经济比较,选用了矿用隔爆型永磁直驱变频调速装置,即无齿轮永磁同步电动机和变频器的组合,该装置结构... 隔爆型笼式异步电动机系统驱动胶带输送机驱动效率低、启动不平稳、重载启动困难、故障率高、噪音大,榆次北山煤业有限公司通过技术、经济比较,选用了矿用隔爆型永磁直驱变频调速装置,即无齿轮永磁同步电动机和变频器的组合,该装置结构简单、体积小、重量轻,投入运行以来损耗大大减少、效率明显提高、启动转矩提高至额定转矩的2.0倍,实现了对皮带输送机的无齿永磁同步变频驱动,有效解决了异步电动机驱动系统存在的问题,是目前煤矿井下皮带输送机驱动系统的首选产品,必将得到进一步的推广应用。 展开更多
关键词 永磁同步电动机(pmsm) 变频器 皮带输送机 推广应用
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永磁同步电机的模型参考模糊自适应控制 被引量:11
19
作者 高春能 沈艳霞 纪志成 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第7期1817-1820,共4页
采用模糊基函数形式,将永磁同步电机时变参数的辨识转化为对模糊基函数权系数的辨识问题,经过离线学习和在线自适应调节的模糊估计器具有对永磁同步电机时变参数的逼近能力。利用参数跟踪误差和控制预测误差信息,设计模型参考模糊自适... 采用模糊基函数形式,将永磁同步电机时变参数的辨识转化为对模糊基函数权系数的辨识问题,经过离线学习和在线自适应调节的模糊估计器具有对永磁同步电机时变参数的逼近能力。利用参数跟踪误差和控制预测误差信息,设计模型参考模糊自适应速度控制器,基于Lyapunov稳定性理论分析了控制器的收敛性,仿真及dSPACE实验结果表明:所设计的永磁同步电机控制系统具有较好的参数跟踪及控制性能。 展开更多
关键词 永磁同步电机(pmsm) 模型参考自适应控制 模糊自适应控制 dSAPCE
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基于低分辨率传感器的PMSM伺服系统 被引量:11
20
作者 许振伟 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第10期38-41,共4页
为降低永磁同步电动机(PMSM)伺服系统成本,提高系统可靠性,本文采用一个低分辨率的霍尔元件作为PMSM伺服系统的传感器,提出一种基于磁链观测法的低分辨率传感器控制技术估计电动机转子的实时位置,实现电流的正弦换向。理论分析表明,这... 为降低永磁同步电动机(PMSM)伺服系统成本,提高系统可靠性,本文采用一个低分辨率的霍尔元件作为PMSM伺服系统的传感器,提出一种基于磁链观测法的低分辨率传感器控制技术估计电动机转子的实时位置,实现电流的正弦换向。理论分析表明,这种控制策略可以很大程度上减小电动机的转矩脉动,提高电动机的控制性能。试验结果证明了该控制策略的有效性和可行性。 展开更多
关键词 pmsm 永磁同步电动机 伺服系统 磁链 转矩脉动 转子 控制策略 分辨率 传感器 实时
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