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基于自适应滑模控制器的PMSM调速策略研究 被引量:1
1
作者 王要强 王秋旭 +2 位作者 聂福全 张晓光 梁军 《郑州大学学报(理学版)》 CAS 北大核心 2025年第1期88-94,共7页
为了提高永磁同步电机的调速性能,滑模控制逐渐取代PI控制被引入控制系统中。但是传统滑模控制中趋近律的趋近速度慢与固有抖振问题制约着滑模控制的发展,为此提出一种改进的滑模趋近律。首先,为了解决传统等速趋近律中趋近速度和抖振... 为了提高永磁同步电机的调速性能,滑模控制逐渐取代PI控制被引入控制系统中。但是传统滑模控制中趋近律的趋近速度慢与固有抖振问题制约着滑模控制的发展,为此提出一种改进的滑模趋近律。首先,为了解决传统等速趋近律中趋近速度和抖振难以平衡的问题,在所提趋近律中引入系统状态变量,并在滑模增益中引入指数项,使其在保证趋近速度的同时抑制滑模抖振。其次,由于开关函数在零点附近具有不连续的特性,会引起滑模抖振,为此采用sat函数代替常规开关函数,能够在保证响应速度的前提下抑制滑模抖振。然后,基于所提趋近律,设计永磁同步电机的滑模速度控制器。最后,仿真和实验结果表明,所提趋近律可以提高永磁同步电机调速系统的控制性能。 展开更多
关键词 永磁同步电机 滑模控制 自适应趋近律 sat函数 系统状态量
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基于改进Super-Twisting滑模观测器的永磁同步电机无传感器控制 被引量:5
2
作者 王涛 黄景春 +1 位作者 周行之 金靖 《西南交通大学学报》 北大核心 2025年第2期445-453,共9页
在无传感器控制宽调速范围内,传统super-twisting二阶滑模观测器算法在永磁同步电机中存在转子位置估计误差随速度变化而发生抖动的问题.为减小转子位置估计误差并提升电机调速控制性能,本文基于双曲函数提出一种改进的滑模观测器,并设... 在无传感器控制宽调速范围内,传统super-twisting二阶滑模观测器算法在永磁同步电机中存在转子位置估计误差随速度变化而发生抖动的问题.为减小转子位置估计误差并提升电机调速控制性能,本文基于双曲函数提出一种改进的滑模观测器,并设计定子电阻的在线辨识方案,同时开发扰动电压观测器以在线估计逆变器非线性引起的失真电压;最后,通过电机硬件在环实验测试进行验证.测试结果表明:位置估计误差减小7.6%,速度估计精度提高5.8%. 展开更多
关键词 永磁同步电机 无传感器控制 改进super-twisting算法 定子电阻在线辨识 逆变器非线性补偿
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基于矢量分类的NPC型三电平双三相PMSM的改进模型预测电压控制 被引量:2
3
作者 袁庆庆 步凡 +1 位作者 谢晓彤 夏鲲 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第2期758-768,I0030,共12页
多电平多相电机驱动系统存在电压矢量数目多、冗余复杂及多目标非线性约束等问题。以二极管钳位型三电平六相逆变器驱动双三相永磁同步电机为研究对象,以电机谐波电流抑制和逆变器直流侧中点电位平衡控制为目标,提出一种基于电压矢量三... 多电平多相电机驱动系统存在电压矢量数目多、冗余复杂及多目标非线性约束等问题。以二极管钳位型三电平六相逆变器驱动双三相永磁同步电机为研究对象,以电机谐波电流抑制和逆变器直流侧中点电位平衡控制为目标,提出一种基于电压矢量三角区域分类的改进模型预测电压控制策略。首先,以基波子平面大投影幅值为原则,对729个电压矢量进行初筛;接着,基于三角区域分类方法对筛选后的电压矢量进行分类,并对期望电压进行所属三角区域定位、确定候选矢量。设计满足电机定子电流谐波抑制及逆变器中点电位平衡控制的目标函数;根据电机数学模型和逆变器特征研究多目标控制权重因子的理论设计方法。不同工况下的有效性及对比实验表明,所研究的控制策略不仅能改善多电平多相电机驱动系统的多目标控制性能,还能有效降低控制器计算负担。 展开更多
关键词 二极管钳位型三电平六相逆变器 双三相永磁同步电机 矢量分类 谐波电流 中点电位 模型预测电压控制 权重因子
