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基于SVPWM调制的面装式PMSM的矢量控制仿真
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作者 骆东松 梁亚鹏 苗鹏鑫 《舰船电子工程》 2025年第2期83-87,共5页
永磁同步电动机由于效率高、传动消耗小、噪音低、谐波少、结构简单、运行可靠、产生的电磁转矩精度高,常用于航空航天、轨道交通、人工智能、无人机等对调速性能要求较高的场合。其定子绕组与异步电动机定子绕组相同,转子采用永久磁钢... 永磁同步电动机由于效率高、传动消耗小、噪音低、谐波少、结构简单、运行可靠、产生的电磁转矩精度高,常用于航空航天、轨道交通、人工智能、无人机等对调速性能要求较高的场合。其定子绕组与异步电动机定子绕组相同,转子采用永久磁钢,磁通恒定,对控制而言,电压方程、磁链方程和转矩方程都较异步电动机简单。论文首先在建立三相永磁同步电动机的动态数学模型之前做如下假设,忽略铁心饱和、涡流和磁滞损耗,忽略转子永久磁钢电导率,且定子侧相绕组中感应电动势及磁动势波形为正弦波。其次建立了二极面装式电压空间矢量PWM(Space Vector Pulse Width Modulation)的三相永磁同步电动机矢量控制系统,后续进行了基于Matlab/Simulink的建模与仿真,搭建了仿真平台。得到了在不同的给定转速及负载下,电机速度、电磁转矩及各相电流的变化趋势与波形。 展开更多
关键词 二极面装式 三相永磁同步电动机 电压空间矢量(SVPWM)控制 MATLAB仿真 电压电流波形
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计及开关损耗的永磁同步电机边带声振响应数值仿真与抑制优化
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作者 邱子桢 张维 +2 位作者 王芳 孔治国 黄炘 《电机与控制学报》 北大核心 2025年第1期73-83,共11页
以电动汽车驱动用永磁同步电机为研究对象,对不同脉宽调制策略所引入的边带电流谐波与声振响应进行数值仿真分析,并计及开关损耗因素,基于随机性载波频率调制对边带声振响应进行抑制优化。首先,对脉宽调制策略所引入的边带谐波分量与电... 以电动汽车驱动用永磁同步电机为研究对象,对不同脉宽调制策略所引入的边带电流谐波与声振响应进行数值仿真分析,并计及开关损耗因素,基于随机性载波频率调制对边带声振响应进行抑制优化。首先,对脉宽调制策略所引入的边带谐波分量与电磁力特性进行理论解析,建立完整的边带声振响应仿真流程与数值预测模型。其次,讨论典型的不连续脉宽调制和随机性载波频率调制策略对边带分量的影响,并理论分析边带电流谐波与声振响应的抑制效果。最后,将所提出的控制策略搭载至实验样机,分别进行数值仿真计算验证、稳态声振测试与驱动控制器损耗测试。结果表明,不连续脉宽调制会恶化边带声振响应,但可以降低开关损耗;随机性载波频率调制可以有效抑制边带电流谐波和声振响应,并且对开关损耗没有显著影响。 展开更多
关键词 永磁同步电机 不连续脉宽调制 载波频率调制 振动噪声抑制 数值预测 开关损耗
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PMSM分数阶超扭曲SMC和积分EPH方法的协同控制
3
作者 张永胜 于海生 +2 位作者 孟祥祥 杨庆 孙毅飞 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第1期116-121,126,共7页
为了改善永磁同步电机位置跟踪系统在动态运行时的快速性和稳态运行时的准确性问题,设计了基于分数阶超扭曲滑模控制(sliding mode control,SMC)和积分误差端口哈密顿(error port-Hamiltonian,EPH)方法的协同控制策略。首先,设计了分数... 为了改善永磁同步电机位置跟踪系统在动态运行时的快速性和稳态运行时的准确性问题,设计了基于分数阶超扭曲滑模控制(sliding mode control,SMC)和积分误差端口哈密顿(error port-Hamiltonian,EPH)方法的协同控制策略。首先,设计了分数阶超扭曲SMC控制器增强系统在动态时位置信号跟踪的快速性;然后,设计了积分EPH控制器加强系统在稳态时位置信号跟踪的准确性;最后,设计了一种基于位置误差及其导数的协同控制器实现分数阶超扭曲SMC和积分EPH的协同控制,确保系统运行全程的位置信号调节快速、跟踪准确。针对系统存在的内部和外部扰动的问题,进一步设计了时变干扰观测器估计扰动并补偿。仿真结果表明,与单一的控制方法相比,协同控制策略响应时间缩短了76%,稳态误差减小了75%。实验结果也证明所提方法的有效性。 展开更多
