永磁同步力矩电机论文-于登云,王光远,郑照明月

永磁同步力矩电机论文-于登云,王光远,郑照明月

导读:本文包含了永磁同步力矩电机论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:太阳翼驱动机构,扰动力矩,固定界面模态综合法,柔性负载

永磁同步力矩电机论文文献综述

于登云,王光远,郑照明月[1](2019)在《永磁同步电机驱动太阳翼扰动力矩建模与仿真》一文中研究指出建立太阳翼驱动机构(SADA)永磁同步电机的电磁方程,并利用固定界面模态综合法建立SADA驱动太阳翼耦合系统的振动方程;设计模拟柔性负载,对SADA驱动该柔性负载的扰振力矩进行仿真分析。结果表明,SADA驱动柔性负载运行过程中所产生扰振力矩主要由两个原因引起:1)电流噪声引起的力矩波动; 2)控制参数选取不当引起的转角波动。(本文来源于《宇航学报》期刊2019年07期)

李天宇,代颖,赵剑飞,郑江[2](2018)在《永磁同步力矩电机的多领域联合设计与分析》一文中研究指出基于Ansys、MATLAB/Simulink等仿真软件,对永磁同步力矩电机的工作特性进行多领域分析。以抑制转矩脉动和振动为目标对电机进行电磁仿真和模态分析;仿真电机空载最高转速的转子离心应力和转子结构形变;校核技术指标要求的最高转速工作点的运行可靠性;基于Ansys Simplorer平台对电机控制系统的转矩特性进行联合仿真;分析电机加工工艺对电机性能的影响。从而从整体系统角度出发,寻求最优的电机设计方案。(本文来源于《电机与控制应用》期刊2018年02期)

张宝振,彭宝营[3](2017)在《永磁同步力矩电机转矩波动分析建模研究》一文中研究指出永磁同步力矩电机以其高转矩密度、响应快速、无中间传递环节等特点,在数控机床和仿真转台等需要直接驱动、运行平稳、快速响应和高精度的控制系统中得到了越来越多的应用。但其转矩的波动对系统产生了很大的影响,降低了控制精度。首先对永磁同步力矩电机的工作原理进行分析,建立在不同坐标系下的数学模型。然后借助MATLAB/Simulink和基于SVPWM的直接转矩控制对系统各子环节进行建模分析,最后将分析结果与实验结果进行对比,得到了理论与实际相一致的结果。(本文来源于《制造业自动化》期刊2017年02期)

吕帅帅[4](2016)在《永磁同步电机直接转矩控制及其力矩伺服应用研究》一文中研究指出永磁同步电机直接转矩控制以其控制结构简单、动态性能好、鲁棒性强等优势,广泛应用于航空航天、工业自动化等领域。论文以永磁同步电机直接转矩控制性能改进及其在电动负载模拟器中的应用为研究对象,对直接转矩控制和电动负载模拟器的控制进行改进,论文的主要研究工作和贡献如下:1.永磁同步电机直接转矩控制转矩响应快、动态性能好,但由于转矩和磁链脉动的存在,限制了其在力矩伺服应用中广泛应用。为提高永磁同步电机直接转矩控制的转矩和磁链控制精度,提出一种最优占空比调制的永磁同步电机直接转矩控制策略。对传统直接转矩控制的转矩和磁链控制性能进行详细分析,指出电压矢量选择表和离散滞环比较器是传统直接转矩控制存在转矩和磁链脉动的主要因素,并结合转矩和磁链误差给出最优占空比的计算方式。仿真和实验结果表明这种方法能够有效削弱电压矢量选择表和离散滞环的影响,进而减小转矩和磁链脉动,为在电动负载模拟器等高性能力矩伺服场合开拓更为广阔的空间。2.直接转矩控制除转矩和磁链脉动外,还存在逆变器开关频率不恒定的问题,产生难以抑制的谐波干扰,同时会引起电流和转矩发生畸变,造成启动和低速性能差,逆变器利用不充分等问题。针对这一问题,提出一种永磁同步电机开关频率恒定的模型预测直接转矩控制,采用性能评价函数替代传统直接转矩控制的电压矢量选择表,并结合占空比调制和矢量调制思想,将两个零电压矢量和选择的有效电压矢量合成使逆变器开关频率恒定的PWM波,同时减小转矩和磁链脉动;采用预测思想对采样、控制延时进行补偿,进一步改善其动态性能。通过仿真与实验验证了该方法的有效性,与传统直接转矩控制和模型预测直接转矩控制相比,有着更加优异的动态性能和稳态精度,为永磁同步电机在高性能力矩控制应用方面提供有力支撑。3.在电动负载模拟器系统中,由于被加载对象运动产生的多余力矩、摩擦干扰等因素,严重影响其力矩加载精度,针对电动负载模拟器的特点,提出一种以转速闭环作为辅助控制,位置闭环作为补偿控制的多闭环复合控制。建立了电动负载模拟器的数学模型,给出单力矩闭环和多闭环复合控制的控制结构,从闭环系统的鲁棒性和抗干扰性方面对系统控制性能进行详细分析,表明该方法能够对电动负载模拟器中电机非线性、机构变化以及位置干扰等因素进行隔离抑制。最后通过自行设计搭建的电动负载模拟器实验平台对该方法进行实验验证,结果表明该方法能够有效抑制电动负载模拟器中的多余力矩,提高力矩加载精度,从而为对舵机性能测试提供有力保障,具有较强的工程应用意义。4.针对电动负载模拟器中常用具有周期性的正弦波或梯形波负载,提出一种以分数阶PI~λD~μ作为反馈控制,分数阶迭代学习作为补偿的复合控制策略。给出简化电动加载系统的频域数学模型,结合分数阶微积分的优点,将传统PID和迭代学习控制替换为鲁棒性能更好的分数阶PI~λD~μ和分数阶迭代学习控制器,并对控制器的收敛性进行分析。最后对电动加载系统进行了实验研究,验证了该方法的有效性,与整数阶PID和迭代学习控制方法相比,具有更加快速的收敛性能和稳态精度,从而保证较高的力矩加载精度,对飞行器的性能测试提供更加可靠的地面实验设备,保证飞行器研制的成功率,具有重大军事意义。(本文来源于《西北工业大学》期刊2016-04-01)

