电机与控制学报杂志社
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电机与控制学报杂志

《电机与控制学报》在全国影响力巨大,创刊于1962年,公开发行的月刊杂志。创刊以来,办刊质量和水平不断提高,主要栏目设置有:控制理论与控制工程、电工理论与新技术、电力电子与电力传动、高电压绝缘技术等。
  • 主管单位:黑龙江教育厅
  • 主办单位:哈尔滨理工大学
  • 国际刊号:1007-449X
  • 国内刊号:23-1408/TM
  • 出版地方:黑龙江
  • 邮发代号:14-46
  • 创刊时间:1962
  • 发行周期:月刊
  • 期刊开本:A4
  • 复合影响因子:1.06
  • 综合影响因子:1.194
相关期刊
服务介绍

电机与控制学报 2012年第04期杂志 文档列表

电动汽车用感应电机最小损耗Hamilton控制

摘要:针对电动汽车电驱动系统的非线性特点,采用端口受控Hamilton系统理论研究了考虑铁损的电动汽车用感应电动机系统的最小损耗控制问题。首先,根据基于损耗模型的感应电机能量优化控制策略得到系统稳态时的优化结果,然后在这一稳态目标下,利用系统的互联和阻尼配置以及能量成形对考虑铁损的感应电机进行Hamilton控制,最后通过仿真实验,验证了在相同的稳态目标下,采用本文的控制算法可使得电机能量损耗明显降低,同时本文采用的控制策略与基于矢量控制的优化控制策略相比,具有收敛速度快、转速波动小等优点,为高性能要求的电动汽车电驱动系统高效运行提供了新的途径。
1-7

混合励磁同步电机驱动系统弱磁控制

摘要:针对混合励磁同步电机低速大转矩及宽调速的特点,提出一种基于空间电压矢量算法的弱磁调速控制方法。该控制方法在速度分区控制的基础上,在高速区,采用保持q轴反电势不变的铜耗最小控制策略,对电枢电流与励磁电流进行优化配置。搭建该电机驱动系统的仿真模型,对无电流弱磁、励磁电流弱磁、d轴电流与励磁电流共同弱磁3种不同电流控制模式下的调速效果进行分析;构建该电机驱动控制系统的实验平台,通过实验得到该电机的启动电流波形与稳态电流波形,对所提出的算法进行验证。仿真和实验结果表明,在铜耗最小控制条件下,采用d轴电流与励磁电流共同弱磁的混合励磁同步电机驱动系统比单纯采用励磁电流弱磁或无电流弱磁的驱动系统具有更宽的调速范围。
8-12

高效高压中型异步电机绝缘结构设计分析

摘要:针对高压电机定子主绝缘减薄后电场的分布问题,本文以YKK400—6(690kW)中型高压异步电机为例,建立定子绕组静电场的计算模型。在边界条件不变的基础上,通过对场强最大值及电场集中系数分析计算,对定子绕组主绝缘进行减薄处理,并结合设计要求给出了主绝缘角部合理的圆角半径。在电场计算的基础上对主绝缘减薄前后的线圈进行介质损耗角正切与瞬时工频击穿电压试验。结果表明,新的绝缘结构满足要求。本文可为电机定子主绝缘的减薄及绝缘结构设计提供理论依据。同时也可达到提高电机效率的目的。
13-18

定子双绕组感应发电系统的滞环电流控制方法

摘要:提出了一种基于空间电压矢量的适用于定子双绕组感应发电系统的滞环电流控制新方法。该方法将滞环控制与空间电压矢量PWM控制相结合,根据控制绕组的电流误差矢量与参考空间电压矢量的区域分布,选择最佳的电压矢量运行,使各相电流误差被限定在给定滞环内,准确跟踪各相给定电流,实现静止励磁控制器三相桥臂间的关联控制,消除相间影响。该方法实现简单,即能限制开关频率,又能有效减小电流误差,改善电流跟踪性能。实验结果证明了该方法的正确性和有效性。
19-24

动磁式直线振荡电机性能模拟及实验

摘要:为了研究动磁式直线振荡电机的性能特性,采用Ansoft电磁场有限元二维瞬态场分析软件建立了动磁式直线振荡电机模型,得到了样机模型的电磁力系数和谐振工况时电流与位移的关系曲线。提出了动磁式直线振荡电机的电磁力系数和电机效率的测试方法,并对开发的样机进行了电磁力系数和在不同负载下的效率测试。电磁力系数的有限元模拟结果与测试结果相比。误差率在1.5%左右。电机样机测得的最高效率为85.9%,效率测试结果表明:当外部负载产生的等效刚度与电机自身的谐振弹簧刚度之和与电机运动的惯性力相匹配时,电机处于谐振状态,此时电机效率最高。
25-29