关键词 永磁同步电机 分数阶超扭曲SMC 积分EPH 协同控制策略 时变干扰观测器
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基于Simulink的减速器试验台电机控制系统的仿真研究 被引量:1
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作者 沈兆奎 巩玉雪 《天津理工大学学报》 2013年第5期45-48,共4页
以减速器测试试验台的电机控制系统为研究对象,针对正弦波永磁同步电动机(PMSM)伺服系统的数学模型及矢量控制方法进行分析.利用Matlab的Simulink模块对PMSM速度、电流双闭环的矢量控制进行建模,并根据减速器测试试验台选定的正弦波永... 以减速器测试试验台的电机控制系统为研究对象,针对正弦波永磁同步电动机(PMSM)伺服系统的数学模型及矢量控制方法进行分析.利用Matlab的Simulink模块对PMSM速度、电流双闭环的矢量控制进行建模,并根据减速器测试试验台选定的正弦波永磁同步电机的控制要求进行仿真研究,为实际的电机控制系统的控制提供参考和理论依据. 展开更多
关键词 减速器测试试验台 电机控制系统 正弦波永磁同步电机 矢量控制 simulINK 建模仿真
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基于Matlab/Simulink永磁同步电动机调速系统的建模与仿真
5
作者 曹少泳 《计算机测量与控制》 2016年第12期177-179,共3页
永磁同步电动机(PMSM)作为一种新型的交流同步电机,其在各行各业与日常生活中应用非常广泛;PMSM较小的转动惯量,较高的功率密度和运行效率等优点,使得其发展和应用空间很广泛;通过Scope模块对定子三相电流,电机转速、转子的转角、转矩以... 永磁同步电动机(PMSM)作为一种新型的交流同步电机,其在各行各业与日常生活中应用非常广泛;PMSM较小的转动惯量,较高的功率密度和运行效率等优点,使得其发展和应用空间很广泛;通过Scope模块对定子三相电流,电机转速、转子的转角、转矩以及dq轴电流进行观察,并对系统中的参数进行及时地修改;最后的结果表明,该调速系统具有启动快、调速特性好、响应速度快和稳定性好等优点,为电动机在实际的调速系统设计中提供了可靠的理论依据。 展开更多
关键词 永磁同步电动机 坐标变换 矢量控制 仿真建模
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永磁同步电机控制策略的仿真分析
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作者 许北杨 于通 +1 位作者 张明换 朱雅光 《科技和产业》 2025年第5期1-7,共7页
针对矢量控制中采用传统的PI(比例-积分)控制策略控制永磁同步电机时动态控制性能较差,电机参数容易受到外界温度、负载等变化的影响,从而导致控制电机的精度和响应性较差的问题,提出一种模型预测控制方法来控制电机。该策略利用系统模... 针对矢量控制中采用传统的PI(比例-积分)控制策略控制永磁同步电机时动态控制性能较差,电机参数容易受到外界温度、负载等变化的影响,从而导致控制电机的精度和响应性较差的问题,提出一种模型预测控制方法来控制电机。该策略利用系统模型预测系统未来输入和状态,通过优化目标函数直接计算控制输入,显著提高动态性能和稳态精度,并且其处理非线性和参数变化能力强,可以很好地控制永磁同步电机这种非线性系统。根据仿真得到的波形图,模型预测控制在动态响应、抗干扰能力、低速运行性能及鲁棒性方面优于PI控制。因此,使用模型预测控制能够有效提升对永磁同步电机的控制性能。 展开更多
关键词 永磁同步电机 模型预测控制 矢量控制 simulINK仿真
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永磁同步电动机直接转矩控制在Simulink下的建模仿真
