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[期刊] 实验技术与管理
[作者]
柴锦 李昊 张甫国 王伟胜
永磁同步电机因具有功率密度大、控制精度高、输出响应快等优势，在工业生产和日常生活中应用广泛。为充分发挥永磁同步电机的性能，该文研制了基于现场可编程逻辑门阵列的电机控制实验平台。平台以Xilinx公司的的XC7A75T作为主控芯片，采用磁场定向控制算法实现了永磁同步电机对位置、速度和转矩的控制功能，实验平台可在不同工作模式下稳定运行，可为学生深入学习和理解永磁同步电机工作原理提供软硬件支撑。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
毕大强 郭瑞光 陈洪涛
设计了一种基于PXI的永磁同步电机快速控制原型教学实验平台,阐述了实验平台的整体硬件结构和软件应用进。采用Matlab/Simulink实现永磁同步电机控制算法自动代码快速生成,快速验证算法的可行性。采用LabVIEW图形化编程实现对FPGA板卡资源分配,再通过Veristand实现控制算法与硬件资源对接,并且快速实现上位机的设计。利用上位机监控系统控制永磁同步电机运行状况,实现永磁同步电机瞬时波形实时观测。该平台功能完善、安全可靠、操作简单,可完成永磁同步电机先进控制算法快速验证。
关键词：
永磁同步电机 实验平台 快速控制原型
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
谢斌 张楠 武仲斌 杨如丹
基于Vehicle Spy 3搭建了永磁同步电机对拖实验平台。该平台可以实现数据采集、数据分析和回放仿真等功能,通过CAN总线实现与电机控制器通信。在进行转矩控制精度实验时,通过上位机增加目标转矩后,电机实际转矩的变化稳定在±30 N·m范围内;在电机系统效率实验时,在电动情况下80%以上效率区间占69.7%,发电情况下80%以上效率区间占65%。实验平台采用软硬件结合的方式,有助于学生掌握CAN总线技术,增强动手操作能力,具有较高的实用性。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
周晓华 蓝会立 王晨 张银 杨叙 廖凤依 吴国强
利用Matlab/Simulink仿真平台建立了永磁同步电机的电流滞环跟踪调制矢量控制系统和SVPWM调制矢量控制系统的仿真模型,给出了相关模型参数。针对永磁同步电机负载起动、参考转速变化、负载转矩变化等情形,开展了两种永磁同步电机矢量控制系统的仿真实验教学。实验结果与理论推导一致,验证了所建立仿真模型的正确性。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
韩琨 张长征 袁雷 朱雪松
为抑制基于滑模控制的永磁同步电机系统的抖振现象，提出一种通过高阶滑模控制设计的MRAS无传感器控制策略。通过设置滑模积分环节达到了抑制抖振的目的，表明了高阶滑模控制过程中积分环节的重要性，阐述了非线性滑模控制参数设置思路，相较于MRAS与SMCMRAS提高了SPMSM在中低速的表现性能。最后，基于MATLAB/Simulink代码自动生成的电机算法测试平台，验证了所设计观测器的有效性。实验结果表明，SPMSM在低速的表现效果良好，零速启动表现良好，高阶滑模控制策略较一阶SMC有效降低了抖振，提高了PI控制的鲁棒性，实现了PMSM的宽速域控制。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
蒯松岩 吴文扬 卓金亮 魏伟 王玺凯
在永磁同步电机运行过程中，由于铁芯材料磁导率呈非线性变化而导致电感变化，继而在最大转矩电流控制比（MTPA）控制下出现固有的计算参数与实际参数不匹配现象，严重影响了电机的动态性能和运行工况下的稳定性。针对这一现象，该文采用高频注入原理，通过对高频注入产生的响应信号解调辨识得到实时的电感参数，然后令辨识得到的电感参数参与到MTPA计算中，保证了参数辨识的准确性和电机运行的稳定性，避免了最大转矩电流控制参数与电机不匹配导致的失控问题。最后，采用DSP LAUNCHXL-F28379D为控制核心的实验平台对所提方法进行了验证，实验结果表明该方法能够有效辨识电感参数并实现最大转矩电流控制。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
雷宇 刘福贵 王鹏飞
为减小永磁同步电机的齿槽转矩、降低振动和噪声,对内置V型永磁同步电机的极弧系数、永磁体长度和厚度进行了优化。首先利用有限元分析软件建立了电机的计算模型,然后通过三维插值方法得到优化算法所需的样本空间。引入TO算法并增加了模拟环节加快TO算法的寻优收敛速度。利用改进后的TO算法进行寻优计算,得到了一组使齿槽转矩显著减小的优化方案。通过有限元仿真验证了优化结果的正确性。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
赵换丽 何丹丹 方磊 李宁 刘军荣
详细分析了电压前馈补偿解耦、内模解耦和偏差解耦3种电流解耦方法的原理和优缺点后,提出了对3种方法的解耦效果对电机参数鲁棒性的理论分析;通过设计实验得出转速突变过程中电感的变化规律,在Matlab Simulink仿真环境下有针对性的比较其解耦效果的优劣及其对电机参数的鲁棒性,仿真结果表明偏差解耦是更好的解耦办法。最后在本研究所内基于FPGA+DSP的伺服驱动器平台上对偏差解耦算法进行了实验验证,结果表明,偏差解耦可以显著改善转速突变过程中d轴电流的波动和q轴电流的漂移现象。
[期刊] 华中师范大学学报(自然科学版)
[作者]
王晓光 周晟 胡藏现 赵萌
介绍了一种轴向磁通盘式无铁心永磁同步电机及基本运行原理,根据基本理论对采用分布式集中绕组电机的电磁转矩进行了计算.基于电机的三维有限元模型主要针对电机的三维磁场分布、电磁转矩特性进行了研究,并与传统的有铁心永磁同步电机进行了详细的对比分析,总结了此类电机参数和转矩特性的一些特点.最后通过实验对本文的仿真结果进行了论证,证明了仿真方法的有效性.