张虎[5](2015)在《基于永磁同步电机的电动助力转向系统力矩控制算法研究》一文中研究指出电动助力转向系统(Electric Power Steering,EPS)是一种新型的汽车动力转向系统,它能够较好的解决转向系统中存在的“轻”与“灵”的矛盾,有利于提高汽车的转向性能和主动安全性,并且具有节能、环保、结构简单、便于安装布置等优点,因此一经推出便得到了迅速的发展。助力电机作为EPS系统的执行机构,其转矩的输出能力和品质对EPS系统的性能有着很大的影响。早期EPS系统主要采用直流电机作为助力电机,但直流电机存在噪声大、功率密度低和可靠性差等缺点,这限制了EPS系统性能的进一步提升。随着电力电子和电机控制技术的发展,性能更优的交流电机也越来越地应用到EPS系统中,其中永磁同步电机以其体积小、效率高、功率密度大、转动惯量小等优点正逐步取代直流电机和异步电机成为EPS助力电机的发展方向。目前国外主流EPS供应商都相继推出了各自的永磁同步电机EPS产品。但由于国内汽车电子技术发展的相对滞后,自主EPS产品仍以直流电机EPS为主且大多配套于国产小型乘用车,因此开发具有自主知识产权的永磁同步电机EPS系统对于拓宽自主EPS产品的应用范围打破国外厂商的市场垄断地位具有重要的意义。作为一种车载力矩伺服系统,EPS对助力电机的转矩响应性能有着较高的要求:一方面要求助力电机在各种转向工况下输出的助力转矩都能够快速、准确地跟踪目标转矩,无转向迟滞感;另一方面要求电机输出的转矩平滑、波动小,以保证良好的驾驶舒适性。为满足上述要求,本文主要从永磁同步电机的转矩控制策略、矢量控制下的预测电流控制、弱磁控制和转向盘力矩波动抑制等方面对永磁同步电机EPS系统的力矩控制进行了相关研究。本文的具体研究内容如下:(1)永磁同步电机的数学模型及其转矩控制策略首先介绍了不同坐标系下永磁同步电机的数学模型,并阐述了永磁同步电机矢量控制和直接转矩控制的原理及实现方法。然后,结合EPS系统对助力电机输出转矩的性能要求,对比两种转矩控制策略的特点,选取了力矩控制精度更高的矢量控制作为本文EPS系统的转矩控制策略。最后,分析了矢量控制下逆变器非线性对永磁同步电机转矩控制性能的影响,并采用一种在线补偿方法对逆变器非线性进行了补偿。(2)EPS用永磁同步电机预测电流控制算法矢量控制下,永磁同步电机的转矩控制就转化为对同步坐标系下两轴电流的控制。稳定快速的电流跟踪性能是EPS力矩控制的基础。相较于其他控制算法,预测电流控制以其优异的动态响应性能和较低的电流纹波,正越来越多地应用到永磁同步电机的控制中。但传统预测电流控制的性能易受电机参数变化的影响,鲁棒性较差。为此本文首先对传统预测电流控制进行了参数敏感性分析,在此基础上提出了一种自适应鲁棒预测电流控制算法。该算法采用龙伯格观测器预测电机电流,通过调整观测器增益提高系统的稳定裕度;同时采用扰动观测器实时估计系统扰动,以提高电流的预测精度和控制精度,实验结果表明该算法可以在不明显降低预测电流控制的无差拍性能前提下提高系统的鲁棒性能。为后续弱磁控制和转向盘力矩波动抑制奠定了良好的基础。(3)EPS用永磁同步电机弱磁控制算法本文针对永磁电机EPS系统快速转向时手感沉重的问题,采用了弱磁控制策略。首先讨论了考虑定子电阻压降时永磁同步电机的最优运行轨迹。