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径向磁通永磁同步电机电磁振噪综述 被引量:6
4
作者 毛彦欣 赵文祥 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第9期3667-3684,I0033,共19页
永磁同步电机(permanent magnet synchronous machine,PMSM)因其优越的电磁性能被广泛应用,电机的振动噪声特性作为评价其综合性能的重要技术指标而备受关注。该文对径向磁通PMSM电磁振噪方面的国内外研究工作进行概述,对电磁力、结构... 永磁同步电机(permanent magnet synchronous machine,PMSM)因其优越的电磁性能被广泛应用,电机的振动噪声特性作为评价其综合性能的重要技术指标而备受关注。该文对径向磁通PMSM电磁振噪方面的国内外研究工作进行概述,对电磁力、结构模态、电磁振噪分析及抑制方面的现有研究进行系统归纳。对于电机电磁振噪的抑制,主要介绍结构优化方法和控制策略改进方法。最后,阐述现有PMSM电磁振噪研究存在的问题以及未来可能的发展方向。 展开更多
关键词 永磁同步电机 振动和噪声 电磁力 结构模态 控制策略
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基于领域自适应改进胶囊网络的跨工况同步电机故障诊断 被引量:1
5
作者 李俊卿 刘若尧 +2 位作者 韩小平 黄涛 何玉灵 《太阳能学报》 北大核心 2025年第5期629-638,共10页
为提高风力发电中同步电机绕组短路故障特征提取能力,解决同步电机运行工况变化引起监测数据分布差异和待诊断样本标签不足的问题,提出一种基于领域自适应改进胶囊网络(DA-ICN)的同步电机故障诊断方法。首先利用改进后的胶囊网络提取源... 为提高风力发电中同步电机绕组短路故障特征提取能力,解决同步电机运行工况变化引起监测数据分布差异和待诊断样本标签不足的问题,提出一种基于领域自适应改进胶囊网络(DA-ICN)的同步电机故障诊断方法。首先利用改进后的胶囊网络提取源域和目标域中同步电机数据的带有空间信息的故障特征,其次结合领域自适应方法将不同工况中的特征映射到公共特征空间,随后通过改进局部最大均值距离(ILMMD)方法消除不同工况同类故障特征间的分布差异,最终得到跨工况下的同步电机故障诊断模型。经实验室数据验证,DA-ICN模型在各类跨工况实验中的平均诊断精度达到98.44%,特征提取能力、诊断精度和迁移性均优于其他方法,并且能在工况差异较大时有效实现同步电机的跨工况故障诊断。 展开更多
关键词 同步电机 故障诊断 匝间短路 领域自适应 改进胶囊网络
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直驱式波浪发电用磁场调制横向磁通发电机的设计与分析 被引量:2
6
作者 黄磊 李渊 +1 位作者 陈珉烁 杨建龙 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第1期330-341,I0027,共13页
基于直线发电机的直驱式波浪发电系统可以直接将波浪能转化为电能,具有结构简单和效率高等优点。然而,由于波浪速度较低,造成直驱式波浪发电机体积庞大和功率密度较低,为解决这个问题,该文基于磁齿轮和磁场调制电机的增速效应,结合横向... 基于直线发电机的直驱式波浪发电系统可以直接将波浪能转化为电能,具有结构简单和效率高等优点。然而,由于波浪速度较低,造成直驱式波浪发电机体积庞大和功率密度较低,为解决这个问题,该文基于磁齿轮和磁场调制电机的增速效应,结合横向磁通电机的横向磁路,提出一种用于波浪发电的新型磁场调制横向磁通直线发电机结构。首先,介绍发电机的结构、工作原理和磁场调制机理,采用多目标优化法对发电机电磁结构进行优化设计;研究不同极槽配比和调制器倾斜角度对发电机电磁性能的影响;计算发电机对应不同电枢电流的损耗和效率,对比该结构、交叉绕组结构和现有文献中横向磁通直线电机的功率密度;最后,制造样机并搭建实验测试平台,测量发电机推力和反电势,证明所提出拓扑结构的合理性和有限元计算结果的准确性。 展开更多
关键词 磁场调制 功率密度 横向磁通 直驱式波浪发电 直线发电机
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永磁同步电机双矢量模型预测控制的计算量优化方法研究 被引量:2