关键词：
无铁心轴向磁通 永磁同步电机 有限元
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
年珩 王垚鑫 赵建勇 孙丹 吴敏
设计了一种基于DSP的电力电子及电机控制教学实验平台。平台采用模型化设计、模块化搭建方法,通过Simulink嵌入式编码器实现从模型到代码的自动生成,再灵活搭配硬件模块电路,能够完成各类高性能算法的设计及快速实验验证。文章以空间矢量脉宽调制算法的实现为例,说明了平台运行的原理与过程,分析了不同搭建方式模型的执行效率等问题,为自动代码生成相关教学实验设计提供了参考。此外,在Simulink中搭建了上位机界面,实现了在线调试,增加了实验结果的可读性,提升了实验效率。该平台功能完善、操作简单,可以高效完成电力电子及电机控制有关算法的设计与验证。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
蒯松岩 朱启铭 王玺凯 谭国俊
针对传统脉振高频电压注入法辨识表贴式永磁同步电机转子初始位置时，因电机凸极性小、采样电路存在误差而产生无法判别实际转子位置的盲区问题，提出一种改进型脉振高频电压注入方法。将估算d轴定向到三个位置角为0、2π/3、－2π/3 rad的位置上注入高频正弦电压信号，比较三次注入高频电压信号后，估算q轴上的高频响应电流大小，以此来确定转子所在区域对应的初次位置角。再将估算d轴定向到初次位置角上继续注入脉振高频电压，进行闭环控制，利用PI调节器使估算q轴的高频响应电流收敛于零，最后通过极性判断得到转子初始位置。还运用以DSP 28379D为控制核心的实验平台进行了验证实验，实验结果表明，该方法位置辨识精度高，能有效识别转子位置。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
朱超越 潘再平 赵建勇
介绍了基于电力电子开放模块的100W双馈电机实验平台,并设计了三相PWM逆变、整流实验以及绕线式异步电机交流励磁控制实验。实验平台以TMS320F2812为控制核心,采样电路、调理电路等具有硬件模块化、软件标准化、拓展性较好等特点。实验平台不仅可用于开设上述实验,还可用于开发自主创新实验。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
张辉 王剑 郭涛 史军伟 胡堃
该文依据永磁同步电动机在d-q坐标系下最大转矩电流比控制(MTPA)运行工作点的几何特性,提出一种基于梯度下降法的MTPA控制方法。以电机恒转矩方向与电流下降梯度的数量积作为判断依据,确定当前电机运行工作点位置,并调整电机交轴和直轴电流指令,使电机保持运行在MTPA控制点。该文搭建了永磁同步电机实验平台,通过实验验证了所提方法的正确性和有效性。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
昝小舒 李正航 张笑 程鹤 张动宾
随着新能源汽车的普及，对车载充电机的要求越来越高。为了有效提升整机效率和功率密度，将GaN器件与磁集成技术应用于车载充电机，进行了实验平台研究。基于GaN器件设计了两级式车载充电机拓扑结构与外围电路，通过制作磁集成平面变压器，优化了CLLC变换器，完成了整机控制程序设计及2kW车载充电机实验样机搭建，并对样机进行了实验测试与波形分析。实验结果表明，实验样机具有良好的稳态特性与动态特性，整机功率因数在0.98以上，满载峰值效率达到95.22%。该平台能够帮助学生加深对电力电子技术的认识，掌握新型电力电子器件的特性及应用，锻炼实践操作能力，提高相关课程的教学质量。
关键词：
车载充电机 GaN器件 磁集成技术
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
李留生 郝正航 陈卓 杨旭
为满足实时仿真的需要,研制了具有完全自主知识产权的通用实时仿真器,介绍了该仿真器的功能;基于该仿真器开发了该功率级快速控制原型实验平台,详细介绍了该实验平台的系统组成、工作原理和实验中的关键问题,重点介绍了控制模型中矢量控制系统的建模原理,以及预启动电路和矢量控制系统的实时切换。在实验室样机上实现了感应电机的实时矢量控制。实验结果表明,该实验平台可实现负载模拟和闭环调速实验功能。
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