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永磁同步电机转速环的一种变结构PI控制器 被引量:47
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作者 符慧 左月飞 +1 位作者 刘闯 张捷 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第12期237-242,共6页
在永磁同步电机调速系统中,传统PI控制的阶跃响应存在超调的问题。采用IP控制虽可消除超调,但会使系统响应变慢,对时变输入的跟踪性能变差。为此,本文提出了一种变结构PI(Variable Structure PI,VSPI)控制器,在传统PI控制器的基础上引... 在永磁同步电机调速系统中,传统PI控制的阶跃响应存在超调的问题。采用IP控制虽可消除超调,但会使系统响应变慢,对时变输入的跟踪性能变差。为此,本文提出了一种变结构PI(Variable Structure PI,VSPI)控制器,在传统PI控制器的基础上引入输入微分前馈,并将误差比例环节与误差积分环节并联的结构改为误差的比例微分环节与积分环节串联的结构。结合遇限停止积分的抗积分饱和环节,VSPI控制在时变输入时等效于PI控制,在阶跃给定时等效于IP控制,因此,VSPI控制在解决阶跃响应的超调问题的同时提高对时变输入的跟踪精度。实验结果验证了所提控制方法的有效性和实用性。 展开更多
关键词 永磁同步电机 PI IP 超调 输入微分前馈
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基于SVPWM的永磁同步电机矢量控制仿真研究 被引量:42
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作者 丁硕 崔总泽 +2 位作者 巫庆辉 常晓恒 胡庆功 《国外电子测量技术》 2014年第6期81-85,共5页
为了对高性能永磁同步电动机矢量控制系统进行准确分析,在分析永磁同步电机数学模型和空间矢量方法的基本原理的基础上,采用经典速度、电流双闭环控制方法建立了永磁同步电机空间矢量控制系统的仿真模型,详细说明了仿真系统模型的4个组... 为了对高性能永磁同步电动机矢量控制系统进行准确分析,在分析永磁同步电机数学模型和空间矢量方法的基本原理的基础上,采用经典速度、电流双闭环控制方法建立了永磁同步电机空间矢量控制系统的仿真模型,详细说明了仿真系统模型的4个组成模块,并在MATLAB/Simulink环境下进行仿真实现。仿真结果表明:系统构建方法简单,基于空间矢量控制方法的同步电动机系统的响应速度快,系统运行平稳,仿真波形与理论分析一致,验证了该仿真实验平台的有效性。 展开更多
关键词 永磁同步电机 空间矢量脉宽调制 仿真 SIMULINK
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基于改进滑模观测器的永磁同步电机无位置传感器I/F起动方法 被引量:34
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作者 肖烨然 刘刚 +2 位作者 宋欣达 崔臣君 孙庆文 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2015年第8期95-102,共8页
针对传统的永磁同步电机无位置传感器开环起动过程中存在启动电流大、功率因数小、抗负载扰动能力弱的问题,提出了一种基于改进滑模观测器的无位置传感器电流闭环I/F起动策略。起动加速阶段,在电枢绕组中产生幅值固定、频率逐渐增大的... 针对传统的永磁同步电机无位置传感器开环起动过程中存在启动电流大、功率因数小、抗负载扰动能力弱的问题,提出了一种基于改进滑模观测器的无位置传感器电流闭环I/F起动策略。起动加速阶段,在电枢绕组中产生幅值固定、频率逐渐增大的旋转电流矢量,使转子加速起动。当转速达到设定值时,检测指令位置角与用改进滑模观测器估算的转子位置角之间的偏差角,当该偏差角低于设定的阈值时,立刻切换至基于改进滑模观测器的无位置传感器电流解耦控制阶段。仿真和实验结果表明,采用所提起动策略后,起动电流可控,切换时刻的电流、转矩平稳无冲击。实验结果也验证了该起动策略能有效避免过流的产生,具有良好的动态性能和一定的抗负载扰动能力。 展开更多