7
作者 徐奇伟 龙学汉 +3 位作者 苗轶如 王益明 涂郁潇颖 汤梦阳 《电机与控制学报》 北大核心 2025年第5期19-30,共12页
双矢量模型预测控制策略可同时兼顾开关损耗与稳态性能,但是其矢量确定方法与占空比计算过程相对复杂,需要较大的计算量。因此,本文面向电压源型PMSM驱动系统,提出一种可降低计算量的双矢量模型预测电流控制方法。在电机稳态运行时,将... 双矢量模型预测控制策略可同时兼顾开关损耗与稳态性能,但是其矢量确定方法与占空比计算过程相对复杂,需要较大的计算量。因此,本文面向电压源型PMSM驱动系统,提出一种可降低计算量的双矢量模型预测电流控制方法。在电机稳态运行时,将第一最优矢量备选范围缩小至上一控制周期所采用的第一有效矢量及其相邻的两个矢量,再依次代入代价函数确定第一有效矢量,从而将比较次数从六次减小至三次。然后将剩余两个矢量与零矢量作为第二备选矢量,分别以q轴电流无差拍为条件计算占空比,再依次代入代价函数,确定使代价函数最小的矢量组合与占空比。最后,分别搭建仿真模型与实验平台,对所提方法的稳定性、可行性与有效性进行验证。结果表明,所提模型预测控制在平均计算时间仅为15.3μs的前提下,可取得6.57%的电流总谐波畸变率,以及±0.4 N·m的转矩脉动,与其他模型预测控制方法相比,具有最优的稳态性能。 展开更多
关键词 模型预测电流控制 低计算量 永磁同步电机 矢量选择 占空比计算
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基于改进趋近律的IPMSM滑模NDOB调速控制 被引量:2
8
作者 谷爱昱 庞城洁 乐敏 《控制工程》 北大核心 2025年第1期92-100,共9页
内置式永磁同步电机(interior permanent magnet synchronous motor,IPMSM)调速系统中的传统滑模控制存在抖振严重、响应速度慢和抗扰能力差等问题。为了增强IPMSM调速系统的控制性能,提出了一种基于改进双幂次趋近律与非线性扰动观测器... 内置式永磁同步电机(interior permanent magnet synchronous motor,IPMSM)调速系统中的传统滑模控制存在抖振严重、响应速度慢和抗扰能力差等问题。为了增强IPMSM调速系统的控制性能,提出了一种基于改进双幂次趋近律与非线性扰动观测器(nonlinear disturbance observer,NDOB)的滑模控制方法。改进双幂次趋近律通过在幂次项引入系统状态变量,使趋近律具有变速趋近特性,解决了滑模趋近速度和抖振抑制间的矛盾。为了进一步增强系统的鲁棒性,设计了NDOB,该观测器不仅可以对扰动进行补偿,还可以通过减小趋近律增益系数进一步抑制系统抖振。仿真结果验证了所提方法的有效性和可行性。 展开更多
关键词 内置式永磁同步电机 改进双幂次趋近律 非线性扰动观测器 滑模控制
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转子阻尼结构对双轴励磁发电机功率跟踪励磁控制特性的影响 被引量:2
9
作者 许国瑞 傅悦 张建承 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第3期1137-1147,I0028,共12页
双轴励磁同步发电机(双励机)可以通过调节励磁磁动势的大小和方向,独立控制有功、无功功率以增强其抑制系统振荡的能力。然而,双励机转子本体阻尼会影响励磁磁动势的响应速度,进而影响机组动态特性。该文将双励机的二维瞬态电磁场模型... 双轴励磁同步发电机(双励机)可以通过调节励磁磁动势的大小和方向,独立控制有功、无功功率以增强其抑制系统振荡的能力。然而,双励机转子本体阻尼会影响励磁磁动势的响应速度,进而影响机组动态特性。该文将双励机的二维瞬态电磁场模型与定、转子电路方程相结合,建立双励机的场-路耦合时步有限元模型;以系统三相突然短路引起的大扰动为例,研究转子槽楔、铁心等本体阻尼结构对功率跟踪励磁控制特性的影响,揭示各阻尼结构对动态特性指标的影响规律;为提升双励机动态性能,采用模糊控制法对励磁控制参数进行优化,获得了适用于不同转子阻尼结构的最优励磁控制参数。研究结果可为双励机动态特性的改善和系统阻尼作用的提升提供理论支撑。 展开更多
