PMSM

摘要： 随着工业互联网的发展,工业微服务成为流行方式。传统建模大多使用Simulink等工具,所建模型重用性差,无法脱离仿真平台运行。为此,使用OpenModelic进行PMSM建模,使用Python、Java语言对所建模型导出的FMU文件进行封装调用,形成电机模型微服务,最后部署在Spring Cloud架构上。对电机模型微服务进行仿真实验,结果显示传统模型转变成微服务是可行的。该设计提高了模型的重用性,可使模型脱离平台运行。

摘要： 针对永磁同步电机PI控制方法带来的稳态误差大、响应速度慢等问题,设计电流环采用无差拍电流预测控制(DPCC),速度环采用PI控制的双闭环控制系统。但DPCC对电机参数的精度依赖性强,当电感和磁链失配时,会产生电流静差。为此,加入扩张状态观测器,利用观测到的交直轴电流对电机实际电流进行校正以及利用观测到的系统内外部扰动对电机的参考电压进行校正。MATLAB仿真结果表明,所提方法既减小了系统的稳态误差,又提高了响应速度,同时对电流静差也起到了抑制作用。

摘要： 针对机床用永磁同步电机(PMSM)控制驱动系统的复杂性和控制性能易受到负载扰动、非线性干扰等因素的影响,利用加性分解理论的优点将永磁同步电机(PMSM)驱动控制系统分解为主系统和辅系统。其中,辅系统采用基于改进的滑模控制方法,在保证系统的稳定调速性和鲁棒性同时,还有效地削弱了传统速度滑模控制器特有的抖振。而主系统采用了基于电流双闭环的跟踪策略,可以更好地控制驱动系统的响应性能,提高了该方法的工程实用性。仿真实验结果表明,该结构控制提高了系统的动态性能和鲁棒性,即可用于机床电机驱动系统。

摘要： 以一种6轴协作机械臂开发平台为对象,对零力拖动示教进行研究。利用拉格朗日法及机械臂结构参数建立其本体动力学模型;将静力学中的摩擦力矩和惯性力矩加入到动力学方程之中得到协作机械臂的零力拖动模型;根据电机轴角速度关系将动力学力矩与关节PMSM电机数学模型结合,得到电机层面的力矩模型;与零力拖动模型整合得到实际应用中的零力拖动模型;利用协作机械臂开发平台对摩擦补偿参数等进行校准,确保了机械臂在工作范围内可实现零力拖动。

摘要： 针对永磁同步电机负载突变和LADRC控制器带宽不变时,线性扩张状态观测器存在观测精度低、观测负担大的问题,设计了一种PMSM基于已知干扰的一阶A-LADRC速度控制策略,该控制策略的内环和外环控制器均采用设计的模型辅助一阶A-LADRC控制方法。仿真结果表明:设计的一阶A-LADRC相比于传统的一阶LADRC和PI控制,具有抗干扰能力强,二次稳态响应时间短及系统鲁棒性强等优点。

摘要： PMSM系统在电动汽车控制系统中应用广泛。为提高PMSM系统的控制效果,本次研究根据DNN神经网络的激活函数优化特点,将DNN神经网络应用到PMSM控制系统之中。结果显示DNN神经网络与其他算法相比性能更加优越,预测误差均值更低,在50与150个样本状态下误差均值分别为0.74N·m与0.58N·m。且本次研究改进后的PMSM控制系统输出的转矩在正常与突变状态下的波动范围较传统PI控制系统更小,分别为位于2.00N·m到2.50N·m之间与2.52N·m到2.63N·m之间。可见基于DNN神经网络的PMSM控制系统性能更加优越,控制效果更佳。

摘要： 针对传统MRAS中转速环利用PI调节器时存在抗扰动能力较弱、系统精度较低等问题,用滑模控制器控制转速环,提出基于改进MRAS的永磁同步电机无位置传感器控制策略。在PSIM中搭建系统仿真模型,并搭建永磁同步电机实验平台对该控制策略进行验证。结果表明,该控制策略具有更好的动态性能,鲁棒性强。