反向递推法在三相四桥臂逆变器控制中的应用

摘要:为了提高三相四桥臂逆变器非线性系统的控制性能,提出将反向递推非线性控制方法应用于此系统。针对三相四桥臂逆变器这个离散的、多模态的非线性系统,采用开关函数和开关周期平均算子建立其数学模型。应用反向递推方法逐步选择虚拟控制量和构造Lyapunov函数,使每个电感电流和电容电压状态分量具有渐近特性,实现逆变器对给定信号的输出跟踪控制,保证整个系统的全局渐近稳定性。仿真结果表明,系统具有良好的静态和动态性能。
30-35

双馈异步发电机通风冷却综合计算

摘要:针对具有轴径混合通风结构双馈异步发电机的通风发热问题,根据其通风系统的结构特点,建立集总参数的通风数学模型。通过此模型对电机内各风道的通风流量分布进行计算,并进一步分析转速及径向风道结构尺寸等因素对流量分布的影响。将通风计算结果作为边界条件,采用有限单元法对电机转子的温度场进行计算。计算结果表明,各径向风道的空气流量会随转速的升高而增加,各径向风道的流量分布可通过改变各风道的宽度来进行优化。集总参数的通风模型可有效用于电机通风的优化设计。
36-42

电动汽车用永磁同步电机直接转矩控制电压矢量选择策略

摘要:针对开关表控制下永磁同步电机直接转矩控制不合理转矩脉动问题,研究了电压矢量对永磁同步电机直接转控制系统控制性能的影响,得出了定子磁链幅值、转矩角和转矩的控制规律,并对实验用Honda Civic 06My Hybrid混合动力电动汽车用15kW内置式永磁同步电机提出了一种简单实用的电压矢量选择策略。仿真和实验结果表明:与开关表相比,提出的电压矢量选择策略易于实现,结构简单,能够有效抑制因开关表失效引起的转矩脉动,固定开关频率,在更高的负载条件下运行,是电动汽车用电机控制系统一种理想的控制策略。
43-49

三相逆变电源不平衡负载控制方法的研究

摘要:针对对称分量法实现三相逆变器在不平衡负载下输出电压的正、负、零序分量补偿,以维持三相输出电压的平衡,该方法在三相负载严重不平衡时,其不平衡度仍然较大,且运算量大,适时性差,不易控制等问题。本文提出了一种三相逆变电源的输出电压分相控制的方法,分别对三相逆变器输出的线电压进行控制,以实现三相电压的平衡。理论和仿真分析表明,该方法能够使三相最大不平衡度从传统对称分量法的5.49%降到1%左右,在负载不平衡度达到200%的情况下,三相电压输出也能适时、稳定、可靠的达到平衡,有效地补偿因不平衡负载引起的逆变器输出电压畸变,从而保证逆变器在带任意不平衡负载时仍能维持三相平衡的输出电压。
50-55

单相三电平整流器d-q坐标系下的控制与SVPWM方法

摘要:为了减弱高速动车组与牵引供电网压之间的相互耦合关系,以电力牵引变流器中的单相三电平中点钳位(NPC)整流器为对象,分析了其工作原理,建立了其在d-q坐标系下基于开关函数的数学模型;然后给出了一种基于d-q变换的有功无功电流控制算法。并在此基础上,提出了一种单相三电平空间矢量调制(SVPWM)方法。与传统的正弦脉宽调制方法相比,该调制方法不但能够有效地降低牵引变压器的绝缘等级和电压突变的耐受能力,并且还具备中点电位控制能力。最后,计算机仿真和小功率样机实验验证了该控制方法和调制方法的有效性和可行性。
56-63

单调谐并联混合有源电力滤波器控制策略研究

摘要:针对单调谐并联混合有源电力滤波器的补偿精确度受控制系统带宽严重制约的问题,提出一种同时反馈电网电流和五次谐波电流的双闭环控制策略,并对其直流侧稳压控制器进行详细的分析和设计。根据单调谐并联混合有源滤波器的电路拓扑结构,推导系统在旋转坐标系下的小信号模型及其传递函数,分别设计电网电流控制器,五次谐波电流控制器和电压环控制器。对采用所提出的控制策略的有源滤波器进行仿真研究并制作实验样机。仿真和实验结果表明,该控制策略具有很高的稳态补偿精确度和动态响应速度,易于数字实现,且由于只需要检测两路电网电流,节省了装置成本。
64-71

三绕组并联式单相感应电动机起动方式研究

摘要:为了保证三绕组并联式单相感应电动机的起动性能,研究了该种电机的动态特性和起动方式。基于电磁关系,建立动态数学模型,并进行仿真计算。为了验证该模型的正确性和有效性,将仿真结果与试验结果进行对比。利用该仿真模型详细分析电容对该种电机起动性能的影响,并给出结构简单的单电容起动电路。仿真和实验结果表明,选择合适的起动电容和运行电容.可以使三绕组并联式单相感应电动机具有良好的起动性能和稳态运行性能。在实际应用中,使用双起动电容电路可以保证良好的起动性能,选择单电容起动电路,可以简化电路结构,节约成本。
72-78