关键词 双轴励磁同步发电机 转子阻尼结构 功率跟踪励磁控制 动态特性
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基于抗扰预测模型的表贴式永磁同步电机占空比控制集模型预测控制 被引量:2
10
作者 陈再发 刘彦呈 《电机与控制应用》 2025年第2期171-180,共10页
【目的】针对有限集模型预测电流控制下电机的控制集数量较少和存在系统集总扰动的问题,提出一种基于抗扰预测模型的占空比控制集模型预测控制(ADCS-MPC)策略。【方法】首先,建立参数时变扰动和未建模扰动下的表贴式永磁同步电机(SPMSM... 【目的】针对有限集模型预测电流控制下电机的控制集数量较少和存在系统集总扰动的问题,提出一种基于抗扰预测模型的占空比控制集模型预测控制(ADCS-MPC)策略。【方法】首先,建立参数时变扰动和未建模扰动下的表贴式永磁同步电机(SPMSM)数学模型,通过设计电流扩张状态观测器观测未建模扰动和参数时变扰动来避免预测模型不准确引起的电流谐波,提高控制器鲁棒性。其次,在有限集模型预测控制的基础上,基于基本电压矢量设计离散占空比控制集优化方案,通过将6个有效基本电压矢量扩展为60个有效虚拟电压矢量,降低每个控制周期的预测偏差,利用最优电压矢量和次优电压矢量确定目标矢量所在扇区,通过设计扇区判断机制以及电压矢量定位策略来节省控制周期,并通过迭代方式输出低预测偏差的最优矢量,降低方法的计算量。【结果】最后,设计并搭建了基于TI公司32位浮点DSP TMSF28379D微处理器的SPMSM的驱动系统试验平台,借助该平台对本文所提算法进行试验验证。结果表明所提ADCS-MPC策略在降低电流谐波和抑制参数时变扰动等方面具有消除预测误差、实现电流无差控制的优势。【结论】本文所提ADCS-MPC策略降低了未建模扰动和参数时变扰动对系统的不利影响,以较小的计算成本提高了单个控制周期中的控制精度,显著降低了预测偏差,使得系统具有快速的响应能力和较高的控制精度。 展开更多
关键词 表贴式永磁同步电机 模型预测控制 扩张状态观测器 扩展控制集 电流谐波
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同步发电机转子绕组匝间短路故障智能检测 被引量:2
11
作者 薛彪 袁斌华 《电工电气》 2025年第3期53-59,共7页
传统固定频率范围检测方法因频带划分冗余,难以有效捕捉故障特征,进而削弱了检测的灵敏度、速度和定位精度。提出一种基于小波包熵的同步发电机转子绕组匝间短路故障智能检测方法,采用小波包分解技术,将匝间短路信号分解至不同频带,并... 传统固定频率范围检测方法因频带划分冗余,难以有效捕捉故障特征,进而削弱了检测的灵敏度、速度和定位精度。提出一种基于小波包熵的同步发电机转子绕组匝间短路故障智能检测方法,采用小波包分解技术,将匝间短路信号分解至不同频带,并通过形态学滤波有效降噪,提升信号质量。引入熵值理论,通过计算各频带信号的样本熵、多尺度熵及小波包能量谱相对熵,筛选出熵值变化显著的频带,有效剔除冗余频带,精确提取出故障特征,显著增强检测的灵敏度。结合卷积神经网络对提取的特征进行分类,实现故障的智能检测。实验验证显示,该方法相较于传统方法,在提升故障检测灵敏度、加速检测流程及确保故障精准定位方面展现出显著优势,为同步发电机转子绕组故障诊断提供了一种高效、可靠的解决方案,有效克服了传统方法的局限性。 展开更多
关键词 小波包分解 熵值计算 同步发电机 匝间短路 故障检测
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基于多智能体系统一致性的多永磁同步电机转速协同控制方法 被引量:1
12
作者 侯利民 赵世杰 +3 位作者 兰骁儒 李政龙 任一夫 张品佳 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第10期4034-4045,I0039,共13页
