直接驱动电机论文-周苏,蒋璐蔚,支雪磊

直接驱动电机论文-周苏,蒋璐蔚,支雪磊

导读:本文包含了直接驱动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:混合励磁同步电机,直接转矩控制,分区控制

直接驱动电机论文文献综述

周苏,蒋璐蔚,支雪磊[1](2019)在《混合励磁同步电机驱动系统直接转矩控制研究》一文中研究指出为满足驱动系统快速性、准确性和稳定性的要求,提出一种混合励磁同步电机驱动系统控制方法。该方法基于直接转矩控制理论,采用电流分区控制算法,在低速区根据电磁转矩进行无励磁或有励磁调速,在高速区根据转速进行励磁电流弱磁调速或励磁电流与电枢电流共同弱磁调速。通过仿真分析验证了驱动系统和控制方法的有效性,所设计控制系统在全速范围内能够快速、准确调速,动态性能好。(本文来源于《弹箭与制导学报》期刊2019年02期)

颜宁[2](2018)在《直接转矩控制在开关磁阻电机驱动中的优化与拓展》一文中研究指出开关磁阻电机的输出转矩存在着固有脉动,因此对于输出转矩的观测与调节是开关磁阻调速系统关注的重点。将直接转矩控制方法应用到开关磁阻电机驱动中能极大地提高电机输出转矩的稳定性和转矩响应的快速性,并且算法通用性较好。本文针对传统直接转矩控制方法仍然存在的一些问题,提出了相应的优化算法,并且将直接转矩控制和其他新兴的控制方法、其他类型的功率变换器相结合,进一步提高直接转矩控制方法的适应性和综合性能。首先对传统方法进行优化。直接将应用于交流异步电机的直接转矩控制方法套用在开关磁阻电机,虽然能将转矩控制在允许误差范围内,但是会造成电机相负转矩的产生,从而导致相电流平均值较大,电机的转矩电流比较低。优化方法着力于取消开关磁阻电机的合成磁链控制,建立一套新的区间划分准则,并且建立新的电压矢量表与选择标准,使算法专注于电机的输出转矩控制。同时通过区间与电压矢量的配合,力图避免任意相负转矩的产生。建立Simulink+Simplorer+Maxwell的联合仿真模型,分别实现控制方法、功率变换器和电机本体的模拟,验证方法性能,并在一台12/8结构样机拖动平台上实现优化方法。仿真与实验结果表明,优化方法具有良好的转矩输出性能与较高的转矩电流比。其次将模型预测控制方法与直接转矩控制方法相结合,各取所长形成新方法驱动开关磁阻电机。直接转矩控制方法判断区间提供备选开关状态,预测模型建立完整的状态预测和被控量预测,代价函数则按转矩误差最小的标准进行预测结果评估,稳定转矩的实际输出。仿真与实验结果表明,此基于直接转矩控制的模型预测控制方法具有良好的转矩输出性能。最后,为了拓展开关磁阻电机的应用场合、降低开关磁阻调速系统的成本,在通用变换器上实现直接转矩控制驱动开关磁阻电机。因为全桥变换器的结构与开关磁阻电机的工作方式,需要划分特殊的区间并且重新设计相应的开关状态组合。各区间的长度设计既为了保证工作相的转矩出力,又为了避免串联导通相的负转矩产生。实验结果表明该方法既满足了转矩输出,又减小了转矩脉动,具有良好的效果。(本文来源于《南京航空航天大学》期刊2018-12-01)

徐礼林[3](2016)在《直接驱动舵机用直线力电机的驱动力设计分析》一文中研究指出文章阐述了直接驱动舵机用直线力电机的工作原理,指出其驱动力可按驱动方向划分类型;从满足阀芯液动力、碎片剪切力的驱动需求角度给出了直线力电机驱动力设计原则,重点分析了对驱动力设计影响较大的碎片剪切力与流体流量、阀口大小之间的关系;利用ANSOFT软件建立了直线力电机的驱动力仿真模型,得到了驱动力与线圈匝数、电流大小、对中弹簧系数等参数之间的关系。(本文来源于《液压与气动》期刊2016年05期)