关键词 永磁同步电机 无位置传感器 I/F起动 滑模观测器 滑模控制 状态切换 电流解耦 闭环控制
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自抗扰控制在永磁同步电机无速度传感器调速系统的应用 被引量:29
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作者 邵立伟 廖晓钟 +1 位作者 张宇河 邓青宇 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第6期35-39,共5页
在永磁同步电机(PMSM)无速度传感器调速系统中,为解决负载扰动时控制性能变差的问题,提出用自抗扰控制技术的PMSM控制方案,将负载扰动归为未知扰动,用自抗扰控制(ADRC)来进行估计、补偿和控制。另外,为实现无速度传感器运行,利用ADRC中... 在永磁同步电机(PMSM)无速度传感器调速系统中,为解决负载扰动时控制性能变差的问题,提出用自抗扰控制技术的PMSM控制方案,将负载扰动归为未知扰动,用自抗扰控制(ADRC)来进行估计、补偿和控制。另外,为实现无速度传感器运行,利用ADRC中的扩张状态观测器(ESO)对扰动的估计值进行转速的辨识。仿真表明采用自抗扰控制方法不仅能够提高系统的响应速度,减小稳态误差,并且超调很小,能有效的抑制负载扰动带来的影响,而且ESO估计出来的转速精度高,对电机参数变化不敏感,鲁棒性好。 展开更多
关键词 永磁同步电机 自抗扰控制 鲁棒性 速度估计
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自抗扰控制器在永磁同步电机控制中的应用 被引量:26
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作者 邵立伟 廖晓钟 +1 位作者 张宇河 邓青宇 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期326-329,共4页
为了解决永磁同步电机(PMSM)调速系统突加负载或负载扰动时控制性能差的问题,提出用自抗扰控制技术设计PMSM控制方案.将负载突变和负载扰动归为未知扰动,用自抗扰控制器进行估计、补偿和控制.仿真结果表明,该方法能够提高系统的响应速度... 为了解决永磁同步电机(PMSM)调速系统突加负载或负载扰动时控制性能差的问题,提出用自抗扰控制技术设计PMSM控制方案.将负载突变和负载扰动归为未知扰动,用自抗扰控制器进行估计、补偿和控制.仿真结果表明,该方法能够提高系统的响应速度,减小稳态误差且无超调,能有效地抑制负载变化对转速的影响. 展开更多
关键词 永磁同步电机 自抗扰控制 鲁棒性 速度控制
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针对时变输入的永磁同步电机改进型自抗扰控制器 被引量:26
6
作者 左月飞 张捷 +1 位作者 刘闯 张涛 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第2期161-170,共10页
在永磁同步电机(PMSM)调速系统中,提出了对时变输入具有更高跟踪精度的改进型模型补偿自抗扰控制(MMC-ADRC)策略。传统的自抗扰控制中,扩张状态观测器(ESO)的观测扰动项较大,通过模型补偿可以大幅减小观测扰动项,提高跟踪精度。然而当... 在永磁同步电机(PMSM)调速系统中,提出了对时变输入具有更高跟踪精度的改进型模型补偿自抗扰控制(MMC-ADRC)策略。传统的自抗扰控制中,扩张状态观测器(ESO)的观测扰动项较大,通过模型补偿可以大幅减小观测扰动项,提高跟踪精度。然而当输入时变时,由于常规的模型补偿自抗扰控制(MC-ADRC)存在建模误差,系统对输入的跟踪误差仍然较大。尽管可通过增大控制器增益来减小跟踪误差,但这同时会使系统中噪声被放大,降低系统性能。在MC-ADRC基础上引入输入微分前馈(IDF)得到的MMC-ADRC,可从理论上消除建模误差,在相同增益下获得更高的跟踪精度。仿真和实验结果证明了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 永磁同步电机 自抗扰控制 时变输入 输入微分前馈 模型补偿
