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搜索结果:找到“精密永磁直线同步电机电流闭环控制关键技术研究”相关结果2656条
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  • 【期刊】 永磁同步电机-虚拟电流环控制技术研究

    刊名:电子技术应用 作者:申娟 ; 周实 关键词:永磁同步电动机 ; 无电流传感器 ; 虚拟电流环控制 机构:国网上海市电力公司电力科学研究院 ; 国网上海市电力公司电力科学研究院 ; 上海电气集团股份有限公司中央研究院 年份:2017
    摘要:首先从永磁同步电动机(Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM)无电流传感器的角度出发,提出了虚拟电流环控制方案.在分析了永磁同步电机数学模型的基础上,得出采用电流估算方式来重构反馈电流,以此来实现永磁同步电机转速、电流的双闭环控制.搭建了系统仿真模型和硬件实验平台,仿真及实验结果表明控制系统采用该方案后有效地实现了电机响应速度快、控制精度高的良好控制性能,从而验证了该方案的可行性和合理性.
  • 【期刊】 永磁直线同步电机电流环矢量控制PI参数研究

    刊名:机械与电子 作者:包丽萍 ; 钱俊兵 关键词:永磁直线同步电机 ; 矢量控制 ; 电流环 ; PI参数 ; q轴响应电流 机构:昆明理工大学机电工程学院 ; 昆明理工大学机电工程学院 年份:2017
    摘要:永磁直线同步电机由于自身的结构特点,在驱动过程中会产生推力波动,严重影响电机控制精度。电流环作为矢量控制系统的最内环,其控制结构参数的变化将直接影响电机的q轴响应电流。对PMLSM伺服控制系统的电流环PI矢量控制结构进行了理论分析,通过改变其PI参数对电机的响应过程进行了实验验证,获得了电机的q轴响应电流曲线,继而分析了响应电流电机电磁推力波动的影响。
  • 【期刊】 轻载荷高精密永磁同步直线电机控制性能研究

    刊名:机械研究与应用 作者:姜云贺 ; 刘泉 关键词:高精密 ; 永磁同步直线电机 ; 性能 ; 控制 机构:北京信息科技大学 ; 北京信息科技大学 年份:2011
    摘要:分析了轻载荷高精密永磁同步直线电机中的电磁场分布,利用Matlab建立了永磁同步直线电机的模型,采用高能永磁体的正弦电流控制方法实现交轴电流的矢量控制并且构建了永磁同步直线电机位置控制的仿真系统,与实验结果进行了比较。
  • 【期刊】 直线永磁同步电机变论域模糊PID控制技术研究

    刊名:机床与液压 作者:历达 ; 张涛 ; 唐传胜 关键词:直线电机 ; PID控制 ; 模糊控制 ; 变论域模糊控制 机构:平高集团有限公司 ; 平高集团有限公司 ; 电子科技大学 年份:2012
    摘要:针对永磁同步直线电机中存在非线性、时变性、强耦合性和外部负载不确定性等特点,结合PID控制与模糊控制的优点,将变论域思想引入控制器的设计中,提出一种可变论域自适应模糊PID速度控制策略。该策略解决了在既定规则下无法保证高精度控制的问题,提高了系统的控制性能。仿真结果表明:所提出的控制策略与常规PID控制和模糊PID控制相比,具有更高的控制精度、更快的响应速度和更强的鲁棒性能。
  • 【论文】 流永磁同步直线电机伺服控制技术研究

    作者:李荣 关键词:交流永磁同步直线电机 ; 模型辨识 ; 开环频率响应 ; 伺服控制 ; 交流伺服驱动器 机构:太原科技大学 ; 太原科技大学 年份:2014
    摘要:交流永磁同步直线电机无间隙、高加速度、高速度以及高带宽的传动特性在数控机床等高端装备制造领域具有极大的应用前景。动态精度和运行平稳性是评价运动执行机构的重要指标,然而直驱进给系统阻尼小、存在推力波动等问题,使高速直驱进给系统在抵抗外部扰动方面具有固有缺陷,动态精度低,稳定性差,降低了加工效率、精度和工件质量,引起工件变形,限制了直线电机的推广应用。本文旨在开展高速高精度伺服控制技术研究,提高直线电机动态性能,为直线电机的推广应用做出有意义的探索。 首先,论文分析直线电机的国内外研究和应用现状,总结了影响交流永磁同步直线电机伺服系统性能的关键因素;对交流永磁同步直线电机的数学模型进行了推导,并设计了交流伺服系统的PID控制器;分析了伺服控制器负反馈控制方法的优缺点,开展了前馈补偿算法、运动轨迹规划方法的研究。 其次,根据所设计的交流伺服系统控制结构,对交流永磁同步直线电机伺服驱动器进行了硬件和软件实现。 最后,开展了基于数据的交流伺服系统数学建模方法的研究,采用伪随机信号作为系统激励信号对直线电机伺服系统动态特性进行辨识;利用所设计的交流伺服驱动器和NI PXI-6251数据采集板卡搭建了整个伺服系统频率响应测试平台,对所设计交流伺服驱动器性能进行了测试,完成了交流永磁同步高速直线电机伺服系统特性测试实验,建立了交流永磁同步电机伺服系统的速度开环的相对精确的数学模型。 论文开发了交流永磁同步直线电机伺服驱动器,搭建了系统频率响应测试平台,基于数据对系统特性进行辨识,建立了交流永磁同步直线电机机电系统的数学模型,解决了伺服系统控制控制对象模型不能较全面反映系统特性的问题。通过本文的研究,为实现交流永磁同步直线电机的高速高精度运动控制提供了技术基础,具有广泛的应用前景。
  • 【论文】 永磁同步电机矢量控制系统关键技术研究