王传鲁[4](2016)在《矩阵变换器驱动的永磁同步电机直接转矩控制系统研究》一文中研究指出MC(Matrix Converter,矩阵变换器)是一种新型交-交变频器,具有能量可双向流动、无中间大电感和大电容储能环节、体积小、输入功率因数能任意调节等显着优点,因此在电力电子与电力传动行业中越来越受到国内外众多学者的关注。随着电力电子开关器件制造技术、应用技术以及控制理论的快速发展,MC的研究日趋成熟,作为新兴交-交变换器可替代传统的交-交变换器;其应用场合遍及电机驱动、电机容错、航空作动器、空间电源以及风力发电等领域。MC逐步取代传统交-直-交变换器的时代已经到来。PMSM(Permanent Magnet Synchronous Motor,永磁同步电机)体积小、效率高、功率密度高、结构简单、节约能源,所以在工业、交通、军事、航空等重要领域应用广泛。对于PMSM驱动系统而言,磁场定向控制(Field Oriented Control,FOC)和直接转矩控制(Direct Torque Control,DTC)是目前比较成熟的两大控制方法。FOC的固有电流内环的存在影响了驱动系统响应性能,相比较而言,DTC省去了坐标变换,具有系统响应快速的特点,因而本文采用了DTC的方法与MC相结合。主要研究内容分为以下几个方面:(1)对MC的基本结构、工作原理进行分析,用MC替代传统交-直-交变换器,设计了PMSM DTC系统,所设计的系统既保持了DTC快速响应的特点又使系统输入侧的功率因数得到提高。(2)在系统负载转矩和给定转速变化的情况下设计了基于滑模变结构速度控制器的MC驱动PMSM DTC系统。所设计的系统对给定转速变化有较好的抗扰动能力。(3)为了达到更好的控制效果,在系统负载转矩和给定转速变化的情况下利用自抗扰技术又设计了基于自抗扰速度调节器的MC驱动PMSM DTC系统。所设计的基于自抗扰速度调节器的系统对于负载转矩变化和给定转速变化均具有良好的抗扰动能力。上述两种方法所设计的速度调节器应用于PMSM DTC系统中均能提高系统抗负载扰动能力和跟踪给定转速变化的能力。与基于滑模变结构控制速度调节器的系统相比,基于自抗扰速度调节器的系统具有更好的抗负载扰动能力,能够避免滑模变结构控制系统固有抖振的缺点。最后,上述两种方法通过几个仿真实验验证了其可行性和有效性。(本文来源于《兰州交通大学》期刊2016-06-17)

