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带波动负荷IPMSM电机的PI参数与电流谐波关系研究 被引量:1
1
作者 温嘉豪 《自动化应用》 2025年第10期223-227,共5页
压缩机作为空调和制冷系统中的主要能耗设备,其能效提升一直备受关注。内置式永磁同步电机(IPMSM)凭借高功率密度、高效率和高可靠性,成为压缩机常用的驱动方案。为了进一步提高系统可靠性、降低成本并减小体积,仍需不断优化和改进IPMS... 压缩机作为空调和制冷系统中的主要能耗设备,其能效提升一直备受关注。内置式永磁同步电机(IPMSM)凭借高功率密度、高效率和高可靠性,成为压缩机常用的驱动方案。为了进一步提高系统可靠性、降低成本并减小体积,仍需不断优化和改进IPMSM。针对带波动负荷的IPMSM,探讨了PI参数与电流谐波之间的关系,旨在优化控制性能。通过推导IPMSM的电磁数学模型,搭建仿真平台并采集多组运行数据,最终确定了能够使电流谐波总含量最小的最优PI参数。该结果可为波动负荷条件下IPMSM的高效、低谐波运行提供理论依据和技术支持。 展开更多
关键词 内置式永磁同步电机 压缩机 PI调节器 矢量控制 电流谐波
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IPMSM交、直轴电感特性有限元分析 被引量:5
2
作者 董砚 姚少灿 +2 位作者 高国旺 崔向宇 赵思锋 《河北工业大学学报》 CAS 北大核心 2014年第4期1-6,共6页
内置式永磁同步电机(IPMSM),具有独特的弱磁扩速能力,恒功率调速范围较宽,广泛应用于新能源电动汽车中.电机良好的运行特性与其电感参数密切相关.从永磁同步电机矢量控制的角度,对电机的三相电感、互感与交轴、直轴电感之间变换进行理... 内置式永磁同步电机(IPMSM),具有独特的弱磁扩速能力,恒功率调速范围较宽,广泛应用于新能源电动汽车中.电机良好的运行特性与其电感参数密切相关.从永磁同步电机矢量控制的角度,对电机的三相电感、互感与交轴、直轴电感之间变换进行理论分析,并在Maxwell 2D静磁场中,对电机绕组施加不同的电流激励进行有限元仿真分析,得到不同电流激励下直轴、交轴电感参数的分布,并对结果进行分析对比,为电机的优化设计分析提供依据. 展开更多
关键词 ipmsm 矢量控制 直轴、交轴电感 Maxwell2D静磁场 有限元分析
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考虑磁路饱和的IPMSM电感辨识算法及变参数MTPA控制策略 被引量:34
3
作者 李峰 夏超英 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第11期136-144,共9页
内置式永磁同步电机(IPMSM)d、q轴电感会随着磁路饱和程度的不同而发生改变,这会降低最大转矩电流比(MTPA)控制的有效性。考虑到定子电流引起的磁路饱和及交叉饱和效应的影响,提出了相应的d、q轴电感辨识算法和变参数MTPA控制策略。采... 内置式永磁同步电机(IPMSM)d、q轴电感会随着磁路饱和程度的不同而发生改变,这会降低最大转矩电流比(MTPA)控制的有效性。考虑到定子电流引起的磁路饱和及交叉饱和效应的影响,提出了相应的d、q轴电感辨识算法和变参数MTPA控制策略。采用基于旋转高频电压注入的d、q轴电感辨识算法可在其他电机参数未知的前提下得到不同负载条件下的d、q轴电感;变参数MTPA控制策略能够充分利用标幺值化处理的优势,在转矩-最优电流控制表不变的基础上,只需根据实际d、q轴电感更新电流基值和转矩基值便可克服电感变化带来的不利影响,并实现一定转矩条件下的最佳MTPA控制。最后在电机控制实验平台上通过实验对提出的电感辨识算法和变参数MTPA控制策略的可行性和有效性进行了验证。 展开更多