7
作者 王福庆 邓志良 《现代制造工程》 CSCD 2008年第10期54-57,共4页
根据永磁同步电动机的数学模型,结合直接转矩控制理论,利用Simulink软件,对永磁同步电动机的直接转矩控制进行建模并仿真。控制系统加入比例、积分(PI)调节器,研究表明,合理设置PI调节器的比例系数和积分系数,能提高转速响应的速度,动... 根据永磁同步电动机的数学模型,结合直接转矩控制理论,利用Simulink软件,对永磁同步电动机的直接转矩控制进行建模并仿真。控制系统加入比例、积分(PI)调节器,研究表明,合理设置PI调节器的比例系数和积分系数,能提高转速响应的速度,动态响应加快;同时稳态误差,即超调量也能限制在较小的范围。 展开更多
关键词 永磁同步电动机 直接转矩控制 simulink仿真软件 建模仿真
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煤矿单轨吊运输系统永磁同步电机控制器的Simulink仿真 被引量:4
8
作者 贾倩倩 姚明远 +1 位作者 丁鹏 黄鹤松 《自动化技术与应用》 2018年第5期103-109,共7页
根据目前单轨吊运输系统的现状,对锂离子蓄电池单轨吊系统中拟使用的永磁同步电机进行仿真控制。本文介绍了永磁同步电机矢量控制系统包括坐标变换模块,SVPWM模块等MATLAB/Simulink模型的建立,对整个系统进行仿真。简述矢量控制原理以... 根据目前单轨吊运输系统的现状,对锂离子蓄电池单轨吊系统中拟使用的永磁同步电机进行仿真控制。本文介绍了永磁同步电机矢量控制系统包括坐标变换模块,SVPWM模块等MATLAB/Simulink模型的建立,对整个系统进行仿真。简述矢量控制原理以及实现SVPWM算法的步骤,并给出了在Simulink下建立的仿真模块,利用Scope模块观测仿真波形,仿真结果说明该系统是有效和可行的。 展开更多
关键词 永磁同步电机 矢量控制 SVPWM simulINK仿真
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基于simulink的永磁同步电机的SVPWM控制和电流滞环控制 被引量:3
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作者 周海燕 边晓伟 +2 位作者 张译之 马春生 王宽 《装备制造技术》 2017年第10期45-47,共3页
通过MATLAB/simulink/SimpowerSystems工具箱,结合永磁电机的数学模型建立了永磁同步电机的SVPWM控制和电流滞环控制两种系统模型,通过仿真结果表明,这两种控制系统有良好的性能,为现实中的控制系统设计提供一种理论基础。
关键词 永磁同步电机 矢量控制 SVPWM 电流滞环 仿真
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基于自抗扰的永磁同步电机附加谐波损耗抑制方法 被引量:3
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作者 韩雪岩 刘文彬 朱龙飞 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期87-98,共12页
针对永磁同步电机在变频器供电时,由时间电流谐波所引起的附加谐波损耗过大及难以在电机初始设计时被考虑到的问题,采用场路耦合联合仿真模型来计算电机的附加谐波损耗,并以4台现有的表贴式永磁同步电机为例,通过实验验证了场路耦合联... 针对永磁同步电机在变频器供电时,由时间电流谐波所引起的附加谐波损耗过大及难以在电机初始设计时被考虑到的问题,采用场路耦合联合仿真模型来计算电机的附加谐波损耗,并以4台现有的表贴式永磁同步电机为例,通过实验验证了场路耦合联合仿真模型的有效性,为电机设计之初附加谐波损耗的选取,以及后续温升的计算提供了前期计算的方法。同时提出一种基于自抗扰技术的附加谐波损耗抑制方法,设计一种适用于永磁同步电机矢量控制的自抗扰控制器,并从理论上验证了自抗扰控制器对于时间电流谐波的抑制作用,以及针对自抗扰控制器参数众多调参困难的问题,给出一种参数整定方案。最后通过引入所设计的自抗扰控制器,对电机的时间电流谐波进行计算和分析,使电机的附加谐波损耗降低了68.1%,为同类型电机的附加谐波损耗抑制提供了一种有效的方法。 展开更多
