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基于BP神经网络的永磁同步电机转矩观测器设计 认领
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作者 耿建平 闫俞佰 +2 位作者 熊光阳 张奎庆 潘家栋 《电机与控制应用》 2020年第1期78-83,共6页
针对永磁同步电机参数辨识困难、电磁转矩难以通过数学模型来精确估算从而导致电机控制精度以及驱动系统的整体性能下降的问题,设计了一种基于反向传播(BP)神经网络的电机电磁转矩网络拓扑。通过MATLAB/Simulink将该神经网络封装成转矩... 针对永磁同步电机参数辨识困难、电磁转矩难以通过数学模型来精确估算从而导致电机控制精度以及驱动系统的整体性能下降的问题,设计了一种基于反向传播(BP)神经网络的电机电磁转矩网络拓扑。通过MATLAB/Simulink将该神经网络封装成转矩观测器,用于精确地计算电机转矩。最后通过试验平台进行试验验证,并与传统转矩的计算方式进行对比分析。结果表明:所设计的转矩观测器具有高精度的转矩输出性能,与传统转矩估算数学模型相比,具有更高的控制精度和准确性。 展开更多
关键词 永磁同步电机 转矩观测器 参数辨识 控制精度 系统性能 反向传播神经网络
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永磁同步电机无传感器控制算法切换策略研究 认领
2
作者 曹虎 魏雄 汪志 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2020年第6期62-65,共4页
永磁同步电机(PMSM)无传感器控制由于其可靠性及成本上的优点越来越成为行业聚焦的问题,针对PMSM在各速域的不同特性,其零速、低速、中高速范围的控制方法也各不相同。实现各速域控制方法的稳定切换是无传感器算法全速域稳定控制的前提... 永磁同步电机(PMSM)无传感器控制由于其可靠性及成本上的优点越来越成为行业聚焦的问题,针对PMSM在各速域的不同特性,其零速、低速、中高速范围的控制方法也各不相同。实现各速域控制方法的稳定切换是无传感器算法全速域稳定控制的前提。为保证不同策略之间的平滑切换,提出了一种双滞环的切换策略,避免传统单滞环切换策略在控制中出现的反复切换问题,保证了无传感器算法的稳定性。最后基于永磁直驱电机大功率对拖平台进行实验验证,证明了该切换策略的有效性。 展开更多
关键词 永磁同步电机 无传感器控制 切换策略
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永磁同步电机极弧系数选取 认领
3
作者 陈可 杨奇飞 周惠芳 《电工技术》 2020年第11期43-44,50,共3页
永磁同步电机的极弧系数对电机性能影响较大。结合有限元仿真软件,对8极48槽永磁同步电机选取不同的极弧系数,分析其对电机气隙磁密、空载感应电动势和电磁转矩的影响。通过对比分析,得到这种槽极配合下极弧系数的合适值。
关键词 永磁同步电机 极弧系数 有限元 气隙磁密 空载感应电动势 电磁转矩
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船舶推进电机运动控制系统仿真研究 认领
4
作者 李浩 王川 +3 位作者 郭昊昊 刘彦呈 包芳泉 张珍睿 《舰船科学技术》 北大核心 2020年第7期114-119,共6页
船舶推进电机运动控制系统作为电力推进船舶的核心部分,对其进行建模与仿真分析具有重要意义。针对电机微分方程组数值稳定问题,分析不同方法下的数值稳定域,引入牛顿拉夫逊法求解矢量控制下经梯形法差分化的方程组。结合螺旋桨敞水特... 船舶推进电机运动控制系统作为电力推进船舶的核心部分,对其进行建模与仿真分析具有重要意义。针对电机微分方程组数值稳定问题,分析不同方法下的数值稳定域,引入牛顿拉夫逊法求解矢量控制下经梯形法差分化的方程组。结合螺旋桨敞水特性曲线以及实例船舶阻力计算,建立螺旋桨负载和永磁推进电机矢量控制的运动模型。基于Matlab软件编写船机桨不同工况下启航的仿真程序,分析部分典型工况下的变化曲线。仿真结果证明了本文采用模型的正确性,在此模型上可简单快捷增加控制算法,为后续研究提供理论依据。 展开更多