摘要： This paper compares the torque characteristics of single stator permanent magnet synchronous motor(PMSM)and double-stator PMSM under different split-ratios,air-gap lengths and shaft diameters by finite element method.Firstly,the effects of split-ratio towards the torque characteristics of the two motor structures under different air-gap lengths are researched,the results show that the optimal split-ratios of the two motor structures do not change under different air-gap lengths,and the optimal split-ratio of the double-stator motor is greater than that of single-stator,and the torque of the double-stator motor is greater than that of single-stator motor with arbitrary split-ratio under the same air-gap length;Finally,the effects of the shaft diameter to the torque of the two motor structures are investigated,obtaining that with the increasing of shaft diameter,the electromagnetic torque of the single-stator motor is almost unchanged,however,the torque of the double-stator is gradually reduced,when the shaft diameter reached a certain extent,the electromagnetic torque of the double-stator motor is smaller than that of single-stator motor with the split ratio within a certain range,and the torque/quality ratio of the double-stator motor is smaller than that of single-stator motor with their optimal split ratio separately.

摘要： 电机控制器是新能源车辆动力系统的核心之一,其性能的优劣将直接影响整车动力性、经济性、安全性、可靠性等。目前以DSP为核心的传统电机控制器软件响应速率较低,而整车智能化又对控制器的处理能力提出了更高的要求。针对此问题,分析建立了PMSM旋转坐标系下的数学模型,详细阐述了PMSM空间电压矢量控制基本原理,基于低延时、并行工作方式的FPGA实现电机控制器核心SVPWM算法设计,利用同一测功机台架分别实验测试以DSP、FPGA为核心的电机控制器匹配同一台峰值扭矩为2000 N·m的精进电机,测试其各转速下扭矩响应,并按照GB/T18488.2-2015做效率测试,完成扭矩响应对比与效率占比对比,通过台架试验,结果验证了FPGA电机控制器具有优良的动态响应性能与控制性能,能明显提升系统效率。

摘要： 针对永磁同步电机的无传感器控制转子位置和转速估计误差和抖动的问题,结合自适应算法设计了一种新型的自适应滑模观测器来估算电机的转子位置和转速,并使用李亚普诺夫理论证明了算法的收敛性。由于滑模变结构对电机参数依赖小、鲁棒性强,但自身机制引起的系统抖振会影响对电机转子位置和转速的估计。为了降低抖动,采用继电特性的连续函数代替符号函数sgn(s);为提高反动势的估计精度,采用自适应环节代替滤波器;为减少转子位置和转速的估计误差,采用锁相环代替反正切函数估计位置和转速;并对上述算法进行仿真。结果表明转子转速的稳态误差为0.5 r/min,位置稳态误差为0.025 rad,较传统的滑模观测器分别提高了95%和33.3%。

摘要： A novel speed and position sensorless control method for permanent magnet synchronous motor (PMSM)using a sliding mode observer is presented. In this paper, the sliding mode observer's structure and its design methodare described. First, by adopting mathematical model of PMSM in a stationary αβ reference frame, stator currentsare observed to achieve the stator speed and position of PMSM by using sliding mode observer. At the same time, theparameter variations of PMSM such as stator resistance and stator inductance have been studied. Second, theestimated rotor speed and position are obtained through a Lyapunov function. A novel equation and the gain ofobserver are obtained to estimate rotor speed. In order to eliminate chatting phenomenon, the conventional signfunction is replaced by a saturation function. Finally, experimental results show that the proposed observer canachieve satisfying performance and the feasibility is verified.