关键词 永磁同步电机 自抗扰控制 时间电流谐波 附加谐波损耗 场路耦合联合仿真
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永磁同步电机直接转矩控制系统实验教学设计与实现 被引量:1
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作者 陈哲 李金程 +2 位作者 高聪 焦宁飞 骆光照 《实验科学与技术》 2024年第3期39-46,共8页
为加深学生对电气传动控制技术和永磁同步电机(PMSM)直接转矩控制(DTC)系统理论知识的理解,培养学生的团队合作能力和综合实践能力,搭建了直接转矩控制系统的实验平台,在课程教学中引入了HiGale半实物仿真系统和MATLAB软件。学生基于MAT... 为加深学生对电气传动控制技术和永磁同步电机(PMSM)直接转矩控制(DTC)系统理论知识的理解,培养学生的团队合作能力和综合实践能力,搭建了直接转矩控制系统的实验平台,在课程教学中引入了HiGale半实物仿真系统和MATLAB软件。学生基于MATLAB软件对永磁同步电机的直接转矩控制系统进行仿真建模、参数调试、运行和分析,并进一步在HiGale中进行半实物仿真实验,对主要实验过程及结果加以分析,使得教学形式更加多样化。该平台帮助学生加深对直接转矩控制系统的理解和认识,提高学生理论联系实际的能力,激发学生对电机控制技术的学习兴趣。 展开更多
关键词 直接转矩控制系统 半实物仿真实验 永磁同步电机 MATLAB
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基于SIMULINK的永磁同步电机矢量控制系统仿真
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作者 艾建兵 胡永俊 吴金富 《变频器世界》 2021年第1期83-86,共4页
根据永磁同步电机在A-B-C三相坐标系和d-q两相旋转坐标系下的数学模型,介绍了矢量控制的基本原理,然后在MATL AB中利用SIMULINK仿真平台搭建永磁同步电机矢量控制系统进行仿真,并对该系统进行实验验证。仿真实验验证的结果表明:该系统... 根据永磁同步电机在A-B-C三相坐标系和d-q两相旋转坐标系下的数学模型,介绍了矢量控制的基本原理,然后在MATL AB中利用SIMULINK仿真平台搭建永磁同步电机矢量控制系统进行仿真,并对该系统进行实验验证。仿真实验验证的结果表明:该系统的正确性和良好的控制性能,为永磁同步电机矢量控制系统的设计提供了良好的理论基础。 展开更多
关键词 永磁同步电机 矢量控制 仿真
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基于比例谐振自抗扰控制的电机谐波抑制与噪声优化 被引量:2
13
作者 李佳润 陈勇 +3 位作者 陈光 邱子桢 赵磊 张黎明 《电子测量技术》 北大核心 2024年第9期18-25,共8页
针对驱动电机逆变器非线性、反电动势波形非正弦等因素所引入的大量低频谐波,提出了一种比例谐振自抗扰控制策略,该方法可以更为全面地抑制电流谐波,同时引入谐振调节可以对特定频率谐波进行更好地抑制。首先,建立了电机系统数学模型,... 针对驱动电机逆变器非线性、反电动势波形非正弦等因素所引入的大量低频谐波,提出了一种比例谐振自抗扰控制策略,该方法可以更为全面地抑制电流谐波,同时引入谐振调节可以对特定频率谐波进行更好地抑制。首先,建立了电机系统数学模型,基于麦克斯韦张量法,推导了电磁力的解析式,分析得出5、7次谐波会对电机的转矩脉动与电磁噪声性能产生恶化;其次,建立了Simulink&Jmag多物理场协同仿真模型,对谐波抑制前后的转矩脉动与电磁噪声进行仿真分析,验证了理论解析的正确性。最后,搭建实验平台对施加策略前后采集的电流与电磁噪声结果进行分析。结果表明,所构建的控制策略对低频主要阶次的谐波成分有较好的抑制效果,优化了电机的低频噪声特性。 展开更多
关键词 永磁同步电机 谐波抑制 比例谐振自抗扰控制 多物理场仿真 电磁噪声
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谐波注入法降低永磁同步电机的转矩脉动
14
作者 翟凤晨 于慎波 薛镜武 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2024年第6期106-109,共4页