    作者:韩晓博 关键词:永磁同步电机 ; 矢量控制 ; 粒子群优化 ; 模糊拓展卡尔曼滤波 ; 无传感器控制 机构:合肥工业大学 ; 合肥工业大学 年份:2017
    摘要:永磁同步电机(Permanent magnet synchronous motor,PMSM)由于具有结构简单、损耗小、效率高以及功率密度较大等优点,已经在伺服系统、新能源汽车、家用电器等方面得到了广泛的应用,因此研究永磁同步电机控制系统的关键技术具有一定的理论和实际经济意义。论文对永磁同步电机矢量控制算法进行研究及具体实现,具体包括电机驱动控制系统的软件和硬件实验方案设计。硬件方案设计主要包括:前端保护、市电整流滤波、电源电压监测、IGBT选型及驱动电路设计等。软件方案设计主要包括:指令译码、转子初始位置定位、方波启动与切换等。重点研究电机驱动桥的过流/短路的快速保护机制、多电阻电流偏置采样的原理及电路设计、基于霍尔传感器的低成本转角估计与转速计算。此外,论文针对电机控制系统对速度响应曲线无超调以及输出稳定性的要求,利用粒子群优化算法,通过定义适应度评价函数来实现PI参数的搜索,实现速度PI控制器参数的优化。另外,论文针对预先选定的常数矩阵不能准确描述电机控制系统过程噪声和测量噪声的问题,改进一种基于模糊EKF的无位置传感器控制算法。该算法是在EKF的计算中加入计算电流残差及电流残差的方差阵的运算,取电流残差方差阵与新息方差阵的特征值的模的之差作为控制器输入,构造模糊控制器,实现在线搜索噪声矩阵的目的,从而得到较为准确的噪声矩阵,继而使电机控制系统稳定运行。论文分别对上述关键技术进行实验和仿真,实验和仿真结果表明,电机控制系统取得良好控制效果,达到预期实验目的。
  • 【期刊】 永磁同步直线电机驱动控制技术研究

    刊名:中小型电机 作者:林春 ; 邱建琪 ; 何苗 ; 林瑞光 关键词:永磁同步直线电机 ; 驱动 ; 控制技术 机构:浙江大学 ; 浙江大学 ; 浙江大学 ; 林泉电机厂 ; 浙江大学 年份:2004
    摘要:本文主要研究永磁同步直线电机在转子磁场定向id=0和SVPWM的控制策略下的驱动控制技术,并就直线电机的特殊性在速度控制上采用了相应的控制方法。在以上的控制思想的基础上搭建了软硬件系统,并进行相应的实验。
  • 【论文】 永磁同步直线电机的参数辨识及前馈控制技术研究