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基于增量式光电编码盘的永磁同步电机转子位置初始定位 被引量:14
7
作者 陈荣 《电机与控制应用》 北大核心 2007年第3期32-34,60,共4页
在简述矢量控制原理的基础上,通过分析现有转子位置检测手段的不足,提出使用增量式光电编码盘实施永磁同步转子位置检测及转子位置的初始定位方法。该试验系统使用转子位置初始定位方法。试验结果表明,该方法可以满足实际使用要求。
关键词 永磁同步电机 增量式光电编码盘 初始定位
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基于磁场定向控制的永磁同步电机参数测量 被引量:18
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作者 陈荣 邓智泉 +1 位作者 刘日宝 严仰光 《河海大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2004年第6期684-688,共5页
基于矢量控制原理,介绍永磁同步电机参数测量的一种新方法.该方法借助于同步伺服系统实现电机相关参数的测量,不需要特殊的仪器,也没有特别的测试要求,适用于永磁同步电机参数的现场测量.利用矢量控制情况下电机启动制动过程中速度的线... 基于矢量控制原理,介绍永磁同步电机参数测量的一种新方法.该方法借助于同步伺服系统实现电机相关参数的测量,不需要特殊的仪器,也没有特别的测试要求,适用于永磁同步电机参数的现场测量.利用矢量控制情况下电机启动制动过程中速度的线性变化过程,测量电机转子的转动惯量,为电机控制系统的数学建模与仿真分析奠定基础. 展开更多
关键词 永磁同步电机 磁场定向控制 电机控制系统 电机转子 矢量控制原理 参数测量 伺服系统 制动过程 仿真分析 速度
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永磁同步电动机转速伺服系统PI控制器的一种新设计方法 被引量:17
9
作者 左月飞 刘闯 +2 位作者 张捷 符慧 张涛 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第13期180-188,共9页
提出了PI控制器的一种新设计方法,将所有已知和未知的扰动集中为总扰动,简化系统模型,再用积分器作为扰动观测器对总扰动进行观测并补偿。新型PI控制器中的参数与系统性能之间的关系非常简单,易于整定。针对连续变化输入,新型PI控制器... 提出了PI控制器的一种新设计方法,将所有已知和未知的扰动集中为总扰动,简化系统模型,再用积分器作为扰动观测器对总扰动进行观测并补偿。新型PI控制器中的参数与系统性能之间的关系非常简单,易于整定。针对连续变化输入,新型PI控制器引入了输入微分前馈,具有更好的跟踪性能,且输入微分前馈仅是一个微分器,与电动机参数无关,进一步简化了控制器的设计。采用离散最速跟踪微分器对阶跃输入安排过渡过程,可以消除PI控制系统阶跃响应的超调,同时提高系统阶跃响应对控制器参数的不敏感性。实验结果验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 永磁同步电动机 PI控制器 参数整定 连续变化输入 输入微分前馈 过渡过程
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多参数变化下基于参数辨识的永磁同步电机偏差解耦控制方法 被引量:13
10
作者 邓聪颖 舒杰 +2 位作者 陈翔 王頲 禄盛 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期260-268,共9页