为了抑制永磁同步电机的转矩脉动,提高电机运行的稳定性,基于多种软件联合仿真的方法,提出了多同步旋转坐标系的主动谐波注入法来提高永磁同步电机运行的稳定性的方案。首先,建立了永磁同步电机的谐波数学模型,对各阶次谐波下的谐波状... 为了抑制永磁同步电机的转矩脉动,提高电机运行的稳定性,基于多种软件联合仿真的方法,提出了多同步旋转坐标系的主动谐波注入法来提高永磁同步电机运行的稳定性的方案。首先,建立了永磁同步电机的谐波数学模型,对各阶次谐波下的谐波状态方程进行完善;其次,基于现代控制理论的相关理论,通过采用PI控制器来追踪高次谐波的电流反馈环的方法,提取与注入了高次谐波;最后,采用多个软件联合仿真的方法,对永磁同步电机在整个控制系统的性能进行了分析。分析结果表明,通过反馈与前馈高次谐波注入,使得电机的转矩脉动从12.8%降低到了3.3%,从而说明所提出的方案达到了抑制永磁同步电机的转矩脉动的目的。 展开更多
关键词 永磁同步电机 控制策略 谐波注入 转矩脉动 联合仿真
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城轨列车多永磁同步电机有限时间协同抗干扰控制策略
15
作者 刘予涵 陈明峰 黄宵宁 《电力科学与工程》 2024年第5期9-18,共10页
为解决城轨列车中多台永磁同步电机牵引系统的转速协同跟踪问题,提出一种基于有向图的协同控制策略。为确保每个电机的转速一致,将每台电机视为单独的智能体,利用有向拓扑结构进行多个电机之间的信息传输;使用新型扰动观测器估计负载扰... 为解决城轨列车中多台永磁同步电机牵引系统的转速协同跟踪问题,提出一种基于有向图的协同控制策略。为确保每个电机的转速一致,将每台电机视为单独的智能体,利用有向拓扑结构进行多个电机之间的信息传输;使用新型扰动观测器估计负载扰动,进而增强系统的抗扰动能力;使用模糊逻辑系统逼近系统模型的非线性部分,以保障控制精度。理论分析结果表明,所提出的协同控制策略具有有限时间稳定性;仿真实验结果表明,所设计的控制方案性能良好。 展开更多
关键词 城轨列车 永磁同步电机 多智能体 一致性协同控制 扰动估计
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一类永磁同步电机混沌运动的GWO-RBFNN双参协同智能优化控制
16
作者 李宁洲 邱思旋 +2 位作者 卫晓娟 李小齐 李高嵩 《哈尔滨理工大学学报》 CAS 北大核心 2024年第3期28-36,共9页
针对永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor, PMSM)混沌控制问题,提出了一种基于GWO-RBFNN的双参协同智能优化控制方法。从控制器能够自动搜索预期运动状态的角度出发,选择Poincaré截面上两点间距离作为控制器输入,并... 针对永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor, PMSM)混沌控制问题,提出了一种基于GWO-RBFNN的双参协同智能优化控制方法。从控制器能够自动搜索预期运动状态的角度出发,选择Poincaré截面上两点间距离作为控制器输入,并考虑到系统参数对系统动力学行为的耦合影响作用,基于径向基函数神经网络(radial basis function neural network, RBFNN)设计了双参协同控制器;采用灰狼优化算法(grey wolf optimization, GWO)优化选择控制器参数,以实现最佳的控制器性能;通过对PMSM系统中两个可控参数进行微幅扰动调整,将系统从混沌状态控制到预期的运动状态。研究结果表明,相较于基于GWO-RBFNN的单参数智能优化控制方法,基于GWO-RBFNN的双参协同智能优化控制方法具有更优的性能。虽然两种方法均能实现混沌运动控制,但相较而言,基于GWO-RBFNN的双参协同智能优化控制方法控制速度更快,超调量更小。 展开更多
关键词 永磁同步电机 混沌运动 双参协同控制 灰狼算法 径向基函数神经网络
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大型矿用电铲永磁外转子提升系统动力学特性研究
17
作者 王余良 吴娟 《机电工程》 CAS 北大核心 2024年第10期1824-1832,共9页