关键词 矢量控制 永磁同步电机 牛顿拉夫逊法 螺旋桨 船机桨
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永磁同步电机多故障损耗分析与磁热耦合研究 认领
5
作者 许小伟 杨炎 +1 位作者 肖祎然 李随 《微特电机》 2020年第10期24-29,共6页
为了研究车用永磁同步电机在多故障状态下,电机的定子与磁钢温度场的变化,利用Maxwell建立了电机有限元模型,以不同故障条件下各部分损耗作为温度场热源载荷,与ANSYS Workbench进行联合仿真。利用磁热耦合的方法计算模型,得出损耗变化... 为了研究车用永磁同步电机在多故障状态下,电机的定子与磁钢温度场的变化,利用Maxwell建立了电机有限元模型,以不同故障条件下各部分损耗作为温度场热源载荷,与ANSYS Workbench进行联合仿真。利用磁热耦合的方法计算模型,得出损耗变化曲线与定子、磁钢的温度分布图,总结了永磁同步电机多故障类型之间损耗与温升的关系,分析了多故障下永磁同步电机各部件温升的变化。对比电机在多故障条件下各部分温升,总结了多故障条件下电机的温升规律,对电机故障的预防与诊断有一定的参考价值。 展开更多
关键词 永磁同步电机 多故障 损耗分析 磁热耦合 温度场
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PMSM分数阶模型参考自适应调速系统研究 认领
6
作者 任金霞 黄艺培 蒋梦倩 《河南理工大学学报:自然科学版》 CAS 北大核心 2020年第3期108-113,共6页
永磁同步电动机具有高功率密度和高效率等优点,被广泛用于高性能伺服以及其他工业中。针对永磁同步电机易受外界扰动而引起转速变化的问题,提出一种基于分数阶Lyapunov稳定性理论的模型参考自适应控制方法,对转速进行估计。首先以永磁... 永磁同步电动机具有高功率密度和高效率等优点,被广泛用于高性能伺服以及其他工业中。针对永磁同步电机易受外界扰动而引起转速变化的问题,提出一种基于分数阶Lyapunov稳定性理论的模型参考自适应控制方法,对转速进行估计。首先以永磁同步电机的d-q轴电流方程建立参考模型和可调模型;其次利用参考模型和可调模型输出的电流估计误差得到转速误差信息,转速作为可调参数;最后应用基于分数阶的Lyapunov稳定性理论,设计分数阶自适应律,以此代替传统自适应律中的PI控制,得出新的转速估计式。在MATLAB/Simulink环境下,以不同工况进行仿真实验,结果表明,该方法能够较好地估计电机的转速,永磁同步电机的动态性能和稳态性能均得到提高,调速系统具有更好的鲁棒性。 展开更多
关键词 永磁同步电机 分数阶 LYAPUNOV稳定性理论 模型参考自适应控制
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永磁同步电机多参数辨识方法研究 认领
7
作者 刘细平 胡卫平 +2 位作者 丁卫中 徐慧 张云 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第6期1198-1207,共10页
针对永磁同步电机(PMSM)多参数辨识困难的问题,该文提出一种初始参数优化的混沌变异小生镜粒子群优化(NCOPSO)算法,并设计一个含有5个待辨识参数(定子绕组电阻,定子绕组交、直轴电感,永磁体磁链,转动惯量)的满秩数学方程组。该算法首先... 针对永磁同步电机(PMSM)多参数辨识困难的问题,该文提出一种初始参数优化的混沌变异小生镜粒子群优化(NCOPSO)算法,并设计一个含有5个待辨识参数(定子绕组电阻,定子绕组交、直轴电感,永磁体磁链,转动惯量)的满秩数学方程组。该算法首先使用粒子群算法优化基本粒子群算法3个初始参数(惯性系数ω,学习因子c1、c2)。再对优化后的粒子群使用小生镜策略,以连续多次迭代适应值变化小的粒子为中心构造一个小生镜群体。最后使用混沌变异策略,在每次迭代过程中,以每个小生镜群体最优粒子为基础迭代生成一个混沌序列,将序列中最优粒子随机替换当前小生镜群体某一粒子,同时对小生镜群体最差粒子进行初始化。经电机仿真与实验验证了该算法的可行性与准确性。 展开更多
