电机与控制学报杂志 北大期刊 CSCD期刊 统计源期刊

电机与控制学报 2008年第03期杂志 文档列表

新型永磁外转子爪极电机的特性仿真239-243

摘要：为了研究具有特殊结构的新型外转子爪极电机的运行特性,在对电机的结构、材料、特点以及运行机理进行分析的基础上,利用有限元分析软件,建立了对电机进行三维电磁场分析的仿真模型。采用场路耦合分析方法,通过ANSYS和CASPOC系统仿真软件的耦合计算,得到了在发电和电动两种状态下的系统仿真特性。仿真结果表明,该种电机具有功率密度和转矩密度大的特点,在发电和电动状态都表现出良好的运行特性。

系统辨识法永磁同步电机无传感器控制244-247

摘要：为了实现面贴式永磁同步电机（sPMSM）无传感器控制,通过灰色方法对预估旋转坐标系电流的预测辨识出转子位置和速度,提出一种基于系统辨识理论的无传感器控制策略,解决了控制过程中转子速度、位置的估计问题。使用该策略建立了PMSM无传感器矢量控制系统。仿真和实验结果表明了无传感器控制策略的有效性。

无位置传感器无刷直流电机转矩脉动抑制研究248-253

摘要：为了减小无位置传感器无刷直流电机的转矩脉动,在分析无刷直流电机换相及间接位置检测原理的基础上,改进了传统反电动势法的检测电路,对反电动势相移进行了补偿,以消除电机中性点电压和阻容滤波对反电动势检测电路的影响。为进一步抑制转矩脉动和改善系统的稳定性,在采用换相电流预测控制策略的基础上,设计了神经网络PID控制器。实验结果表明,设计的转矩脉动综合抑制策略有效地降低了无位置传感器无刷直流电机的转矩脉动,具有较好的鲁棒性,准确地实现了无位置传感器换相控制,提高了系统的可靠性。

无刷直流电机小脑模型网络与PID复合控制254-259

摘要：为提高无刷直流电机调速驱动系统的性能,提出了无刷直流电机的小脑模型神经网络与PID复合控制策略。介绍了小脑模型神经网络的原理,给出了复合控制器的结构框图及适于数字控制的算法离散化过程,并对控制系统在转速指令和负载转矩变化时的性能进行了仿真和实验验证。结果表明,所提出的智能控制策略在减小转速超调的同时保证了响应速度,能快速平稳的跟踪给定指令,有效的抑制了负载扰动的影响,动、静态性能均优于PID控制。

变速恒频双馈风力发电机并网积分型变结构控制260-265

摘要：为了实现变速恒频双馈风力发电机平滑的接入电网,将积分型变结构控制（IVSC）与磁场定向矢量控制相结合,提出了一种空载并网控制策略。控制系统包括两个采用IVSC的电流控制器和一个基于变速积分的电压偏差控制器,以增加系统在全局范围内对各种扰动的强鲁棒性和动态性能。由于IVSC控制的不连续性,会使转子侧电流产生抖振,因此在切换控制中加入了饱和函数,使系统在边界层内产生准滑模运动,以减小转子电流的抖振,降低定子电压的谐波畸变率。利用PSCAD对并网前的空载运行、并网时的过渡过程的仿真结果表明,传统的PI控制相比,该策略对各种扰动具有更好的鲁棒性。

等离子体断路开关工作仿真及特性分析266-270

摘要：为了研究有、无外磁场的低密度等离子体断路开关（POS）工作特性,利用单元粒子（PIC）方法模拟了POS中电场和磁场的时空变化、等离子体电子的动力学行为和特性。通过对POS工作过程中的两极间的EMHD运动及其导致的磁场渗透、磁绝缘、动态过程中密度不均匀造成的不规则运动、场畸变等物理现象的分析,研究了POS的断路过程。仿真结果表明：外加时不变均匀角向磁场,提前了电流向负载转移的时刻、减小了电流损失,且未提高负载电流陡度,断路时在负载端得到更高的电压。研究为设计、改进POS结构和提高其断路性能提供了参考依据。