介绍了前馈弱磁控制和反馈弱磁控制的原理,分析了反馈弱磁控制动态性能不佳的原因,提出了一种基于前馈的模糊PI弱磁控制方法。该方法由改进的前馈环节、模糊PI反馈环节和电流轨迹规划环节组成。前馈环节根据电机运行状态通过在线查表直接给出弱磁参考电流,可以提高弱磁控制的动态响应性能;模糊PI反馈环节通过P、I参数的在线自整定,以保证反馈环节在整个转速范围内都能够快速的消除前馈误差;电流轨迹规划环节对弱磁电流的幅值进行限制,并采用一种简单的交轴参考电流调整方法,实现了弱磁控制从调整直轴电流向调整交轴电流的平滑过渡,以拓宽反馈弱磁控制的弱磁深度。电机实验表明所提出的弱磁方法在较高转速下,仍可使电机输出较大转矩,且转速突变时两轴电流仍能跟踪其目标值,动态过程无明显波动,具有良好的动态响应性能。(4)EPS转向盘力矩波动的抑制方法针对造成转向盘力矩波动的两个主要因素:EPS系统稳定裕度不足和助力电机的转矩脉动,首先建立了EPS系统模型分析了影响系统稳定性的因素,介绍了常用的PD控制和测速反馈控制的原理及特点,根据永磁同步电机EPS的特点采用了测速反馈控制以提高中频段的相位裕度,但测速反馈控制在提高系统稳定裕度的同时会降低系统的动态响应性能。为此,本文提出了PD+测速反馈的控制方法,实验结果表明该方法在保证系统动态特性的同时增强系统稳定裕度。其次分析了导致电机转矩脉动的因素:齿槽转矩、反电动势波形畸变和电流检测误差,并采用谐波注入法抑制由前两者造成的6次谐波转矩。提出了一种基于相电流积分的误差补偿方法以在线校正电流检测误差,从而消除由电流检测误差造成的1次和2次脉动转矩。实验结果表明所提出的转矩抑制方法可以有效降低转向盘力矩波动,提高驾驶员转向手感。(5)EPS系统实验环境的开发及功能验证开发了永磁同步电机EPS控制器,优化了控制器的硬件设计和软件架构。搭建了永磁同步电机实验台用以验证电机控制算法,基于实车前悬架系统搭建了EPS原地转向试验台,并开发了相应的测控系统,最后对所提出的电流控制算法和弱磁控制算法进行了EPS台架实验验证。本文主要得到以下结论:(1)传统预测电流控制的稳定性主要受定子电感的影响,定子电阻、电感和永磁磁链的变化都会影响该算法的稳态性能,导致稳态跟踪误差。而本文提出的自适应鲁棒预测控制可以在不明显降低预测电流控制无差拍性能前提下增强系统的鲁棒性能,消除电流跟踪静差,更适用于EPS助力电机电流的控制。(2)反馈弱磁控制的电压环是一个非线性系统,定参数的PI调节器无法保证电压环在全速范围内都具有良好的动态性能。此外,PI调节器固有的滞后特性也是导致反馈弱磁控制动态性能较差的重要原因。而本文提出的基于前馈的模糊PI弱磁控制方法可以显着提高反馈弱磁控制的动态响应特性,避免了动态过程中反馈弱磁控制下存在的电流震荡,采用该算法在快速转向时助力电机仍能提供充足且平滑的助力转矩。(3)EPS系统的不稳定和助力电机的脉动转矩都会造成转向盘力矩波动。常用的PD控制和测速反馈控制都可以在一定程度上提高系统稳定性但各有不足。而本文提出的PD+测速反馈的控制方法可以在保证系统动态特性的同时增强系统稳定裕度。齿槽转矩和反电动势波形畸变导致了电机的6次谐波转矩,电流零漂误差和增益误差会造成1次和2次脉动转矩,采用本文提出的基于相电流积分的误差补偿方法结合谐波注入法可以有效降低转向盘力矩脉动。(本文来源于《吉林大学》期刊2015-12-01)