关键词 永磁同步电机 参数辨识 粒子群优化 优化初始参数 小生镜 混沌变异
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基于遗传算法的LCL输出滤波器设计与优化 认领
8
作者 张凯歌 迟颂 李尔平 《计算机仿真》 北大核心 2020年第1期211-216,共6页
相对于传统的L和LC滤波器,LCL滤波器在高频谐波抑制方面有明显的优势,但是,LCL为无阻尼3阶系统,易发生谐振。本研究采用电容串联电阻增加系统阻尼,综合考虑LCL输出滤波器对电流电压的谐波抑制、电压下降和功率损耗方面的问题,建立了LCL... 相对于传统的L和LC滤波器,LCL滤波器在高频谐波抑制方面有明显的优势,但是,LCL为无阻尼3阶系统,易发生谐振。本研究采用电容串联电阻增加系统阻尼,综合考虑LCL输出滤波器对电流电压的谐波抑制、电压下降和功率损耗方面的问题,建立了LCL滤波器的优化模型,并采用遗传算法对其寻优。最后使用MATLAB仿真实例对其进行性能分析,结果表明优化后的输出滤波器能有效地滤除电压电流谐波,并能够降低电压下降和功率损耗,为工程应用提供了重要的依据。 展开更多
关键词 永磁同步电机 变频器 滤波器 遗传算法
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非同量分数阶永磁电机的混沌运动仿真 认领
9
作者 韩建群 《河南科技》 2020年第7期37-40,共4页
永磁电机工作在分数阶状态是一种更加普遍的电机工作情况,分数阶永磁电机在特定环境下会出现混沌运行状态,其混沌运行时存在运用整数阶微分模块进行分数阶仿真困难的问题。本文针对非同量分数阶永磁电机的混沌仿真问题,通过滤波器方法... 永磁电机工作在分数阶状态是一种更加普遍的电机工作情况,分数阶永磁电机在特定环境下会出现混沌运行状态,其混沌运行时存在运用整数阶微分模块进行分数阶仿真困难的问题。本文针对非同量分数阶永磁电机的混沌仿真问题,通过滤波器方法搭建了分数阶永磁电机的仿真模型,并给出了分数阶永磁电机混沌状态运行相图。仿真计算结果表明,该方法是有效的。 展开更多
关键词 非同量 分数阶 永磁电机 混沌 仿真
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基于线性自抗扰控制技术的永磁同步电机控制策略研究 认领
10
作者 惠昭航 李晓伟 李斌斌 《工业控制计算机》 2020年第4期149-150,共2页
永磁同步电机(PMSM)具有体积小、高速度、高精度等优势,广泛应用于现代工程实际当中。在多数情况下其控制策略采用经典的PID控制,但较多的实际复杂环境当中,传统的PID所暴露的固有缺陷已经无法满足PMSM的控制高效性。采用先进的线性自... 永磁同步电机(PMSM)具有体积小、高速度、高精度等优势,广泛应用于现代工程实际当中。在多数情况下其控制策略采用经典的PID控制,但较多的实际复杂环境当中,传统的PID所暴露的固有缺陷已经无法满足PMSM的控制高效性。采用先进的线性自抗扰控制策略,其具有不依赖具体对象模型,控制器自身可以估计补偿作用于被控对象的所有扰动的优势,实验仿真结果表明,该方案有效抑制了扰动,进而提高了系统的控制性能。 展开更多
关键词 永磁同步电机 线性自抗扰控制器 PID控制
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一种永磁同步电机磁链和转矩估计的新方法 认领
11
作者 童维勇 沈召源 《微电机》 北大核心 2020年第7期61-65,共5页