感应电机模糊滑模控制器的新型设计方法271-276

摘要：针对感应电机定子电阻和转子时间常数受外界因素干扰影响其矢量控制系统稳定性和精确度的问题,提出了一种感应电机模糊滑模矢量控制方法。根据感应电机的模型,设计了滑模速度控制器和转子时间常数观测器。利用模糊控制方法改进了滑模切换函数,从而实现切换函数的连续化实时整定,削弱了符号切换函数的高频抖动效果。仿真和dSPACE实验结果表明,控制系统能够稳定运行,动、静态性能良好,抗参数变化和负载突变能力强。

异槽式单叠绕组直流电机换向性能研究277-280

摘要：为了改善电机的换向性能,在分析了异槽式单叠绕组直流电机换向规律的基础上,研究了影响直流电机换向的主要因素,对直流电机的换向性能进行了评估,并对其无火花换向区进行了分析。电机换向试验表明：异槽式单叠绕组直流电机的电抗电势波形的最大值和最小值相差较小,有利于换向电势的均匀补偿;异槽式绕组具有的阻尼性能,对换向元件的能量有一定吸收作用;相比蛙绕组,异槽式绕组无火花换向区宽度增大一倍多,极大地改善了电机的换向性能。

多模式磁偏码器设计281-287

摘要：为了提供电动机伺服控制所需要的不同模式的位置信号而设计的磁编码器采用了一种全新的双磁钢复合磁路结构。利用2S-10芯片的三轴霍尔效应,感应平行芯片表面的磁场,把磁信号转换成正余弦电信号;在对原始信号误差进行理论分析的基础上,通过DSP对原始正余弦信号进行误差补偿并对角度进行反正切运算,实现增量模式、PWM模式和同步串口模式信号;三步锁定型开关霍尔元件输出无刷直流电机换相信号,最终实现了3种模式信号同时输出。信号右达8位精度、10位分辨率。

无刷直流电机换相力矩波动抑制288-293

摘要：针对无刷直流电机换相时产生力矩波动的问题,在分析了各种电流采样方式和目前广泛应用PWM控制器的转矩脉动抑制方案基础上,提出了一种新型的电流采样拓扑结构,采用单电流传感器实现了力矩电流的检测,以此建立了通过力矩电流闭环来调节直流母线电压的无刷直流电机控制系统模型,并分别给出了电机在低转速及高转速下的数学仿真分析和实验论证。仿真和实验结果表明：力矩电流采样拓扑结构实现了对产生力矩的电流的准确采集;通过在电机高速和低速运行时动态改变母线电压,保持了关断相电流和开通相电流变化速率的平衡,消除了换相所引起的力矩波动。

混合磁路电机的哈密顿建模与控制294-299

摘要：针对电机传统控制策略对参数变化敏感等问题,从能量的观点出发,将哈密顿能量系统理论应用于混合磁路电机,将混合磁路电机数学模型表示成了广义耗散哈密顿系统的形式,给出了混合磁路电机的哈密顿能量函数,设计了混合磁路电机的非线性稳定控制器和负载观测器。仿真结果验证了理论分析的正确性和控制律的有效性。

新型单相五电平电压源逆变器300-303

摘要：为了改善传统多电平逆变器电路结构复杂的问题,利用较少的功率器件实现尽可能多的电平输出,提出一种新型单相五电平电压源逆变器。新型电路扑结是在传统的单相H桥型电压源逆变器的基础上,增加了两个单向功率开关,利用6个功率开关在交流侧就可以产生5个不同的电平输出。在分析电路拓扑工作原理和6种工作模式的基础上,给出了简单的PWM控制策略。实验结果验证了电路拓扑及其控制方法的有效性。