针对矢量控制下永磁同步电机d-q轴电流无法动态解耦,导致电机参数的动态变化影响其控制系统稳定性问题,提出一种基于参数辨识的永磁同步电机偏差解耦控制(PI-DDC)方法。以d-q轴电流控制器耦合系数为零推导完全解耦下偏差解耦项的传递函... 针对矢量控制下永磁同步电机d-q轴电流无法动态解耦,导致电机参数的动态变化影响其控制系统稳定性问题,提出一种基于参数辨识的永磁同步电机偏差解耦控制(PI-DDC)方法。以d-q轴电流控制器耦合系数为零推导完全解耦下偏差解耦项的传递函数,由此考虑电阻、电感和永磁体磁链等电机参数的动态变化对偏差解耦效果的影响,引入带遗忘因子递推最小二乘法在线辨识电机各参数,通过实时修正偏差解耦控制模型中的电机参数实现d-q轴电流解耦。以一台永磁同步电机为例,不同工况下的仿真和实验结果表明,所提的PI-DDC方法相比于传统偏差解耦控制方法,d-q轴电流响应时间缩短约50%,超调量分别减小约60%和70%,最大波动幅值分别减小约30%和37%,具有更好的控制精度和动态性能。 展开更多
关键词 永磁同步电机 矢量控制 偏差解耦 参数辨识
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基于模型参考模糊自适应控制的永磁同步电机控制器设计 被引量:10
11
作者 赵珊珊 李晓庆 纪志成 《电机与控制应用》 北大核心 2005年第8期20-25,共6页
基于模型参考模糊自适应控制(MRFAC)方法设计永磁同步电机(PMSM)速度控制器。该控制器具有传统模型参考自适应控制构架。传统模型参考自适应控制系统中的反馈控制器和常规自适应机构分别由主模糊控制器、模糊自适应机构替代,模糊逆模型... 基于模型参考模糊自适应控制(MRFAC)方法设计永磁同步电机(PMSM)速度控制器。该控制器具有传统模型参考自适应控制构架。传统模型参考自适应控制系统中的反馈控制器和常规自适应机构分别由主模糊控制器、模糊自适应机构替代,模糊逆模型结合自适应调整算法构成的模糊自适应机构对主控制器参数进行实时调整,以达到快速适应对象参数和状态变化的目的。利用模块化建模工具Matlab/Simulink建立PMSM控制系统模型。仿真结果表明了所设计控制器运行平稳,具有良好的动、静态特性。 展开更多
关键词 永磁同步电机(PMSM) 模型参考自适应控制 模糊控制
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永磁同步电动机模糊直接转矩控制的研究 被引量:7
12
作者 王军 彭宏 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第3期332-336,共5页
为了提高系统的稳定性和响应速度,将模糊控制技术用于永磁同步电动机控制中,提出了一种新的模糊控制方案.引入零矢量控制,对模糊控制规则进行简化.仿真实验结果表明,与一般直接转距控制相比,模糊直接转距控制的磁链轨迹更接近于圆形;转... 为了提高系统的稳定性和响应速度,将模糊控制技术用于永磁同步电动机控制中,提出了一种新的模糊控制方案.引入零矢量控制,对模糊控制规则进行简化.仿真实验结果表明,与一般直接转距控制相比,模糊直接转距控制的磁链轨迹更接近于圆形;转速能在很短的时间内上升到稳定值;当受到外部干扰时,转距能快速、平稳地变化,达到新的稳态值;电流稳态波形的高频成分大大减少. 展开更多
关键词 永磁同步电动机 直接转矩控制 模糊控制
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永磁同步电机调速系统的一种变给定增益PI控制器 被引量:11
13
作者 符慧 左月飞 +1 位作者 刘闯 张捷 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第1期168-174,共7页
在永磁同步电机调速系统中,传统PI控制的阶跃响应存在超调的问题。采用IP控制虽可消除超调,但会使系统响应变慢。为此,提出带给定增益的PI控制器,在传统PI控制器的基础上,引入输入微分前馈,将误差比例环节拆成给定比例环节和反馈比例环... 在永磁同步电机调速系统中,传统PI控制的阶跃响应存在超调的问题。采用IP控制虽可消除超调,但会使系统响应变慢。为此,提出带给定增益的PI控制器,在传统PI控制器的基础上,引入输入微分前馈,将误差比例环节拆成给定比例环节和反馈比例环节之差,并在给定比例环节中增加给定增益M。经优化设计,M在阶跃给定时取0.5,可实现阶跃响应的快速无超调;M在时变给定时取1,可实现无误差跟踪。为使系统能够对阶跃给定和时变给定同时具有很好的跟踪性能,在带给定增益的PI控制器的基础上,利用给定变化率判断给定类型并自动选择对应的最优增益,构成一种变给定增益PI控制器。实验结果验证了所提控制方法的有效性和实用性。 展开更多