永磁同步电机应用于电动汽车等领域时需要精确地控制电磁转矩,因而需准确估计电磁转矩值。有一些文章提出了先在两相静止坐标系下通过观测器得到有效磁链值再计算定子磁链和电磁转矩值的方法,但是由于受观测器带宽限制,得到的电磁转矩... 永磁同步电机应用于电动汽车等领域时需要精确地控制电磁转矩,因而需准确估计电磁转矩值。有一些文章提出了先在两相静止坐标系下通过观测器得到有效磁链值再计算定子磁链和电磁转矩值的方法,但是由于受观测器带宽限制,得到的电磁转矩值误差随电机转速增大会明显增大。这篇文章提出根据了有效磁链观测器输出结果估计电流并根据电流估计值和电流采样值在的两相旋转坐标系下的交轴分量、直轴分量之间的误差对有效磁链进行自适应相位补偿的方法。通过仿真结果验证了文章提出的方法可以减小转矩估计误差,提高转矩闭环控制精度。 展开更多
关键词 永磁同步电机 磁链观测器 转矩估计 磁链相位补偿
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一种改进的PMSM模型预测直接转矩控制方法 认领
12
作者 吕帅帅 林辉 +2 位作者 李兵强 潘勉 李训根 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第7期102-111,共10页
针对永磁同步电机直接转矩控制转矩和磁链脉动大、开关频率不恒定的问题,对转矩脉动和开关频率不恒定原因进行分析,结合占空比和SVPWM调制思想,提出了一种新型PWM调制的永磁同步电机模型预测直接转矩控制。采用代价函数代替传统直接转... 针对永磁同步电机直接转矩控制转矩和磁链脉动大、开关频率不恒定的问题,对转矩脉动和开关频率不恒定原因进行分析,结合占空比和SVPWM调制思想,提出了一种新型PWM调制的永磁同步电机模型预测直接转矩控制。采用代价函数代替传统直接转矩控制的电压矢量选择表,根据转矩和磁链的综合误差确定所选有效电压矢量以及占空比,将选择的有效电压矢量和零电压矢量按空间电压矢量合成顺序产生使开关频率恒定的PWM。另外,考虑到采样和控制的延时,对转矩和磁链进行多步预测,提前一个控制周期计算并输出所需要的PWM波。仿真和实验结果表明,基于新型PWM调制的PMSM模型预测直接转矩控制方法能够使逆变器开关频率恒定,降低相电流的谐波含量,进而有效抑制转矩和磁链脉动,提高了DTC的转矩控制精度。 展开更多
关键词 模型预测控制 占空比 永磁同步电机 开关频率恒定 脉宽调制 直接转矩控制
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基于ANSYS的电动关节一体化永磁电机性能分析 认领
13
作者 宋剑桥 王洪武 +1 位作者 张东宁 骆苗 《微特电机》 2020年第4期43-45,59共4页
根据电动关节用永磁电机的技术要求,确定电机的主要尺寸,基于ANSYS/Maxwell建立了电机的二维有限元模型,对永磁电机的永磁体尺寸进行了优化设计,计算了电机空载反电动势、齿槽转矩及负载输出转矩。将电机主要性能指标的仿真数据与样机... 根据电动关节用永磁电机的技术要求,确定电机的主要尺寸,基于ANSYS/Maxwell建立了电机的二维有限元模型,对永磁电机的永磁体尺寸进行了优化设计,计算了电机空载反电动势、齿槽转矩及负载输出转矩。将电机主要性能指标的仿真数据与样机测试数据进行了比较,验证了该仿真模型的准确性和分析方法的正确性。 展开更多
关键词 电动关节 永磁电机 仿真分析
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储能式有轨电车的永磁同步电机控制策略优化 认领
14
作者 杨高兴 张瑞峰 +2 位作者 路瑶 詹哲军 柴璐军 《微电机》 北大核心 2020年第7期66-70,104,共6页
提出一套有轨电车的永磁同步电机优化控制策略。在d-q轴电流平面内分析永磁同步电机不同限制曲线之间的关系和电流轨迹变化的情况;以转矩为控制目标,在以MTPA曲线、电流极限圆和电压极限椭圆为边界的区域内根据永磁同步电机转矩特性曲... 提出一套有轨电车的永磁同步电机优化控制策略。在d-q轴电流平面内分析永磁同步电机不同限制曲线之间的关系和电流轨迹变化的情况;以转矩为控制目标,在以MTPA曲线、电流极限圆和电压极限椭圆为边界的区域内根据永磁同步电机转矩特性曲线规划电流轨迹;采用MTPA控制和优化弱磁控制相结合的算法进行控制实现;以青岛超级电容储能式胶轮有轨电车为实验平台对该方法进行了现场试验及长时运行考核,永磁同步电机实际输出转矩能准确地跟踪给定转矩,且MTPA控制和优化弱磁控制能平稳运行及切换,证明了所提方法的有效性和实用性。 展开更多