永磁同步发电机的无传感器滑模辨识及控制

摘要:针对坐标旋转法永磁同步发电机无速度传感器控制中忽略定子电流微分项带来的估计偏差大等问题,提出基于旋转坐标系的自适应锁相环和滑模辨识方法。采用近似滑模控制对模型电机定子电流进行控制,使发电机和模型电机电流相等,从而获得两电机转子相位差的正弦和余弦分量。建立直驱式永磁同步电机无速度传感器辨识模型和自适应锁相环模型,并利用基于反步法的自适应锁相环进行速度和相位观测,在此基础上利用Lyapunov函数设计法设计控制器。采用近似滑模辨识使模型电机电流快速逼近原电机电流且到近似正弦的控制量,自适应数字锁相环相位收敛快,采用Lyapunov函数设计的控制器能保证系统收敛。仿真结果验证了该方法的可行性和有效性。
79-83

基于FPGA的飞轮磁轴承一体化控制系统设计

摘要:为了精简磁悬浮飞轮控制系统体积和功耗,介绍一种四轴飞轮磁轴承一体化控制系统及其现场可编程门阵列(FPGA)实现。将磁轴承控制器和功率放大器整合到一起,用单片FPGA实现含不平衡补偿的转子位移控制、电流控制以及三电平脉宽调制(PWM)算法。采用分时复用浮点运算IP核的方式实现控制算法。为均衡运算速度和资源消耗,提出一种A/D转换器精确度和浮点IP核数据精确度的选择方法。提出一种增量式算法,仅用乘加单元和查找表即可实现不平衡补偿算法中的三角函数值的在线计算。介绍三电平PWM的FPGA实现方法以及转子位移信号的自动标定方法。实验结果表明,一体化控制器可以达到0~7000r/min转速范围内飞轮径向位移不超过保护间隙10%的控制效果。四轴飞轮磁轴承控制任务可以用单片FPGA以小于20万逻辑门的资源消耗实现。
84-90

基于RQGA和非支配排序的多目标混沌量子遗传算法

摘要:为了提高多目标优化算法的收敛性、分布性和减少算法的计算代价,借鉴实数编码遗传算法和多目标优化理论,构建一种多目标混沌量子遗传算法。在分析量子位概率的混沌特性、量子态干涉特性和量子位实数编码的基础上,采用量子位概率交叉和混沌变异的方式进化种群,以提高寻优能力和收敛速度,利用非支配排序、精英保留和分层聚类等多目标优化策略保持种群多样性的同时,保证进化向Pareto全局最优解集方向进行。通过混合算法性能对比测试验证了多算法集成的有效性,并分析关键参数对算法性能的影响。电力系统多目标无功优化的仿真结果验证了该算法的有效性和可行性。
91-99

基于网络热力学建模的潜油电机温度辨识研究

摘要:鉴于对潜油电机温度监测的迫切需求及油井长线信号传输对经典电机温度监测方法的限制,将网络热力学建模理论应用于潜油电机的温度辨识,通过建立潜油电机的网络热力学模型,给出描述潜油电机温度变化过程的热力学方程组。基于在地面获取的电机定子采样电流进行机械化数学解析分析及稳态数值迭代求解,推导出潜油电机定、转子的辨识温度。对12kW潜油电机进行温度辨识的实验结果表明,转子辨识温度与实测结果最大误差为5.59℃,验证了所提方法的正确性与可行性。
100-105

DC/DC变换器混合逻辑动态建模与约束优化控制策略

摘要:针对电力电子电路DC/DC(直流-直流)变换器同时存在着连续动态和离散切换两种不同类型的的混杂特性,引入N步建模方法,推导出DC/DC变换器的混合逻辑动态模型,用来描述变换器的动态特性、切换规律和系统中的约束关系。在此基础上,考虑控制输入约束和系统状态约束,应用混合整数模型预测控制方法,建立以脉冲宽度调制(PWM)为控制方式的DC/DC变换器状态反馈最优控制系统。数值仿真结果表明:DC/DC变换器基于混合逻辑动态建模的可行性,及在此基础上设计的优化控制系统具有良好的动态特性,并能满足系统的约束限制。
106-112

《电机与控制学报》简介

摘要:《电机与控制学报》是由哈尔滨理工大学主办的立足国内、面向国际的专业性学术期刊,旨在反映国内外电气工程、控制科学与工程领域中最新的重要研究成果和具有创造性的学术成果。《电机与控制学报》的前身为《哈尔滨电工学院学报》,
F0002-F0002