肖峰[5](2016)在《轮毂电机驱动电动汽车状态估计及直接横摆力矩控制研究》一文中研究指出随着科技的进步发展,轮毂电机驱动电动汽车凭借自身的技术优势一定会成为未来电动汽车产业的重要发展方向,由于轮毂电机驱动汽车是一种全新的驱动形式,因此需要专门对其动力学控制特性进行分析研究。本文的研究依托于国家科技部国际科技合作计划“先进轮毂电机驱动电动汽车技术平台联合研发”,以轮毂电机驱动汽车为研究对象,基于运动学、车辆系统动力学及其控制原理,设计车辆的直接横摆力矩控制系统,进行车辆状态观测器的设计与控制策略的开发,并且搭建了离线仿真平台、实时测试平台与轮毂电机驱动试验样车进行控制器效果的验证,以充分发挥轮毂电机驱动汽车在动力学控制研究领域的优势。本文的主要研究工作如下:(1)针对轮毂电机驱动汽车的特点,设计了纵向车速估计、道路附着情况辨识以及到质心侧偏角的观测方法。首先,利用运动学方法,融合GPS信息与车载INS信息对纵向车速进行估计,GPS信号的高精度可以帮助修正车载INS的偏差,得到修正后的纵向加速度,以信息更新时刻GPS测量的纵向车速为基准,将修正后的相对坐标系下的纵向加速度进行积分计算,求得车辆纵向车速的估计值,既能保证车速估计的准确性,还能提高车速估计的实时性。其次,提出了一种基于过程数学模型识别路面条件的方法,该方法划分??s曲线为线性区、近线性区与非线性区叁个区间,建立在其线性区间内斜率K的过程数学模型,并选择递推最小二乘法对K进行实时辨识,不同的K值对应着不同的路面条件。最后基于无迹卡尔曼滤波技术设计车辆质心侧偏角观测器,建立了包括纵向、侧向、横摆叁个方向并且考虑轴荷转移的非线性车辆动力学模型,引入了考虑动态特性的修正Dugoff轮胎模型提高轮胎侧向力计算精度,试验结果表明,基于无迹卡尔曼滤波技术建立的观测器能够很好地实现对质心侧偏角的估计,即使车辆进入非线性区域,估计精度依然能够得到保证。(2)基于分层式控制结构的思想,设计横摆力矩控制系统的控制器。在阐述车辆稳定性分别与横摆角速度和质心侧偏角关系的基础上,确定基于d???相平面设计系统的上层控制器。针对质心侧偏角及质心侧偏角速度的相平面进行了研究,通过分析车速、路面附着及前轮转角变化时对d???相平面轨迹的影响总结出了相平面稳定边界的计算方法并且确定了车辆横摆力矩控制的稳定性判据mL。分析当前非线性车体运动控制领域的研究现状,选择滑模控制理论来解决车体运动控制问题,并建立了基于稳定性判据mL的滑模面切换机制,当mL为正值时,车辆运动状态点在稳定区域外,系统控制以稳定性控制为主,采用质心侧偏角为控制目标建立滑模面;当mL为负值或零时,车辆运动状态已经被控制到稳定区域内部,处于线性状态,系统控制以改善操纵性能为主,采用横摆角速度作为控制目标建立滑模面,既保证了车辆的行驶稳定性,又提高了车辆的操纵性。试验结果验证了本文所设计稳定边界的合理性以及横摆力矩控制系统的控制效果。(3)下层控制器将横摆力矩作为控制状态,在考虑路面附着和电机峰值转矩约束下选取带有权重系数的轮胎利用率平方和作为稳定性控制的优化目标对车轮转矩进行优化分配,在确定权重系数时,后轴权重系数要不小于前轴,保证车辆控制的稳定性。此外,本文定量分析了轮毂电机的瞬态响应特性对横摆力矩控制系统的影响,建立以轮毂电机为执行系统的车辆横摆控制系统,并推导了系统的传递函数,利用工程上对控制系统的频域响应指标得到横摆控制系统对转矩响应时间常数的需求范围,还通过车辆动力学模型仿真分析不同时间常数?对横摆力矩控制系统的影响,试验结果与计算结果基本一致,表明所提出的响应时间指标能够满足车辆横摆力矩控制系统的需求。(4)搭建实时测试平台对本文所设计的横摆力矩控制算法实时特性进行评价。基于PXI硬件平台搭建轮毂电机实时测试平台,完成了车辆模型、传感器、控制器以及执行器等部分的选型和调试工作。在测试平台的电驱动系统搭建中,针对传统的电机建模精度较低的问题,进行了永磁同步电机的有限元分析和建模,准确地还原电机的电磁特性,提高其仿真精度,并且通过FPGA模块高速运算电驱动模型提高其实时性能。对比台架试验结果与仿真结果可以看出电机有限元模型能较准确的反映出电机真实工作性能,精度较高,非常适合用来进行实时测试平台的搭建。基于搭建好的测试平台选择不同行驶工况来评价所设计横摆力矩控制算法的实时特性以及实时测试平台各模块之间的协调性。(5)使用Motohawk快速原型控制器开发平台搭建轮毂电机驱动电动汽车的试验样车,所设计的观测器与控制算法均被移植到控制器中。根据整车参数与车辆性能预期要求,对电机的基本参数进行匹配估算。在样车试制过程中,受到工艺水平与成本的限制,试验样车只在后轴安装两个轮毂电机进行驱动,单独设计了多连杆后悬架系统,悬架系统与轮毂电机总成配合良好,能够保证样车具有良好的运动性,解决了轮毂电机带来的簧下质量增加难题。为了保证实车试验的顺利进行,试验车还安装了惯性导航仪、方向盘转角传感器等测量系统,用于相关信号的采集。最后进行道路试验对本文设计的运动状态观测器以及横摆力矩控制系统的效果进行验证。(本文来源于《吉林大学》期刊2016-06-01)

