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[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]
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]
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]
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]
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]
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]
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]
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]
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]
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] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
曾远帆 陈红旭 王立军 田光宇 周伟波
换档过程的动力中断和冲击是制约多档位变速器系统在纯电动汽车中大规模应用的主要原因。该文以无同步器的电机-变速器直连系统为研究对象,运用多体动力学原理建立能够准确描述其换档过程动力学特性的混杂自动机模型;基于该模型各个阶段的动力学特性,设计了转速主动同步与转角主动同步协同的换档控制策略,在换档过程中实现了接合套和接合齿圈的转速与转角的精确同步。仿真试验结果表明:换档过程的混杂自动机模型与实际过程相符,换档控制策略能够使无同步器的电机-变速器直连系统实现快速、无冲击的换档,将动力中断时间缩短到350 ms内。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
刘福贵 王鹏飞 雷宇
提出一种新型结构的永磁游标电机。该结构转子采用切向充磁的曲边梯形永磁体,并将转子轭外侧开槽,能够有效改善气隙磁场;定子内部开槽,能在保证一定机械强度的情况下,降低定子槽处的径向磁阻,改善磁场调制作用,从而提高永磁游标电机的性能。借助有限元法,比较分析永磁体结构参数、槽结构参数对气隙磁场的影响和定子内开槽的参数,得出初始设计参数。为了得到最优的新结构参数,采用田口法对初始参数进行了优化,使电机性能进一步提高。最后,将采用新结构的永磁游标电机和传统聚磁永磁游标电机的性能进行了仿真对比,结果表明:优化后的新结构电机能够增大气隙磁场基波幅值,提高波形的正旋度,改善了电机的输出转矩。
关键词：
永磁游标电机 切向充磁 田口法
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
曹海翔 沈靖文 王善铭 牟佳男 杨占录 洪剑锋
永磁直流电机的定子振动具有鲜明的特性,对它的分析对于分析其他各类电机的振动具有借鉴作用。该文用解析法分析了电机内的磁场和径向电磁激振力,从物理概念上定性解释了直流电机振动的特征。特别地,指出永磁直流电机槽频电磁激振力的阶数与定子振动形态的空间阶数不同。为准确计算电机振动,利用电磁场有限元仿真了电机内的磁场与电磁力分布,并采用结构场有限元对定子振动进行了仿真。针对试验测试,指出为得到定子振动形态特征,需要在定子上测量足够多的测点。并在一台实际的直流电机上进行振动测试,试验结果与仿真结果相符。
关键词：
永磁直流电机 电磁激振力 振动 振动形态
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
鲁亿方 郝彦爽
利用交-交变频同步电机调速系统原理,采用PSIM软件建立了气隙磁场定向控制的交-交变频同步电机调速系统的仿真模型,对系统模型进行了仿真测试,验证了该模型的稳定性。结合实际热连轧过程,对交-交变频同步电机系统注入电网的谐波进行研究,得到交-交变频同步电机系统运行时谐波的变化规律及其影响因素。实验结果表明,仿真波形变化与现场的波形变化基本相同,该模型可辅助相关理论研究。
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