关键词 永磁同步电机 有轨电车 优化弱磁控制 超级电容储能式胶轮有轨电车
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改进粒子群算法的永磁同步电机多参数辨识 认领
15
作者 刘细平 胡卫平 +1 位作者 邹永玲 张云 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第7期112-120,共9页
针对一般粒子群算法辨识永磁同步电机(PMSM)参数由于其粒子在迭代后期易陷入局部最优而导致辨识精度不高的问题,提出一种将小生镜策略和混沌变异策略相结合的混沌变异小生境粒子群算法(NCPSO)。该算法为在连续三次迭代过程中对适应度值... 针对一般粒子群算法辨识永磁同步电机(PMSM)参数由于其粒子在迭代后期易陷入局部最优而导致辨识精度不高的问题,提出一种将小生镜策略和混沌变异策略相结合的混沌变异小生境粒子群算法(NCPSO)。该算法为在连续三次迭代过程中对适应度值变化小的粒子为中心生成小生镜群体,并对该小生境群体中的最优粒子进行混沌变异。在同步旋转dq轴坐标系下建立PMSM满秩离散数学模型,将定子dq轴电压设为辨识模型和实际测量值的输入,设计了NCPSO辨识PMSM参数的适应度函数。该辨识方法不需推导复杂的电机数学模型,可同时辨识定子绕组电阻、定子绕组dq轴电感和永磁体磁链4个参数。经仿真结果表明,该算法的4个参数辨识误差都在0.14%以下,经实验结果表明,其辨识偏差都在2.15%以下。 展开更多
关键词 永磁同步电机 参数辨识 粒子群优化 小生镜 混沌变异
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永磁同步电机无磁链电流预测控制 认领
16
作者 吴嘉欣 张懿 +2 位作者 魏海峰 田会峰 丁桃宝 《微特电机》 2020年第4期46-49,59共5页
针对永磁同步电机PWM电流预测控制对电机模型参数的依赖性问题,研究了基于增量式模型的永磁同步电机无磁链电流预测控制方法。对传统PWM电流预测控制的稳定性以及参数摄动造成的电流静差进行了理论分析,表明参数摄动会对系统稳定性造成... 针对永磁同步电机PWM电流预测控制对电机模型参数的依赖性问题,研究了基于增量式模型的永磁同步电机无磁链电流预测控制方法。对传统PWM电流预测控制的稳定性以及参数摄动造成的电流静差进行了理论分析,表明参数摄动会对系统稳定性造成影响,造成电流控制静差。建立基于增量式状态方程的永磁同步电机模型,基于该模型设计无磁链电流预测控制器,保证控制器能够在无磁链参数参与的情况下运行,增强系统对磁链参数摄动的鲁棒性。选择适当的评价函数获取最优控制电压增量数学表达式。实验结果验证了新型控制策略的可行性。 展开更多
关键词 永磁同步电机 电流预测控制 增量式模型 参数摄动
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永磁同步电机无位置传感器控制参数整定 认领
17
作者 王红 潘家栋 +1 位作者 张奎庆 徐学武 《微电机》 北大核心 2020年第7期71-74,83,共5页
为了解决永磁同步电机无位置传感器控制技术中转子位置观测器参数整定的问题,提出一种基于ITAE最优控制优化无位置传感器控制中转子位置观测器的优化方法,实现了永磁同步电机无位置传感器控制中复杂的参数调整过程,同时提高电机工作性... 为了解决永磁同步电机无位置传感器控制技术中转子位置观测器参数整定的问题,提出一种基于ITAE最优控制优化无位置传感器控制中转子位置观测器的优化方法,实现了永磁同步电机无位置传感器控制中复杂的参数调整过程,同时提高电机工作性能。最后用Matlab/Simulink平台对优化后的电机系统仿真分析,仿真结果证明与传统方法的公式整定相比ITAE最优控制具有更好的控制效果。 展开更多