常九健,樊彦恩,倪田荣,梅亮[6](2015)在《解决弧形永磁同步电机力矩波动的新方法》一文中研究指出本文提出两种解决弧形永磁同步电机力矩波动的新方法。通过把不同定子的不同相绕组串联的方法解决该种电机叁相绕组不对称的问题,与初始样机对比,绕组中的电流谐波大大降低。改变定子之间的角度,不同单元电机的边端力矩被相互抵消。以上优化措施,弧形永磁同步电机的力矩波动从3.2%下降到0.65%,力矩波动结果满足实际应用需求。(本文来源于《大电机技术》期刊2015年04期)

夏加宽,刘力夫[7](2015)在《取向硅钢片近极槽数永磁同步力矩电机转矩分析》一文中研究指出现代装备制造需要力矩电机转矩密度进一步提升的同时抑制转矩脉动,结合近极槽永磁环形力矩电机的特点,提出一种应用取向硅钢片的拼块式定子铁心结构。利用取向硅钢片沿轧制方向导磁性能优异的特点,提升定子铁心磁通密度,继而提高电机的转矩密度。同时取向硅钢片垂直于轧制方向导磁率低,又更好地抑制了电机的齿顶漏磁,因而减小了电机的转矩脉动。对以上提出的方法进行了验证,有限元仿真结果与理论分析基本一致,证明了方法的合理性和有效性。(本文来源于《微特电机》期刊2015年02期)

阎彦,刘锐,史婷娜,夏长亮[8](2013)在《基于反推自适应控制的永磁同步电机摩擦力矩补偿策略》一文中研究指出非线性摩擦力矩使永磁同步电机在低速运行时出现爬行现象,严重影响电机低速性能。根据永磁同步电机数学模型及LuGre摩擦力矩模型,引入虚拟控制器概念,从转速方程出发,结合自适应控制和反推设计法,设计反推自适应转速控制器和电流控制器;通过对摩擦力矩和负载力矩进行分离,实现对摩擦力矩的针对性补偿。采用李雅普诺夫(Lyapunov)稳定性理论对反推自适应转速控制器和电流控制器进行稳定性分析,得出使系统稳定的控制器参数取值范围。对所提出的控制器进行仿真分析和实验验证,结果表明新控制器对摩擦力矩有一定的补偿作用,可缓解电机低速转速的脉动现象。在满足系统性能指标的同时,可以有效削弱摩擦力矩对永磁同步电机低速运行性能的不利影响。(本文来源于《中国电机工程学报》期刊2013年33期)

刘锐[9](2012)在《基于反推自适应控制的永磁同步电机摩擦力矩补偿策略》一文中研究指出永磁同步电机具有结构简单、体积小、效率高、运行可靠等特点,在航空航天、工农业生产等众多领域发挥重要作用。永磁同步电机伺服系统低速运行时,受摩擦力矩非线性特性影响,系统出现爬行现象,严重影响电机低速性能。本文在现有摩擦力矩研究成果基础上,对摩擦力矩模型开展研究。分析表明,摩擦力矩在电机高速运行时与转速近似成线性关系,对电机系统影响不显着;在低速时,表现出强烈的非线性,使转速出现脉动现象。本文根据永磁同步电机数学模型及LuGre摩擦力矩模型,对摩擦力矩和负载力矩进行分离,从转速方程出发,结合自适应控制和反推设计法,引入虚拟控制器概念,设计反推自适应转速控制器和电流控制器,采用Lyapunov稳定性理论对反推自适应转速控制器和电流控制器进行稳定性证明和参数设计,实现对摩擦力矩的针对性补偿。根据理论分析结果,对反推自适应控制器进行仿真分析。结果表明,新控制器对摩擦力矩有一定的补偿作用,可缓解电机低速转速的脉动现象。在此基础上,搭建基于交-直-交变频器的永磁同步电机速度控制实验平台,完成永磁同步电机反推自适应调速系统程序设计和实验验证。实验结果表明,本文设计的反推自适应控制器在满足系统性能指标的同时,可有效削弱摩擦力矩对永磁同步电机低速运行性能的不利影响。(本文来源于《天津大学》期刊2012-12-01)