摘要： A novel speed and position sensorless control method for permanent magnet synchronous motor (PMSM)using a sliding mode observer is presented. In this paper, the sliding mode observer's structure and its design methodare described. First, by adopting mathematical model of PMSM in a stationary αβ reference frame, stator currentsare observed to achieve the stator speed and position of PMSM by using sliding mode observer. At the same time, theparameter variations of PMSM such as stator resistance and stator inductance have been studied. Second, theestimated rotor speed and position are obtained through a Lyapunov function. A novel equation and the gain ofobserver are obtained to estimate rotor speed. In order to eliminate chatting phenomenon, the conventional signfunction is replaced by a saturation function. Finally, experimental results show that the proposed observer canachieve satisfying performance and the feasibility is verified.

摘要： A novel speed and position sensorless control method for permanent magnet synchronous motor (PMSM)using a sliding mode observer is presented. In this paper, the sliding mode observer's structure and its design methodare described. First, by adopting mathematical model of PMSM in a stationary αβ reference frame, stator currentsare observed to achieve the stator speed and position of PMSM by using sliding mode observer. At the same time, theparameter variations of PMSM such as stator resistance and stator inductance have been studied. Second, theestimated rotor speed and position are obtained through a Lyapunov function. A novel equation and the gain ofobserver are obtained to estimate rotor speed. In order to eliminate chatting phenomenon, the conventional signfunction is replaced by a saturation function. Finally, experimental results show that the proposed observer canachieve satisfying performance and the feasibility is verified.

摘要： A novel speed and position sensorless control method for permanent magnet synchronous motor (PMSM)using a sliding mode observer is presented. In this paper, the sliding mode observer's structure and its design methodare described. First, by adopting mathematical model of PMSM in a stationary αβ reference frame, stator currentsare observed to achieve the stator speed and position of PMSM by using sliding mode observer. At the same time, theparameter variations of PMSM such as stator resistance and stator inductance have been studied. Second, theestimated rotor speed and position are obtained through a Lyapunov function. A novel equation and the gain ofobserver are obtained to estimate rotor speed. In order to eliminate chatting phenomenon, the conventional signfunction is replaced by a saturation function. Finally, experimental results show that the proposed observer canachieve satisfying performance and the feasibility is verified.

摘要： 提出一种应用于工业缝纫机的基于DSP的三相永磁同步电机交流伺服系统.采用TMS320LF2407A组成核心控制电路,充分利用其外设接口丰富、运算速度快的特点,运用矢量控制、SVPWM与数字PI等控制策略,以光电脉冲编码器作为位置/速度传感器,实现系统的位置与速度控制.

摘要： 提出一种应用于工业缝纫机的基于DSP的三相永磁同步电机交流伺服系统.采用TMS320LF2407A组成核心控制电路,充分利用其外设接口丰富、运算速度快的特点,运用矢量控制、SVPWM与数字PI等控制策略,以光电脉冲编码器作为位置/速度传感器,实现系统的位置与速度控制.

摘要： 提出一种应用于工业缝纫机的基于DSP的三相永磁同步电机交流伺服系统.采用TMS320LF2407A组成核心控制电路,充分利用其外设接口丰富、运算速度快的特点,运用矢量控制、SVPWM与数字PI等控制策略,以光电脉冲编码器作为位置/速度传感器,实现系统的位置与速度控制.

摘要： 提出一种应用于工业缝纫机的基于DSP的三相永磁同步电机交流伺服系统.采用TMS320LF2407A组成核心控制电路,充分利用其外设接口丰富、运算速度快的特点,运用矢量控制、SVPWM与数字PI等控制策略,以光电脉冲编码器作为位置/速度传感器,实现系统的位置与速度控制.

摘要： 提出一种应用于工业缝纫机的基于DSP的三相永磁同步电机交流伺服系统.采用TMS320LF2407A组成核心控制电路,充分利用其外设接口丰富、运算速度快的特点,运用矢量控制、SVPWM与数字PI等控制策略,以光电脉冲编码器作为位置/速度传感器,实现系统的位置与速度控制.