针对当前多电机转速协同控制采用耦合结构存在灵活性差、可靠性低和结构复杂等问题,该文提出一种基于多智能体系统一致性的多永磁同步电机转速协同控制方法。首先,将单电机矢量控制系统视作智能体,并利用无向通信网络与邻居智能体实现... 针对当前多电机转速协同控制采用耦合结构存在灵活性差、可靠性低和结构复杂等问题,该文提出一种基于多智能体系统一致性的多永磁同步电机转速协同控制方法。首先,将单电机矢量控制系统视作智能体,并利用无向通信网络与邻居智能体实现信息交互,故可以将多电机转速协同控制问题转化为多智能体系统一致性问题。通过设计一致性协议保证一致性误差在固定时间内收敛,利用设计的自适应扰动观测器估计系统中的未知扰动并前馈补偿到一致性协议中,从而得到期望的q轴电流。然后,基于超螺旋算法设计固定时间终端滑模电流控制器。最后,通过实验结果验证该方法的有效性和可行性,与偏差耦合控制进行对比可知,所提方法具有良好的协同控制性能。 展开更多
关键词 多永磁同步电机 耦合控制 多智能体系统 一致性协议 终端滑模电流控制器
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高速油冷扁线电机定子油路结构设计及散热特性分析 被引量:1
13
作者 翟丽 晏江昊宇 +2 位作者 刘安格 朱益琛 孙宇薇 《北京理工大学学报》 北大核心 2025年第6期600-608,共9页
高速、高集成度、高效是车用驱动电机的发展方向,高速永磁扁线电机越来越多用于新能源汽车.然而,随着电机转速和集成度的提升,扁线绕组的交流损耗和铁芯涡流损耗增大,电机温升增加、效率下降.水冷式和油水混合冷却方式很难满足高速电机... 高速、高集成度、高效是车用驱动电机的发展方向,高速永磁扁线电机越来越多用于新能源汽车.然而,随着电机转速和集成度的提升,扁线绕组的交流损耗和铁芯涡流损耗增大,电机温升增加、效率下降.水冷式和油水混合冷却方式很难满足高速电机散热要求.文中提出一种高效散热的电机定子油冷结构,定子铁芯油道直接冷却铁芯、两端喷油环直接喷淋冷却端部绕组.首先通过采用场-路耦合法,建立最高转速20 000 r/min、峰值功率94 kW的永磁扁线驱动电机模型,计算多变工况下电机扁线绕组、铁芯和永磁体损耗.然后,基于损耗计算结果,采用热网络法和有限元法,分析喷油环结构和油道布置对电机温升的影响.仿真结果表明优化后的15个锥形沉孔喷淋环结构可以使扁线绕组平均温度降低8.76%,定子铁芯平均温度降低14.77%;采用定子铁芯交错结构时,扁线绕组平均温度降低16.89%,定子铁芯平均温度降低16.42%.最后,通过电机温升试验验证定子油冷散热结构的有效性. 展开更多
关键词 新能源汽车 扁线电机 油冷 电机损耗 温度场
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永磁同步电机改进超螺旋滑模观测器矢量控制 被引量:1
14
作者 丁承君 王宇坤 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第16期6774-6780,共7页
针对传统超螺旋滑模观测器精确性差、收敛速率慢以及抖振较高的问题,提出一种基于改进超螺旋算法的永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)转速观测技术。首先,采用一种分段指数型函数替代开关函数以消除因低通滤波器... 针对传统超螺旋滑模观测器精确性差、收敛速率慢以及抖振较高的问题,提出一种基于改进超螺旋算法的永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)转速观测技术。首先,采用一种分段指数型函数替代开关函数以消除因低通滤波器所产生的相位延迟问题,并设计自适应滑模增益以实现对不同速度情况下的稳定跟踪。然后,针对传统正交锁相环在电机转向改变时失效的问题,提出一种改进正交锁相环,使其输出与旋转方向无关,从而实现对正反转的正确跟踪。最后,由于所提改进正交锁相环具有错误收敛点,且该错误会导致转子估计位置与实际位置存在180°相位差,设计一种调整函数以解决该问题。仿真结果表明:相较于传统滑模观测器,所提出的改进方法响应速度更快,动态性能更好。 展开更多
关键词 永磁同步电机(PMSM) 滑模观测器 正交锁相环 矢量控制
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压力机多轴同步驱动的虚拟轴改进型偏差耦合控制方法
15
作者 王勇 邢亮 +3 位作者 吴焱明 胡延平 胡火根 方唐利 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期462-468,共7页