关键词 永磁同步电机 PI控制 IP控制 超调输入 微分前馈
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永磁同步电机H∞鲁棒控制策略研究 被引量:11
14
作者 鱼瑞文 张辉 +1 位作者 谭国俊 张嘉敏 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2012年第2期102-104,共3页
永磁同步电机(PMSM)目前已得到广泛应用,普遍采用双闭环PI控制策略。在考虑到系统建模中的不确定性和负载扰动,基于凸极PMSM的数学模型,将控制器设计问题转化为H∞鲁棒控制标准型问题,通过选取适当的权函数并求解Riccati方程得到控制器... 永磁同步电机(PMSM)目前已得到广泛应用,普遍采用双闭环PI控制策略。在考虑到系统建模中的不确定性和负载扰动,基于凸极PMSM的数学模型,将控制器设计问题转化为H∞鲁棒控制标准型问题,通过选取适当的权函数并求解Riccati方程得到控制器参数。最后,通过实验证明所提出的H∞鲁棒控制策略具有良好的动静态性能。 展开更多
关键词 永磁同步电机 H∞控制 鲁棒控制
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一种永磁同步电机总谐波电流抑制方法 被引量:11
15
作者 王旭东 李鑫 +1 位作者 周凯 隋馨 《哈尔滨理工大学学报》 CAS 北大核心 2016年第5期51-55,共5页
针对永磁同步电机定子电流畸变使电机电磁转矩脉动的问题,分析了电磁转矩脉动的主要原因,在建立永磁同步电机谐波模型的基础上,提出总谐波电流提取的方法,并通过谐波电压注入的方法来抑制定子电流中的谐波分量.在Simulink下建立传统控... 针对永磁同步电机定子电流畸变使电机电磁转矩脉动的问题,分析了电磁转矩脉动的主要原因,在建立永磁同步电机谐波模型的基础上,提出总谐波电流提取的方法,并通过谐波电压注入的方法来抑制定子电流中的谐波分量.在Simulink下建立传统控制仿真系统及加入总谐波电流抑制的仿真系统,对比分析各系统的方针结果,验证了该方法的理论可行性. 展开更多
关键词 永磁同步电机 转矩脉动 总谐波电流 谐波注入
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新型横向磁场永磁同步电动机电感参数计算与功率因数分析 被引量:5
16
作者 陶果 邱阿瑞 李大雷 《微电机》 北大核心 2007年第9期14-17,共4页
由于横向磁场永磁同步电动机具有低转速、高转矩密度的特点,在推进电机领域被广泛研究。提出了一种新型结构的横向磁场永磁同步电动机;利用电磁场有限元数值计算对该电动机的电感参数进行了求解和分析。结合新型横向磁场永磁电动机的结... 由于横向磁场永磁同步电动机具有低转速、高转矩密度的特点,在推进电机领域被广泛研究。提出了一种新型结构的横向磁场永磁同步电动机;利用电磁场有限元数值计算对该电动机的电感参数进行了求解和分析。结合新型横向磁场永磁电动机的结构和参数特点,分析了电动机功率因数与其参数的关系。实验结果验证了分析结果的正确性。 展开更多
关键词 永磁电动机 同步电动机 横向磁场 功率因数 电感 有限元分析
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500kW飞轮储能电源系统设计与实验研究 被引量:10
17
作者 戴兴建 张超平 +2 位作者 王善铭 姜新建 李胜忠 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2014年第6期1123-1126,共4页
为满足钻机动力系统调峰运行要求,研制了一套电动功率110kW、发电功率300—500kW、储能4500Wh的飞轮储能电源系统。该系统采用合金钢高速飞轮储能、永磁同步电机实现电能充放,采用DSP控制功率器件实现电机的变频调速和发电整流。用有... 为满足钻机动力系统调峰运行要求,研制了一套电动功率110kW、发电功率300—500kW、储能4500Wh的飞轮储能电源系统。该系统采用合金钢高速飞轮储能、永磁同步电机实现电能充放,采用DSP控制功率器件实现电机的变频调速和发电整流。用有限元分析方法求解高速飞轮、永磁体嵌入式电机转子的强度问题。飞轮电机轴系采用永磁轴承与滚动轴承混合立式支承方式,本机动平衡后,系统平稳运行到额定转速3600r/min。飞轮储能电源系统在1800~3600~1800r/min区间充电放电循环效率为86%。 展开更多