摘要： 提出一种应用于工业缝纫机的基于DSP的三相永磁同步电机交流伺服系统.采用TMS320LF2407A组成核心控制电路,充分利用其外设接口丰富、运算速度快的特点,运用矢量控制、SVPWM与数字PI等控制策略,以光电脉冲编码器作为位置/速度传感器,实现系统的位置与速度控制.

摘要： 本申请提供了一种基于双d‑q轴的六相PMSM控制装置及六相PMSM系统，包括第一控制电路通过电流检测电路采集六相电机输入端的六相电流，并将该六相电流依次进行clark变换、基于转子检测装置检测的六相电机中转子当前角度进行park变换和数据处理后，输出第一dq坐标系电压和第二dq坐标系电压。同时通过谐波抑制电路根据转子当前角度将clark变换后得到的第一坐标系电流和第二坐标系电流进行数据处理后，并输出第一坐标系电压和第二坐标系电压至第二控制电路，通过第二控制电路将二者分别进行ipark变换，并根据ipark变换后的第一坐标系电压和第二坐标系电压调整六相电机输入端的六相电流，从而可有效地抑制相电流不平衡现象和减少谐波，提高六相PMSM效率。

摘要： 本申请提供了一种基于双d‑q轴的六相PMSM控制装置及六相PMSM系统，包括第一控制电路通过电流检测电路采集六相电机输入端的六相电流，并将该六相电流依次进行clark变换、基于转子检测装置检测的六相电机中转子当前角度进行park变换和数据处理后，输出第一dq坐标系电压和第二dq坐标系电压。同时通过谐波抑制电路根据转子当前角度将clark变换后得到的第一坐标系电流和第二坐标系电流进行数据处理后，并输出第一坐标系电压和第二坐标系电压至第二控制电路，通过第二控制电路将二者分别进行ipark变换，并根据ipark变换后的第一坐标系电压和第二坐标系电压调整六相电机输入端的六相电流，从而可有效地抑制相电流不平衡现象和减少谐波，提高六相PMSM效率。

摘要： 本发明公开了一种具有输出约束的PMSM系统有限时间动态面控制方法，引入合适的Lyapunov‑Krasovskii泛函来处理时滞问题，同时考虑非线性变换函数将输出约束问题转化为无约束问题。然后，在有限时间反演(backstepping)框架下，通过应用神经网络估计未知非线性函数和引入一阶滤波器来解决“复杂性爆炸”问题，设计了一种神经自适应有限时间动态面控制方法。此外，还证明了该系统的所有信号都是有限时间稳定的，并且在不违反输出约束的情况下，跟踪误差在有限时间内缩小到原点的一个小邻域处。

摘要： 本发明涉及一种基于PWM和改进准谐振控制器的PMSM谐波抑制控制方法，其特征在于，对PMSM的SVPWM部分，采用分段PWM同步调制，保证三相系统的三相PWM波的对称性；采用改进的准谐振控制器对6k±1次谐波进行进一步消除；对经过改进的准谐振控制器调制的三相系统进行谐振频率修正；采用多个改进的准谐振控制器并联的方式，对不同阶次的谐波同时进行抑制。与现有技术相比，本发明具有实现电机全转速范围内的谐波消除、具有更好的控制性能等优点。

摘要： 本发明涉及基于参数自适应的EKF的PMSM速度和位置估计方法，以SVPWM理论及采用对电机矢量控制的方法，实现电机的电流环和速度环的双闭环控制。通过FOC控制，获得在αβ静止坐标系下的uα、uβ和iα和iβ，作为扩展卡尔曼滤波算法的输入，同时还需要作为输入的参数有电机的相电阻、相电感和磁链，通过扩展卡尔曼的递推得到转子转速we和转子位置θ。相对于传统的扩展卡尔曼滤波，在求得先验估计协方差时必须有精确的过程噪声方差Q，本发明提出的改进的方法则是基于后验估计信息序列作为反馈来求得先验估计协方差，解决了对过程噪声协方差Q依赖问题。