沈杰[10](2012)在《低速大力矩复式永磁同步电机变频控制系统设计》一文中研究指出随着社会经济不断发展,能源问题日益突出,永磁同步电机作为一种高效节能电机被越来越多地应用到工业、物流、交通、生活等各个领域。复式永磁同步电机以其低速、大力矩的特点,被应用到油田抽油机中,革新了抽油机的驱动控制方式,实现了较大程度的节能,提高了抽油效率。本文以低速大力矩复式永磁同步电机为控制对象,研究并设计了以TMS320F2812为主控MCU,以矢量控制为核心算法的新型变频控制系统。主要做了以下方面工作:(1)简要介绍了永磁同步电机的发展历程、结构及其特点,指出了复式永磁同步电机低速、大力矩的特点。介绍了永磁同步电机的控制方法和无传感器控制技术的发展状况。分析了永磁同步电机控制系统的技术基础。(2)详细介绍了永磁同步电机数学模型和矢量控制的基本原理。针对复式永磁同步电机,利用Matlab/Simulink建立了仿真模型,并进行了仿真分析,指出了复式永磁同步电机变频控制系统的可行性。(3)简要介绍了主控MCU即TMS320F2812的相关技术信息。根据复式永磁同步电机变频控制系统的需要,在最小系统板基础上进行了存储空间和各种外设接口扩展,完成了变频控制系统的硬件设计。(4)以TI矢量控制例程为基础,进行了电流电压采样、编码器接口等模块程序的更改与完善,并增加了故障保护与人机交互模块,完成了变频控制系统软件设计。然后,通过对控制算法的测试与验证,进一步调整与优化了变频控制系统软件设计。(5)介绍了复式永磁同步电机速度开环运行的相关试验情况,提出了复式永磁同步电机闭环运行的难点,并给出了相应的解决方案。最后,简要介绍了变频控制系统中能量自回馈设计的相关内容。(本文来源于《浙江大学》期刊2012-02-01)

永磁同步力矩电机论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

基于Ansys、MATLAB/Simulink等仿真软件,对永磁同步力矩电机的工作特性进行多领域分析。以抑制转矩脉动和振动为目标对电机进行电磁仿真和模态分析;仿真电机空载最高转速的转子离心应力和转子结构形变;校核技术指标要求的最高转速工作点的运行可靠性;基于Ansys Simplorer平台对电机控制系统的转矩特性进行联合仿真;分析电机加工工艺对电机性能的影响。从而从整体系统角度出发,寻求最优的电机设计方案。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

永磁同步力矩电机论文参考文献

[1].于登云,王光远,郑照明月.永磁同步电机驱动太阳翼扰动力矩建模与仿真[J].宇航学报.2019

[2].李天宇,代颖,赵剑飞,郑江.永磁同步力矩电机的多领域联合设计与分析[J].电机与控制应用.2018

[3].张宝振,彭宝营.永磁同步力矩电机转矩波动分析建模研究[J].制造业自动化.2017

[4].吕帅帅.永磁同步电机直接转矩控制及其力矩伺服应用研究[D].西北工业大学.2016

[5].张虎.基于永磁同步电机的电动助力转向系统力矩控制算法研究[D].吉林大学.2015

[6].常九健,樊彦恩,倪田荣,梅亮.解决弧形永磁同步电机力矩波动的新方法[J].大电机技术.2015

[7].夏加宽,刘力夫.取向硅钢片近极槽数永磁同步力矩电机转矩分析[J].微特电机.2015

[8].阎彦,刘锐,史婷娜,夏长亮.基于反推自适应控制的永磁同步电机摩擦力矩补偿策略[J].中国电机工程学报.2013

[9].刘锐.基于反推自适应控制的永磁同步电机摩擦力矩补偿策略[D].天津大学.2012

[10].沈杰.低速大力矩复式永磁同步电机变频控制系统设计[D].浙江大学.2012

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