关键词 飞轮储能 永磁同步电机 动力调峰
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考虑换热能力和压降的永磁同步电机冷却流道设计 被引量:9
18
作者 万珍平 温万昱 +1 位作者 吴柏禧 付永清 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第7期25-32,40,共9页
现有的对电动汽车驱动电机水冷系统的研究主要集中在水冷系统的换热能力方面,对压力损失考虑不够.针对这一问题,文中首先以常用的驱动电机——永磁同步电机为对象,通过理论计算分析了流道结构参数对换热能力和压力损失的影响,发现流道... 现有的对电动汽车驱动电机水冷系统的研究主要集中在水冷系统的换热能力方面,对压力损失考虑不够.针对这一问题,文中首先以常用的驱动电机——永磁同步电机为对象,通过理论计算分析了流道结构参数对换热能力和压力损失的影响,发现流道螺旋圈数对换热和压力损失均有较大影响,而流道截面尺寸的变化对换热能力几乎没有影响,对压力损失影响较大,发现流道螺旋圈数对换热和压力损失均有较大影响,而流道截面尺寸的变化对换热能力几乎没有影响,对压力损失影响较大,提出了考虑换热能力和压力损失的流道设计方法,为高功率密度永磁同步电机水冷系统的设计提供了参考. 展开更多
关键词 电动汽车 永磁同步电机 流道设计 换热能力 压力损失
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天线指向机构位置伺服的H_∞-PID控制研究 被引量:8
19
作者 李光军 刘强 +1 位作者 刘建章 刘刚 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期2194-2198,共5页
针对大型卫星天线指向机构高精度高可靠性的要求,研制了一种永磁同步电机驱动的新型天线指向机构。在建立双质量体驱动模型的基础上,以ITAE(时间乘以误差绝对值积分)为优化指标,在H∞混合灵敏度约束下PID参数的稳定域内,采用遗传算法对... 针对大型卫星天线指向机构高精度高可靠性的要求,研制了一种永磁同步电机驱动的新型天线指向机构。在建立双质量体驱动模型的基础上,以ITAE(时间乘以误差绝对值积分)为优化指标,在H∞混合灵敏度约束下PID参数的稳定域内,采用遗传算法对PID控制器的参数进行了优化。最后采用优化的PID控制器对指向机构进行了控制仿真和实验验证,结果表明系统具有响应快速而平稳、抗负载扰动和模型误差能力强的特点。 展开更多
关键词 天线指向机构 H∞-PID控制 永磁同步电机 ITAE指标 混合灵敏度
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永磁同步电机矢量控制系统建模与仿真 被引量:8
20
作者 王涛 李勇 +1 位作者 王青 贾克军 《河北大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2011年第6期648-652,共5页
基于永磁同步电机具有多变量、非线性的复杂特性,为研究需要,对其物理模型进行简化,建立了电机的数学模型及其基本方程.在矢量控制众多方法中采用最为简单的使直轴电流id=0方法进行研究,得到了基于转子磁场定向矢量控制下的电机电磁转... 基于永磁同步电机具有多变量、非线性的复杂特性,为研究需要,对其物理模型进行简化,建立了电机的数学模型及其基本方程.在矢量控制众多方法中采用最为简单的使直轴电流id=0方法进行研究,得到了基于转子磁场定向矢量控制下的电机电磁转矩方程.在Matlab/Simulink搭建整个系统仿真模型、转速和电流控制模块,并对这些模块进行仿真.仿真结果表明所得波形符合理论分析,系统响应快、超调量小,系统运行稳定,具有良好的动、静态特性.该模型的建立和分析对电机的实际控制提供了新的研究思路. 展开更多
关键词 永磁同步电机 矢量控制 建模 仿真
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