摘要： 本发明公开了一种基于正弦曲线拟合观测器的PMSM相电流重构方法。本发明将正弦拟合观测器的sinωt作为两相静止坐标系的α轴电流信号，将cosωt作为两相静止坐标系的β轴电流信号，然后利用逆Clark变换将αβ轴的两相电流信号变换为ABC轴的三相电流信号，将此三相电流信号作为重构的三相电流。引入状态反馈，状态反馈是误差反馈增益矩阵与三相电流误差信号的乘积，三相电流误差由采样的三相电流与重构的三相电流相减得出，然后将状态反馈连接至输入端进行状态校正。本发明仅在母线低压侧使用一个电阻，不需要添加隔离器件，正弦曲线拟合观测器以软件的形式实现，极大地降低了硬件成本低。

摘要： 本发明涉及高精度伺服控制系统领域，尤其涉及一种基于扰动补偿的PMSM伺服系统的快速有限时间复合控制方法；该方法首先通过有限时间干扰观测器对伺服系统的集总扰动进行估计，并将扰动估计值进行前馈补偿；最后，得到了一种基于扰动补偿的快速有限时间复合控制律，将其作为快速有限时间复合速度控制器，以实现永磁同步电机伺服系统在扰动影响下的控制。本发明利用有限时间干扰观测器提升了扰动观测误差收敛的速度，提高了扰动的补偿效果；同时该复合控制器实现了系统的有限时间控制，并有效地减小了系统的上升时间，实现了系统在大偏差工况下的快速响应。

摘要： 本发明公开了一种基于位置传感器的PMSM三闭环矢量控制装置，该装置包括位置传感器、位置环、速度环和电流环，位置传感器用于检测电机转子的速度信息，位置环通过比较检测到的电机转子位置和给定位置，获得电机转速给定值速度环通过比较电机转速给定值与位置传感器检测到的电机转子速度ωm，获得电机交轴的参考电流电流环比较电机直轴检测电流id与直轴参考电流获得电机直轴分量参考电压值通过比较交轴检测电流iq与交轴参考电流获得电机交轴分量参考电压值本发明公开的装置在大输出转矩的情况下，仍然能够保证电机的输出准确度。

摘要： 本发明属于永磁同步电机控制方法，公开了一种基于LADRC的PMSM双矢量预测电流控制方法，包括步骤一：通过永磁同步电机的机械方程得到PMSM速度环的被控状态方程，并以此为依据设计转速外环的一阶线性自抗扰控制器；步骤二：电流内环采用模型预测电流控制(MPCC)，建立电流离散数学模型用以预测下一时刻的电流矢量，使用q轴无差拍方式计算矢量作用时间，同时计算第一个电压矢量V1和第二个电压矢量V2的双矢量组合与相应作用时间下的合成矢量组合，完成双矢量的电流预测。本发明的方法结构简单、计算量小、易于实现，运用于PMSM控制系统当中，电机的动态响应速度快，定子电流纹波和畸变较小，开关频率较低，系统的动态和稳态性能较为优异。

摘要： 本发明公开了一种基于MRAS的PMSM无位置传感器三闭环矢量控制装置，该装置包括MRAS模块、位置环、速度环和电流环，MRAS模块用于辨识PMSM的电压电流进而估计电机转子位置以及电机转子速度，位置环通过比较电机转子估计位置和给定位置，获得电机转速给定值；速度环通过电机转速给定值与电机转子估计速度，获得电机交轴的参考电流；电流环比较电机直轴检测电流与直轴参考电流获得电机直轴分量参考电压值、通过比较交轴检测电流与交轴参考电流获得电机交轴分量参考电压值。本发明公开的装置在大输出转矩的情况下，仍然能够保证电机的输出准确度，且无需设置额外的位置传感器。