基于SVPWM五相感应电机直接转矩控制研究304-308

摘要：针对感应电机直接转矩控制（DTC）采用开关表的滞环方法时,存在电流和转矩脉动等问题,提出在DTC中应用空间矢量脉宽调制（SVPWM）的方法。根据五相感应电机模型和DTC基本原理,推导出参考电压矢量。分析了五相逆变器的空间电压矢量,并从中选取出22个有效电压矢量,根据最近四矢量SVPWM算法,计算出第k扇区中工作电压矢量的作用时间。建立了基于双DSP控制的实验系统,实验结果表明,该方法减小了电流和转矩脉动,具有良好的稳态和动态性能。

永磁往复式发电机的磁场参数计算309-312

摘要：为准确计算永磁往复式发电机运行时的电磁参数,基于二维有限元法,在考虑端部效应的情况下,建立了发电机的静态磁场数学模型,给出了在静态场下计算发电机运行一周期内电磁参数的方法,并计算了发电机的空载电势、同步电抗以及空载和负载电磁力。仿真及实验结果表明,该方法计算得到的数据与实测数据相比误差较小,避免了瞬态分析运算时间长的问题。

逆变式等离子切割电源变间距模糊-PI控制313-318

摘要：针对切割过程的强非线性及不确定性,以逆变式等离子切割电源为研究对象,提出了一种在全论域范围内带有自调整因子的变间距模糊量化算法,并与PI控制结合构成模糊-PI双模控制器。控制算法避免了冗杂的非线性系统建模过程,且本身具有优化的特性,通过模糊-PI双模控制,有效解决了传统模糊算法在提高系统稳态精度和动态性能之间的矛盾。仿真结果表明,与PI控制或模糊控制相比,所设计的双模控制器在稳态性能和鲁棒性两方面都得到了改善。

构造性分片线性神经网络逼近319-323

摘要：针对非线性系统建模中用标准连续分片线性神经网络（SCPLNN）模型拟合二维平面上离散点的问题,依据逼近误差最小化的原则,提出了一种优化的三角形剖分算法进行区域划分。采用特征点代替采样点进行剖分,并给出了基于这种区域划分的SCPLNN模型逼近算法。将此逼近算法与基于Delaunay剖分SCPLNN模型逼近算法、典范分片线性表示的链接超平面逼近算法进行比较。实验结果表明,基于最优三角形剖分SCPLNN模型逼近算法可以有效和快速提高拟合精确度。

电动汽车用高效回馈制动控制策略324-330

摘要：为了提高电动汽车再生制动能量的回收和利用效率,在分析电动汽车典型循环工况制动时驱动电机的工作特点,并在同步旋转坐标系下考虑铁损的感应电机动态数学模型制动时能量转换关系的基础上,提出了基于损耗模型的高效制动效率优化控制策略。根据制动时的车速和制动转矩需求,重新分配感应电机的转矩和励磁电流,并结合给出的电动汽车前后轮制动力分配方案,可实现制动能量的高效回收利用。通过仿真软件ADVISOR中的对比仿真结果验证了控制策略的有效性,制动能量回收率有明显改善,提高了电动汽车电驱动系统效率,有利于合理利用其有限的能量延长电动汽车续驶里程。

不确定时滞广义系统的H∞保性能控制331-336

摘要：针对一类具有范数有界不确定性的连续时滞广义系统,采用线性矩阵不等式处理方法,研究了具有鲁棒H∞性能的保性能控制问题,并给出了问题可解的一个充分条件和H∞保性能控制器的设计,使得闭环系统不仅对于容许的参数不确性保持正则、稳定、无脉冲,而且能保证闭环系统的二次性能指标具有某一个上界以及给定的H∞性能γ。进一步,通过求解一个凸优化问题,给出了系统的H∞最优保性能控制器的设计方法。算例和仿真结果表明该方法的正确性和可行性。