为实现多轴伺服驱动压力机的同步控制,文章基于传统偏差耦合控制提出一种虚拟轴改进型偏差耦合同步控制方法,并搭建同步控制实验平台进行现场验证。基于压力机结构和控制模型实现模糊比例积分微分(proportional integral derivative,PID... 为实现多轴伺服驱动压力机的同步控制,文章基于传统偏差耦合控制提出一种虚拟轴改进型偏差耦合同步控制方法,并搭建同步控制实验平台进行现场验证。基于压力机结构和控制模型实现模糊比例积分微分(proportional integral derivative,PID)位置跟踪控制;在传统偏差耦合控制结构中添加评价误差模块,搭建一种改进型偏差耦合同步控制方法,提高同步系统的抗扰动能力和同步精度;将虚拟轴引入改进型偏差耦合控制结构中,从而解除多轴间的直接耦合关系,简化改进型同步位移补偿结构。实验结果表明,该方法有效提高了压力机同步抗扰动能力和稳态同步精度。 展开更多
关键词 伺服压力机 多轴同步控制 偏差耦合 同步误差 虚拟轴
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辐向永磁容错伺服电机的齿槽转矩抑制方法
16
作者 陈前 章郑兵 +3 位作者 史浩 徐高红 刘正蒙 刘国海 《电气工程学报》 北大核心 2025年第3期11-19,共9页
辐向永磁电机的齿槽转矩会增大电机的转矩脉动,从而影响辐向永磁容错伺服电机的可靠运行和整个控制系统的控制精度。为了减小电机的齿槽转矩,提高电机的控制精度,首先,基于能量法分析齿槽转矩与槽极组合之间的关系以及齿槽转矩产生的原... 辐向永磁电机的齿槽转矩会增大电机的转矩脉动,从而影响辐向永磁容错伺服电机的可靠运行和整个控制系统的控制精度。为了减小电机的齿槽转矩,提高电机的控制精度,首先,基于能量法分析齿槽转矩与槽极组合之间的关系以及齿槽转矩产生的原理,进而讨论定子开辅助槽、转子开辅助槽两种方法对永磁电机齿槽转矩的影响。结果表明,在倒“T”形辐向永磁体两端增加不规则辅助槽有助于将齿槽转矩降至最低。主要原因是增加辅助槽可以改变转子磁通路径的方向,根据磁通路径可以选择合适的辅助槽。此外,它还能增大气隙磁密的基波幅值,减小其谐波分量,从而改善电机性能,所提电机的齿槽转矩为4.1 mN·m、转矩脉动为0.16%。齿槽转矩和转矩脉动达到了最优,满足伺服电机精度高和稳定性要求。最后,制造并测试转子上带有不规则辅助槽的24槽/22极样机,相应的试验验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 辐向永磁容错伺服电机 齿槽转矩 槽极配合 辅助槽
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基于负载补偿的IPMSM无位置传感器鲁棒控制
17
作者 肖仁鑫 夏鑫兴 +1 位作者 胡海双 贾现广 《昆明理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期129-141,共13页
为克服内置式永磁同步电机(Interior Permanent Magnet Synchronous Motor,IPMSM)运行过程转矩扰动,实现全速域无位置传感器鲁棒控制,提出了一种基于负载补偿的无位置传感器鲁棒控制策略.首先,在零低速段和中高速段分别采用脉振高频注... 为克服内置式永磁同步电机(Interior Permanent Magnet Synchronous Motor,IPMSM)运行过程转矩扰动,实现全速域无位置传感器鲁棒控制,提出了一种基于负载补偿的无位置传感器鲁棒控制策略.首先,在零低速段和中高速段分别采用脉振高频注入法和超螺旋滑模观测器估算位置与速度,在过渡区域结合加权融合算法实现了全速域无位置传感器控制;其次,设计自适应滑模负载转矩观测器,在线估算负载转矩变化,结合电流前馈控制对负载进行补偿;最后,设计了滑模转速环控制器,通过内模控制整定电流环PI控制器参数,结合电压反馈弱磁扩速,构成整体鲁棒控制策略.仿真结果表明,所提控制策略能够实现全速域无位置传感器运行且具有较好的鲁棒能力.相比传统PI控制,超调量减小了约90%,受到外部负载扰动时转速波动减小了约80%,调节时间减小了约73%. 展开更多
关键词 永磁同步电机 无位置传感器控制 自适应负载转矩观测 鲁棒控制
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基于准谐波压降前馈的虚拟同步机并网电流谐波抑制方法