关键词 内置式永磁同步电机(ipmsm) 磁路饱和 电感辨识 最大转矩电流比(MTPA)控制 标幺值
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基于多层代理模型的高转矩低噪声IPMSM多目标协同优化
4
作者 李晓华 李光旭 +2 位作者 韩忠川 韩旭 魏书荣 《电工电能新技术》 北大核心 2025年第2期1-12,共12页
为在电机设计阶段提高电机转矩性能的同时降低电机的振动噪声,实现高转矩低噪声永磁同步电机有序高效的快速优化,本文提出了一种基于结构参数灵敏度分级的多层代理模型内置式永磁同步电机(IPMSM)优化方法,首先通过“有限元+单位力波响... 为在电机设计阶段提高电机转矩性能的同时降低电机的振动噪声,实现高转矩低噪声永磁同步电机有序高效的快速优化,本文提出了一种基于结构参数灵敏度分级的多层代理模型内置式永磁同步电机(IPMSM)优化方法,首先通过“有限元+单位力波响应”混合模型获得电机多工况电磁噪声源关键阶次电磁力谐波,将其幅值与电机平均输出转矩、转矩脉动同时作为优化目标,通过随机森林算法分析结构参数灵敏度,实现对结构参数的筛选与分级,综合多岛遗传算法、多目标粒子群算法、参数化扫描等优化方法进行分级优化。本文方法和传统电机多场耦合优化方法相比,节约算力的同时减少了54.9%的计算时间。优化后平均输出转矩较优化前提升34.6%,电机关键阶次电磁力幅值较优化前降低13.7%,转矩脉动较优化前降低67.8%。 展开更多
关键词 多目标优化 内置式永磁同步电机 代理模型 振动噪声 敏感性分析
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电动车用IPMSM损耗最小化电流求解方法 被引量:2
5
作者 吴钦木 安林杰 +1 位作者 李叶松 曹敏 《华中科技大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期128-132,共5页
为了实现电动车用IPMSM的实时效率优化控制,实时地求解电机的损耗最小化电流,提出一种基于投影动态系统的IPMSM损耗化最小化电流求解方法.该方法首先将电机效率优化控制建模为基于转矩、电流和电压约束的优化问题;接着将该优化问题分为... 为了实现电动车用IPMSM的实时效率优化控制,实时地求解电机的损耗最小化电流,提出一种基于投影动态系统的IPMSM损耗化最小化电流求解方法.该方法首先将电机效率优化控制建模为基于转矩、电流和电压约束的优化问题;接着将该优化问题分为两种情况考虑,即损耗最小化电流处在电压约束区域内和约束边界上,利用优化理论将每种情况的电流求解转化为非线性方程组的求解;最后利用投影动态系统实现该非线性方程组的求解.基于投影理论和矩阵范数理论分析得出该动态方系统的收敛条件,该条件简单且易于求得.仿真结果表明该方法有效且正确. 展开更多
关键词 电动车 ipmsm 效率优化 投影动态系统 优化电流
原文传递
电动汽车IPMSM单电流调节器弱磁控制技术 被引量:8
6
作者 康劲松 张亚洲 《电源学报》 CSCD 2014年第4期41-46,共6页
针对电动汽车IPMSM在弱磁扩速时交直轴电流强耦合的问题,采用单电流调节器的弱磁控制方式,通过选择开关对最大转矩电流比(MTPA)控制方式和弱磁控制方式在不同运行状态下进行切换。在弱磁控制中直轴电压指令由直轴电流调节器获得,交轴电... 针对电动汽车IPMSM在弱磁扩速时交直轴电流强耦合的问题,采用单电流调节器的弱磁控制方式,通过选择开关对最大转矩电流比(MTPA)控制方式和弱磁控制方式在不同运行状态下进行切换。在弱磁控制中直轴电压指令由直轴电流调节器获得,交轴电压指令则根据直轴电压值通过调节器直接给出。该方法能够对电机直流电压充分利用,使电机工作在最优工作点。建立该控制系统的Matlab/Simulink仿真模型,仿真结果分析证明该方法的可行性。最后搭建以英飞凌TC 1782为主控芯片的电动汽车驱动控制系统平台,对所提的控制策略的实际应用能力进行验证。 展开更多