    作者:吴达伟 关键词:永磁同步直线电机 ; 前馈控制 ; 最小二乘 ; 迭代学习 ; 参数辨识 机构:浙江理工大学 ; 浙江理工大学 年份:2018
    摘要:永磁同步直线电机是一种可以直接把电能转化为直线运动的电机。其结构相比旋转电机更简单,没有中间的传动环节,在低速运动时仍然有较好的性能,因此广泛应用于数控机床、光刻机等领域。这些应用场景对于运动速度,位置精度有较高的要求。要想获得高精度的控制效果,首先要获得被控对象的数学模型,然后根据获得的模型来设计控制器。本文将从直线伺服系统的参数辨识和基函数前馈控制器设计两方面展开研究直线伺服系统的参数辨识先从批处理最小二乘算法开始研究。经过在运动控制实验平台实际辨识后发现现有的批处理最小二乘算法、递推最小二乘算法等辨识结果不够精确。因为噪声干扰的原因,导致辨识结果与功率谱分析对比在振荡环节不能拟合。为了解决噪声带来的辨识不准确问题,由此提出一种基于滤波器的迭代学习最小二乘算法。辨识算法把滤波器引入最小二乘算法,并用迭代求解的方法来解决辨识模型中的非线性问题。通过仿真和实验的结果表明,该算法可以有效辨识直线伺服系统的模型参数,尤其针对伺服系统中存在振荡环节的辨识,效果更加明显。传统对于电机控制一般使用PID控制策略,这种控制方法简单有效,在实际控制中的很多场合得到广泛应用。但是该方法对经验的依赖性太强,要求调试人员的经验比较丰富,而且PID控制策略是根据跟反馈误差来进行控制的,这就造成了控制滞后。为了弥补单一PID的不足,达到更高的控制精度,实验采用前馈-反馈二自由度控制策略。前馈控制器的设计采用基于基函数多项式的迭代学习控制算法,该算法用基函数的形式来描述被控对象的模型。对于算法中出现求解最优值的问题,通过不断地迭代,使连续传递函数来逼近控制对象的数学模型的方法获得最优前馈信号。这种方法能够有效减小直线伺服系统在运动过程中的跟踪误差。算法中加权矩阵的引入使得算法的鲁棒性、收敛速度可以通过参数来调节,使得算法更加灵活,应用范围更广。
  • 【论文】 基于神经内分泌算法的永磁同步直线电机控制技术研究

    作者:王晓旭 关键词:永磁同步直线电机 ; 神经内分泌 ; 矢量控制 ; 反馈调节 ; 控制器 机构:合肥工业大学 ; 合肥工业大学 年份:2018
    摘要:直线电机作为一种发展较晚的新型电机,应用于精密机床、智能生产、现代交通等领域具有后发优势。已有的控制方法因为直线电机数学模型的复杂性难以适应控制要求,而智能控制技术发展迅猛,神经网络、免疫控制、遗传算法等被提出。结合直线电机与生物智能控制,本文做了以下几项工作:1、根据永磁同步直线电机的结构与工作原理,利用坐标变换方法进行分析并建立了电机的数学模型,基于SVPWM技术搭建了直线电机矢量控制系统仿真模型。2、根据人体神经内分泌系统中的反馈调节机制设计了基于神经内分泌算法的智能控制器,对控制器的结构与组成算法分别进行了设计。3、基于永磁同步直线电机控制仿真系统,分别采用普通PID控制与神经内分泌算法控制针对直线电机的相关性能进行比对仿真实验,验证了算法的优越性。4、在直线电机控制系统方案的基础上设计了系统硬件方案与电路,针对控制信号与电机运行进行了系统实验分析。本文提出的永磁同步直线电机神经内分泌控制直线电机控制研究提供了新的思路,搭建的直线电机控制系统为相关研究提供了实验平台。
  • 【论文】 飞轮储能系统高速永磁同步电动/发电机控制关键技术研究