陈鹏[6](2016)在《永磁同步电机直接驱动抽油机控制系统的研究》一文中研究指出本文以直驱抽油机运行过程中电机不过流、转速稳定及定位准确为目标,开展了直驱电机抽油机控制系统的研究。首先,建立了永磁同步电机的不同坐标系下的数学模型,分析了直驱电机抽油机的悬点运动规律,计算了悬点静载荷、动载荷,为基于i_d=0矢量控制系统设计奠定基础。设计了一个模糊控制器,确定了模糊控制器的输入变量和输出变量及其各个变量的论域和相关系数的值;确定了各变量的语言取值及其隶属函数,总结了专家控制规则及其蕴涵的模糊关系,总结了模糊查询表,确定了清晰化的方法。应用GUI工具箱设计了模糊PI控制器并将模糊控制器应用到抽油机控制系统当中,在Matlab环境下对所建的系统模糊控制模型进行了仿真分析。其次,根据抽油机系统的主要功能和技术指标,结合抽油机变频控制技术,基于i_d=0矢量控制永磁同步电机的原理,对永磁同步电机控制系统进行总体设计与布局。以TMS320F240作为DSP控制器,给出矢量控制算法框图、主程序框图以及中断服务子程序流程图。分析永磁同步电机调速控制系统的各个环节,借助调节器的工程设计方法,完成了永磁同步电机矢量控制调速系统的电流、转速、位置叁闭环控制结构的设计,给出了相应的设计结果。最后,应用Matlab/Simulink软件对设计的电流、转速及位置叁闭环控制系统进行虚拟仿真,通过仿真得到叁闭环相关参数,达到预期控制效果。(本文来源于《中国石油大学(华东)》期刊2016-05-01)

阳贵兵,马晓军,廖自力,刘春光[7](2016)在《轮毂电机驱动车辆双重转向直接横摆力矩控制》一文中研究指出针对某型8轮轮毂电机驱动车辆,设计一种基于直接横摆力矩控制的双重转向控制方法,建立车辆双轨2自由度动力学模型,研究包含滑移转向工况的车辆参考模型,并对滑移转向比采用基于车速与路面附着条件的模糊调节。为平衡横摆角速度控制与质心侧偏角限制之间的矛盾,在控制模型中,以横摆角速度作为直接控制变量,以质心侧偏角作为约束量,采用滑模变结构控制算法计算期望的横摆力矩,横摆力矩分配过程中采用预分配与驱动防滑控制相结合的分配策略。利用硬件在环实时仿真平台对所提出的双重转向控制算法进行分析验证,仿真结果表明:采用双重转向控制,能有效提高车辆转向的机动灵活性和操纵稳定性,对于提高轮式装甲车辆战场生存能力具有重要意义。(本文来源于《兵工学报》期刊2016年02期)

吴智正,陈军峰,方莹[8](2015)在《高性能直接转矩控制的感应电机驱动调速应用》一文中研究指出在感应电机驱动控制器中,直接转矩控制(DTC)是独立于转子参数,且无需速度或位置传感器,直接转矩控制的方案没有PI调节器,坐标变换,电流调节器和PWM信号发生器。尽管它简单,但必须在良好的转矩控制稳态和瞬态工况时获得。本文旨在分析DTC的原则、策略和与其应用改进空间矢量脉宽调制(SVPWM)的问题。在每个采样周期的开关瞬间,应用空间矢量脉宽调制技术减少转矩脉动。(本文来源于《电子制作》期刊2015年21期)