18
作者 黄海宏 汪光亚 王海欣 《电力系统自动化》 北大核心 2025年第21期171-183,共13页
针对电网背景谐波导致虚拟同步机并网电流质量不佳的问题,提出一种基于准谐波压降前馈的控制方法抑制并网电流谐波。首先,通过建立虚拟同步机序阻抗模型,分析电网背景谐波对虚拟同步机并网电流的影响机理,提出一种无须设计滤波器及复杂... 针对电网背景谐波导致虚拟同步机并网电流质量不佳的问题,提出一种基于准谐波压降前馈的控制方法抑制并网电流谐波。首先,通过建立虚拟同步机序阻抗模型,分析电网背景谐波对虚拟同步机并网电流的影响机理,提出一种无须设计滤波器及复杂控制器的谐波抑制方法,且谐波抑制效果不易受电网频率波动影响。然后,根据公共耦合点处电压与电网电压,得到网侧滤波电感上的实际压降,再结合计算出的理想基波压降,得到准谐波压降,并通过前馈因子进行适当前馈,实现准谐波阻抗重塑。基于小信号模型分析了该方法对于系统稳定性的影响。最后,通过实验验证了所提控制方法的正确性和有效性。 展开更多
关键词 虚拟同步机 序阻抗建模 准谐波压降 前馈 谐波抑制 小信号模型 稳定性
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考虑电压不平衡下的同步发电机定子匝间短路故障诊断
19
作者 李俊卿 余长亮 +4 位作者 何玉灵 黄涛 滕思宇 尹乃钏 刘齐润 《电机与控制学报》 北大核心 2025年第8期10-18,共9页
为了解决电网电压不平衡导致同步发电机定子绕组匝间短路故障诊断存在误判问题,提出一种基于环流瞬时功率直流分量的故障诊断方法。首先,对气隙磁场进行分析,推导出同步发电机并联支路的环流特性,得到故障后环流瞬时功率的特征频率;其次... 为了解决电网电压不平衡导致同步发电机定子绕组匝间短路故障诊断存在误判问题,提出一种基于环流瞬时功率直流分量的故障诊断方法。首先,对气隙磁场进行分析,推导出同步发电机并联支路的环流特性,得到故障后环流瞬时功率的特征频率;其次,以QFSN-300-2-20B汽轮发电机为例建立同步发电机有限元仿真模型,分析了同步发电机在不同过渡电阻、不同故障匝数和电压不平衡条件下环流瞬时功率的变化规律;最后,通过实验室的故障模拟同步电机进行实验验证。结果表明,当同步发电机发生定子绕组匝间短路故障后,将会产生较高的环流瞬时功率,主要包含直流分量和偶次谐波,且环流瞬时功率直流分量对于诊断定子绕组小匝数轻微匝间短路故障具有较高的灵敏性,对电网电压不平衡具有较好的鲁棒性。 展开更多
关键词 电压不平衡 同步发电机 环流瞬时功率 直流分量 定子匝间短路 故障诊断
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基于等价输入干扰补偿的永磁直线同步电机H_(∞)预见重复控制
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作者 孙宜标 张锐 王丽梅 《控制理论与应用》 北大核心 2025年第10期1957-1967,共11页
永磁直线同步电机(PMLSM)应用在周期性高精度位置伺服时,容易受到以周期性端部效应推力波动和参数摄动为主的不确定性因素的影响,因此提出一种基于等价输入干扰补偿的永磁直线同步电机H_(∞)预见重复控制的方法.首先在前馈补偿环节中引... 永磁直线同步电机(PMLSM)应用在周期性高精度位置伺服时,容易受到以周期性端部效应推力波动和参数摄动为主的不确定性因素的影响,因此提出一种基于等价输入干扰补偿的永磁直线同步电机H_(∞)预见重复控制的方法.首先在前馈补偿环节中引入预见补偿器和误差补偿项,用于减小重复控制器在第1个控制周期内正反馈延迟环节不作用引起的跟踪误差;然后基于滑模观测器设计了等价输入干扰(SMO-RCEID)补偿器对PMLSM的端部效应推力波动以及参数摄动等不确定性进行补偿;最后通过李雅普诺夫稳定性理论结合线性矩阵不等式(LMI)导出二维连续/离散混合模型描述的H_(∞)预见重复控制系统和SMO-RCEID补偿器稳定的条件,并且求解出系统的控制器增益和观测器的增益.仿真结果表明该方法具有良好的跟踪性能和干扰抑制能力. 展开更多
关键词 永磁直线同步电机 预见控制 重复控制 等价输入干扰 线性矩阵不等式 二维连续/离散混合系统
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