    作者:张翔 关键词:飞轮储能系统 ; 高速永磁同步电动/发电机 ; 母线电压控制 ; 扩张状态观测器 ; 电流控制 ; 精确离散控制器 机构:浙江大学 ; 浙江大学 年份:2019
    摘要:飞轮储能系统使用寿命长,功率密度大,循环效率高,可靠性强,响应速度快,非常适合需要数秒至数分钟千瓦至兆瓦级的短时大功率输出且频繁充放电运行的应用场合,是一种具有良好应用前景的短时大功率储能技术,已经在不间断电源、微网、风力发电、轨道交通、电动汽车、航天器和大型舰船等领域得到应用。高速永磁同步电机具有功率密度高、运行损耗小、动态性能好和易于实现能量双向流动等优点,是飞轮储能系统电动/发电机的常见选择。飞轮储能系统电动/发电机频繁周期性工作在快速充/放电状态,具有电气频率高、转速范围宽、载波比低、动态响应要求高的特点,然而工业界中广泛应用的基于PID原理的控制方法不能完全满足其性能需求,因此本文以高速永磁同步电动/发电机及其变流器为研究对象,对飞轮储能系统的控制技术进行研究,具体完成了以下工作内容:1、讨论了飞轮储能系统运行工况的特殊性,以及目前在该工况下高速永磁电机和三相PWM变流器控制存在的主要问题,指出了需要重点研究关键技术问题。建立了飞轮储能系统的数学模型,对高速永磁同步电机在充放电模式下的运行特性进行了分析和讨论,通过电压极限圆、电流极限圆和等功率曲线等手段确定了在母线电压、额定电流以及负载功率等边界条件约束下飞轮储能系统的有效运行范围,所得结论可作为飞轮储能系统高速永磁同步电机和变流器的选型、飞轮储能系统控制方法设计的参考依据,并据此设计搭建了一个额定功率2.5kW,额定转速12000 rpm的飞轮储能系统实验平台。2.提出了一种适应宽转速范围运行的飞轮储能系统母线电压鲁棒控制算法。宽转速范围运行对提高飞轮储能系统储能容量和放电深度至关重要。然而由于母线电压环非线性的特点,传统基于局部线性化的控制算法只能在特定工作点附近实现局部线性化,而飞轮储能系统永磁同步电机在放电状态下转速连续快速宽范围变化,反电势频率和幅值的连续变化将导致工作点的漂移,导致基于局部线性化的控制算法性能恶化。针对这一问题,本文提出了一种采用负载功率和转速补偿的母线电压鲁棒控制算法,以母线电压平方作为状态量,将负载功率、开关损耗以及参数不确定性等内外扰动作为一个扩张状态,使用非线性扩张状态观测器进行观测,并将转速和观测得到的扰动补偿至控制律中,实现了在母线电压环的全局线性化,保证了在可控转速范围内不同转速下母线电控制性能的一致性和鲁棒性。3.提出了 一种基于扩张状态观测器的飞轮储能系统单环母线电压直接控制算法。不同于传统的电压外环电流内环的控制器形式,该算法直接由母线电压的控制误差产生控制量,不存在q轴电流内环。以母线电压平方作为状态变量,将母线电压环和q轴电流环模型整合,并将功率平衡方程中的内外扰动扩张成一个状态变量,从而得到一个三阶扩张系统,使用一个三阶线性扩张状态观测器进行观测,得到母线电压平方的微分信号以及扰动信号,设计了一个包含比例和微分反馈、扰动补偿以及转速前馈的单环母线电控制器,实现了宽转速范围的母线电压快速动态响应。4.设计了一种高速永磁同步电机精确离散电流控制器。飞轮储能系统高速电机转速范围宽,交直轴耦合电压大,导致暂态过程中d-q轴电流瞬态误差,影响电流环的动态性能。运行频率高,载波比低,如果电流控制器设计中不能精确地考虑数字控制系统的各种延时,将导致实际系统中控制信号的幅值和相位畸变,进而导致电流控制性能恶化或者失稳。本文基于一种永磁同步电机精确离散化模型,设计了一种精确离散电流控制器,模型中精确考虑了采样周期中电机控制电压信号的相位和幅值的畸变误差,得到了精确的离散传递函数。在此基础上采用零极点对消实现交叉解耦,并利用扩张状态观测器实时观测反电势误差进行补偿。所设计的离散电流控制器可实现在较低载波比下的电流精确解耦控制。本文提出和设计的三种控制算法均在所搭建的12000rpm飞轮储能系统实验平台上进行了实验验证,多种转速下的实验结果证明了控制算法在宽转速范围运行和低载波比工况下的有效性。
  • 【期刊】 永磁直线同步电机控制技术

    刊名:防爆电机 作者:王文斌 ; 王德成 关键词:直线电机 ; 控制策略 ; 永磁 机构:哈尔滨工业大学 ; 哈尔滨工业大学 ; 黑龙江哈尔滨 ; 黑龙江农业职业技术学院 ; 黑龙江佳木斯 年份:2017
    摘要:永磁直线同步电机与普通的直线步电机相比,具有效率高、输出力矩大、体积小、易于控制等优点,极大地提高了进给系统的快速响应性和运动精度,成为新一代超精密机床中最具有代表的技术.但其结构工艺、控制方法及策略直接影响直线电机的应用与推广.该文根据永磁直线同步电机控制特点,分析了永磁直线同步电机特点及工作原理,结合国内外基于永磁直线同步电机的相关文献,综述了新型永磁直线同步电机控制技术发展概况,并阐述了经典及现代的各种控制策略.
  • 【期刊】 永磁同步电机控制技术研究

    刊名:电子技术与软件工程 作者:谢迎新 ; 朱建光 ; 赵明航 关键词:SVM直接转矩控制 ; 无速度传感器MRAS(模型参考自适应) 机构:沈阳工业大学 ; 沈阳工业大学 年份:2016
    摘要:本文基于SVM的直接转矩控制理论,以永磁同步电机数学模型为参考模型,以电机转速为可调参数建立参考模型,满足波波夫超稳定性定理构建合适的自适应率,实现了采用模型参考自适应法来进行永磁同步电机无速度传感器调速控制的方案。在Matlab-Simulink软件环境下搭建系统的仿真图并进行仿真和分析,结果验证了该方案的可行性。
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