潘东卿[9](2015)在《矩阵变换器驱动异步电机直接转矩控制改进研究》一文中研究指出20世纪80年代在交流调速的研究领域中,直接转矩控制技术作为一种新型调速技术被提出。它是通过对电机的数学模型进行分析后发现可以将被控制量直接设置为电磁转矩和定子磁链,这样就能够对电磁转矩进行直接控制,由于能直接控制电磁转矩,所以该技术运用起来会很方便,而且还能改善系统的动、静态性能。但是其采用交-直-交电压型逆变器给电网带来了谐波污染的问题,而矩阵变换器具有输入输出正弦电流、能量双向流动、不需要直流储能电容、“绿色环保”等优点,能够适应各种交流调速的需要。本文以“MC-DTC系统改进研究”为主题,首先在介绍被广泛使用的异步电机的数学模型出发,引出DTC控制系统,并详尽的介绍DTC的原理,然后对DTC的每个仿真模块进行了介绍并对其做了仿真研究。其次介绍了矩阵变换器的基本原理,分析了它组成需要有很多功率器件,控制过程较为繁琐等缺点,再对矩阵变换器进行建模,引出了空间矢量调制策略,分析了间接空间矢量调制算法。然后文章将矩阵变换器与直接转矩控制进行了结合,分析了该系统的优点,也并指出该方法脉动较大的不足,且在扇区与扇区交界时会出现电压矢量选择错误,并分析了出现这种错误的原因。在这基础上提出一种基于矩阵变换器驱动异步电机直接转矩十二扇区控制改进方法,这种方法改进了传统的查表法,避免了传统方法所出现电压矢量选择上的错误,并对该方法进行了模拟仿真。仿真结果表明,该改进方法有效改善了传统DTC-MC,转矩脉动大、抗负载扰动能力弱等问题,具有良好的动、静态性能,其控制性能较传统DTC-MC得到了极大的提高。最后在仿真分析的基础上,设计并搭建了以TI公司TMS320F28335为控制核心的矩阵变换器样机系统,制作了CPLD-DSP的主控板,进行了实验设计,为进一步实验验证打下基础。(本文来源于《湘潭大学》期刊2015-05-20)

高儒[10](2015)在《永磁同步电机驱动系统叁电平直接转矩控制算法》一文中研究指出永磁同步电机在电动汽车和轨道交通等领域的应用越来越广泛,其调速性能的优劣越来越受重视;直接转矩控制具有控制简单、快速响应等特点,与叁电平逆变器和SVPWM算法的结合可以减小转矩和磁链脉动并固定开关频率,解决传统直接转矩控制存在的这些问题。因此,研究永磁同步电机-叁电平逆变器系统直接转矩控制并完成PI调节控制算法控制器的参数设计,具有重要的工程意义。本文以实现基于PI和SVPWM的永磁同步电机叁电平直接转矩控制算法及其PI调节控制算法控制器参数设计为目标,对基于叁电平逆变器的PI调节直接转矩控制算法进行了深入研究,可为永磁同步电机在大功率应用场合提供控制算法的理论和技术支持。本文的具体研究工作如下:首先分别介绍了永磁同步电机与叁电平逆变器的简化数学模型,给出空间电压矢量的定义并分析其对中点电位的影响,然后对基于60。坐标系下的SVPWM算法进行了理论分析与仿真研究,并在其中嵌入中点电位控制方案。其次分析了空间电压矢量对电磁转矩和定子磁链的影响,借鉴传统直接转矩控制查表法并结合叁电平逆变器的特点,分析基于合成矢量查表法的叁电平直接转矩控制算法;结合叁电平逆变器SVPWM算法,研究基于SVPWM的叁电平直接转矩控制,其中转矩与磁链控制器采用PI调节器,这些算法的有效性和可行性通过对仿真结果的分析得到了验证;然后开展转矩与磁链PI控制器的参数设计研究,推导了永磁同步电机-叁电平逆变器控制系统的传递函数框图,采用自动控制中闭环幅频特性峰值最小准则和二阶“最优”模型动态性能要求设计各环节参数,设计结果可以实现控制系统的稳定运行。最后基于dSPACE实时仿真器和小功率永磁同步电机搭建了快速控制原型半实物实验平台,并在此平台上编写叁电平逆变器的调制算法代码,建立半实物实验模型,进行叁电平逆变器-永磁同步电机直接转矩控制算法的快速控制原型半实物实验研究,实验结果都验证了本文算法的有效性和正确性。(本文来源于《西南交通大学》期刊2015-05-01)