关键词 永磁同步电机 转子位置观测器 ITAE最优控制 仿真分析
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永磁同步电机的振动控制研究 认领
18
作者 付荣华 肖峰 《河南科技》 2020年第5期60-62,共3页
随着科学技术的发展,永磁同步电机出现,其具有经济效益好、无噪声、容易控制的优势,被广泛应用在各个领域,并且取得了显著成效。永磁同步电机在运行过程中会产生较大噪声,因此要进行控制,改善实际效果。本文先介绍永磁同步电机的基本情... 随着科学技术的发展,永磁同步电机出现,其具有经济效益好、无噪声、容易控制的优势,被广泛应用在各个领域,并且取得了显著成效。永磁同步电机在运行过程中会产生较大噪声,因此要进行控制,改善实际效果。本文先介绍永磁同步电机的基本情况,再分析永磁同步电机的机理,最后论述控制策略,不断提升运行水平。 展开更多
关键词 永磁同步电机 振动控制 有效策略
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基于新型趋近律的永磁同步电机滑模速度控制 认领
19
作者 张苏英 王跃龙 +1 位作者 刘慧贤 孟月 《微特电机》 2020年第4期50-54,63共6页
系统惯性和切换开关的时间滞后造成了滑模控制系统的抖振问题。为了解决该问题,提高永磁同步电机调速系统的动态品质,设计了新型趋近律。趋近律引入了系统状态变量绝对值的反正切函数,减小接近滑模面时的速度。用变边界层饱和函数代替... 系统惯性和切换开关的时间滞后造成了滑模控制系统的抖振问题。为了解决该问题,提高永磁同步电机调速系统的动态品质,设计了新型趋近律。趋近律引入了系统状态变量绝对值的反正切函数,减小接近滑模面时的速度。用变边界层饱和函数代替常规的符号函数,使滑模面附近沿滑模面的运动更平滑。负载转矩是滑模速度控制器中的一个扰动项,采用以转矩和转速为观测对象的扩展滑模观测器对负载转矩进行观测,将观测值引进滑模速度控制器进行前馈补偿,进一步提高控制系统的抗扰性。仿真结果表明,改进后的趋近律在减小滑模面趋近时间的同时,有效地削弱了系统的抖振。负载转矩观测器在负载阶跃变化时能够进行准确的跟踪。相较于传统的指数趋近律滑模控制,基于新型趋近律的滑模控制响应速度快、无超调、抗扰性强,能够实现永磁同步电机良好的调速动态品质。 展开更多
关键词 永磁同步电机 滑模控制 变边界层饱和函数 负载转矩观测器
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定子混合叠压再制造电机转矩优化分析 认领
20
作者 宋守许 胡孟成 +1 位作者 李诺楠 杜毅 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期265-272,共8页
永磁同步电机铁心再制造研究较少,性能提升困难,寻求切实可行的铁心性能再制造提升方案具有重要意义。利用旧电机硅钢材料与新型非晶合金材料制成再制造混合叠压定子,分析再制造前后电机性能变化,提出转矩叠加优化方法并对转矩进行优化... 永磁同步电机铁心再制造研究较少,性能提升困难,寻求切实可行的铁心性能再制造提升方案具有重要意义。利用旧电机硅钢材料与新型非晶合金材料制成再制造混合叠压定子,分析再制造前后电机性能变化,提出转矩叠加优化方法并对转矩进行优化分析。混合叠压再制造后,电机损耗大幅降低,效率有所提升,转矩有所减小;再制造电机转矩随着定子齿宽、绕组匝数以及电流的增大而增大;通过参数化扫描与正交分析方法,对再制造电机进行基于定子槽型尺寸与电流变化的转矩与损耗综合优化分析,确立再制造电机转矩优化方案为电机定子齿宽减小0.8 mm,槽高增大1.2 mm,额定电流减小1.7 A;电机台架试验测试表明,与原电机相比,优化后再制造电机转矩基本不变,效率有所提升,验证了优化方案与仿真结果的有效性。混合叠压定子的研究为电机再制造研究及铁心性能提升方法研究提供了新的思路。 展开更多
关键词 再制造 混合叠压 转矩优化 永磁同步电机
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