针对传统电铲提升系统存在传动效率低、能量损耗高、维护工作量大等问题,基于永磁外转子滚筒直接驱动提升装置,提出了一种电铲提升设计方案,并对永磁外转子提升系统的动力学特性进行了研究。首先,分析了电铲挖掘轨迹,建立了以时间为历... 针对传统电铲提升系统存在传动效率低、能量损耗高、维护工作量大等问题,基于永磁外转子滚筒直接驱动提升装置,提出了一种电铲提升设计方案,并对永磁外转子提升系统的动力学特性进行了研究。首先,分析了电铲挖掘轨迹,建立了以时间为历程的挖掘轨迹函数表达式,确定了齿尖载荷、挖掘体积的计算方法,从而对挖掘过程中铲斗的受力进行了分析;然后,利用SolidWorks建立了电铲三维模型,将其导入SimulationX的CAD模块,建立了电铲多体动力学模型,并加载了外部载荷曲线以模拟铲斗挖掘过程中的受力情况;之后,将电铲多体动力学模型封装成MATLAB子系统,连接到Simulink的永磁外转子滚筒控制模块,采用了比例积分(PI)调节器和永磁同步电机(PMSM)矢量控制方法提高了滚筒的动态性能和抗扰动能力;最后,利用Simulink中的联合仿真模型对电铲挖掘过程进行了仿真分析,得到了提升力、推压力和电机功率等变化曲线。研究结果表明:与传统提升系统相比,永磁外转子滚筒提升系统节能降耗约27%,而电铲挖掘过程整体节能约18%,并在1∶30模拟样机试验台对提升推压力进行了对比验证。永磁外转子滚筒提升方案大大降低了挖掘能耗,为电铲绿色装备转型提供了参考。 展开更多
关键词 矿用电铲提升设计 动力学建模 永磁提升系统 联合仿真 simulationX 比例积分调节器 永磁同步电机矢量控制方法
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机床中的永磁同步电机预测电流控制方法分析
18
作者 陈连业 刘雪丽 《集成电路应用》 2024年第3期329-331,共3页
阐述扩展电压矢量集的分析模型预测控制问题,通过虚拟适量构造以及模型预测控制的方式,分析机床用永磁同步电机预测电流的控制方法。基于仿真和平台实验,验证采用预测直接电流控制方式可以获得理想的稳态电流控制效果,表现为电流总谐波... 阐述扩展电压矢量集的分析模型预测控制问题,通过虚拟适量构造以及模型预测控制的方式,分析机床用永磁同步电机预测电流的控制方法。基于仿真和平台实验,验证采用预测直接电流控制方式可以获得理想的稳态电流控制效果,表现为电流总谐波含量显著下降以及电流低次谐波幅值明显减小。 展开更多
关键词 预测控制 电流控制 永磁同步电机 仿真实验
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永磁同步直线电机控制技术研究
19
作者 孙宇 《防爆电机》 2024年第4期56-59,80,共5页
主要研究矢量控制在永磁同步直线电机中的应用,通过建立数学模型,分析了矢量控制的特点,构建电机矢量控制系统模型及评估性能,并进一步优化矢量控制,根据仿真结果验证优化效果,为实际应用提供理论指导。
关键词 永磁同步直线电机 矢量控制 优化矢量控制 仿真
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基于无差拍预测电流控制的永磁同步电机模拟器研究
20
作者 蒋勤稷 赵文伦 +2 位作者 邹连松 付凯朋 张伟 《电工技术》 2024年第23期265-269,共5页
针对永磁同步电机模拟器在进行实际电机端口特性模拟时动态响应慢、模拟效果不佳的问题,提出了一种基于无差拍预测电流控制设计的电机模拟器。根据电机模型计算实际电机端口电流,无差拍预测电流控制器将其作为下一时刻的预测值,计算模... 针对永磁同步电机模拟器在进行实际电机端口特性模拟时动态响应慢、模拟效果不佳的问题,提出了一种基于无差拍预测电流控制设计的电机模拟器。根据电机模型计算实际电机端口电流,无差拍预测电流控制器将其作为下一时刻的预测值,计算模拟变换器最优电压矢量,使模拟器端口电流能够迅速跟踪给定,提升电机模拟器动态性能与电机模拟效果。在MATLAB/Simulink平台搭建了基于PI控制与无差拍预测电流控制设计的两种永磁同步电机模拟器的仿真模型,将二者与Simulink库中自带的永磁同步电机模型进行仿真对比,验证所设计的电机模拟器在端口特性模拟方面的优越性。 展开更多
关键词 永磁同步电机 无差拍预测电流控制 电机模拟器
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