直接驱动电机论文开题报告

(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:

开关磁阻电机的输出转矩存在着固有脉动,因此对于输出转矩的观测与调节是开关磁阻调速系统关注的重点。将直接转矩控制方法应用到开关磁阻电机驱动中能极大地提高电机输出转矩的稳定性和转矩响应的快速性,并且算法通用性较好。本文针对传统直接转矩控制方法仍然存在的一些问题,提出了相应的优化算法,并且将直接转矩控制和其他新兴的控制方法、其他类型的功率变换器相结合,进一步提高直接转矩控制方法的适应性和综合性能。首先对传统方法进行优化。直接将应用于交流异步电机的直接转矩控制方法套用在开关磁阻电机,虽然能将转矩控制在允许误差范围内,但是会造成电机相负转矩的产生,从而导致相电流平均值较大,电机的转矩电流比较低。优化方法着力于取消开关磁阻电机的合成磁链控制,建立一套新的区间划分准则,并且建立新的电压矢量表与选择标准,使算法专注于电机的输出转矩控制。同时通过区间与电压矢量的配合,力图避免任意相负转矩的产生。建立Simulink+Simplorer+Maxwell的联合仿真模型,分别实现控制方法、功率变换器和电机本体的模拟,验证方法性能,并在一台12/8结构样机拖动平台上实现优化方法。仿真与实验结果表明,优化方法具有良好的转矩输出性能与较高的转矩电流比。其次将模型预测控制方法与直接转矩控制方法相结合,各取所长形成新方法驱动开关磁阻电机。直接转矩控制方法判断区间提供备选开关状态,预测模型建立完整的状态预测和被控量预测,代价函数则按转矩误差最小的标准进行预测结果评估,稳定转矩的实际输出。仿真与实验结果表明,此基于直接转矩控制的模型预测控制方法具有良好的转矩输出性能。最后,为了拓展开关磁阻电机的应用场合、降低开关磁阻调速系统的成本,在通用变换器上实现直接转矩控制驱动开关磁阻电机。因为全桥变换器的结构与开关磁阻电机的工作方式,需要划分特殊的区间并且重新设计相应的开关状态组合。各区间的长度设计既为了保证工作相的转矩出力,又为了避免串联导通相的负转矩产生。实验结果表明该方法既满足了转矩输出,又减小了转矩脉动,具有良好的效果。

(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。

直接驱动电机论文参考文献

[1].周苏,蒋璐蔚,支雪磊.混合励磁同步电机驱动系统直接转矩控制研究[J].弹箭与制导学报.2019

[2].颜宁.直接转矩控制在开关磁阻电机驱动中的优化与拓展[D].南京航空航天大学.2018

[3].徐礼林.直接驱动舵机用直线力电机的驱动力设计分析[J].液压与气动.2016

[4].王传鲁.矩阵变换器驱动的永磁同步电机直接转矩控制系统研究[D].兰州交通大学.2016

[5].肖峰.轮毂电机驱动电动汽车状态估计及直接横摆力矩控制研究[D].吉林大学.2016

[6].陈鹏.永磁同步电机直接驱动抽油机控制系统的研究[D].中国石油大学(华东).2016

[7].阳贵兵,马晓军,廖自力,刘春光.轮毂电机驱动车辆双重转向直接横摆力矩控制[J].兵工学报.2016

[8].吴智正,陈军峰,方莹.高性能直接转矩控制的感应电机驱动调速应用[J].电子制作.2015

[9].潘东卿.矩阵变换器驱动异步电机直接转矩控制改进研究[D].湘潭大学.2015

[10].高儒.永磁同步电机驱动系统叁电平直接转矩控制算法[D].西南交通大学.2015

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