关键词 电动汽车 ipmsm 弱磁控制 单电流调节器
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基于QP序列的IPMSM驱动系统优化电流求解法研究 被引量:1
7
作者 吴钦木 宗仁钧 +2 位作者 王林林 陈湘萍 罗雪梅 《四川大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期769-773,共5页
提出一种基于二次型规划(QP)序列的内嵌式永磁同步电动机(IPMSM)控制系统的优化电流(保证电机运行损耗最小的d/q轴电流)的求解方法.首先,将IPMSM的效率优化建模为基于非线性约束的规划问题;然后,将非线约束的规划问题求解转化为线性约束... 提出一种基于二次型规划(QP)序列的内嵌式永磁同步电动机(IPMSM)控制系统的优化电流(保证电机运行损耗最小的d/q轴电流)的求解方法.首先,将IPMSM的效率优化建模为基于非线性约束的规划问题;然后,将非线约束的规划问题求解转化为线性约束的QP序列的求解.本文证明了QP序列解的收敛性、收敛值和IPMSM控制系统优化电流的近似同一性.仿真分析了该方法,其收敛度较快,且计算量较小,比较适用于IPMSM控制系统效率优的数字化控制. 展开更多
关键词 ipmsm 驱动系统 实时效率优化 不动点法
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一种基于MTPA的IPMSM弱磁控制系统 被引量:2
8
作者 王伟 王淑红 +1 位作者 梁力波 张一博 《微电机》 北大核心 2019年第2期27-34,41,共9页
内置式永磁同步电机,其速度运行范围与电机参数息息相关。本文从电机本身参数的角度出发,充分考虑电机实际运行的两个约束条件:电压极限椭圆和电流极限圆,对实验室电机进行分析,提出了一种基于MTPA的弱磁控制算法。在低速区,利用曲线拟... 内置式永磁同步电机,其速度运行范围与电机参数息息相关。本文从电机本身参数的角度出发,充分考虑电机实际运行的两个约束条件:电压极限椭圆和电流极限圆,对实验室电机进行分析,提出了一种基于MTPA的弱磁控制算法。在低速区,利用曲线拟合,解决了MTPA控制算法中d、q轴电流给定值无法获得解析解的问题,得到了不同转速要求时的交直轴电流给定值。在高速区,利用转矩的梯度和电压差对MTPA指令进行修正,对电机进行弱磁控制。理论、仿真和实验结果表明,在特定电机参数下,i_d=0的矢量控制无法使电机达到额定运行状态,而本文所提出的基于MTPA的弱磁算法,既满足了电机的额定运行状态,同时提高了电机的带载能力,拓宽了电机的调速范围。 展开更多
关键词 MTPA ipmsm 弱磁控制 电机参数
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IPMSM位置和速度估计的一些新方法 被引量:2
9
作者 徐建英 刘贺平 《电气传动》 北大核心 2005年第7期3-7,共5页
针对内埋式永磁同步电动机,综述了近年来转子位置和速度估计的一些新方法,给出了这些方法的简单原理、优缺点及应用范围等,指出混合运用零速到低速和低中速到高速这两类方法是切实有效的。今后研究的问题仍然集中在包含零速时稳定低速... 针对内埋式永磁同步电动机,综述了近年来转子位置和速度估计的一些新方法,给出了这些方法的简单原理、优缺点及应用范围等,指出混合运用零速到低速和低中速到高速这两类方法是切实有效的。今后研究的问题仍然集中在包含零速时稳定低速驱动的实现和伴随转矩控制的稳定起动上。 展开更多
关键词 内埋式永磁同步电动机 ipmsm 速度估计 转子位置 转矩控制
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基于高频方波电压注入的IPMSM无位置传感器控制 被引量:3
10
作者 耿强 张甍 周湛清 《天津工业大学学报》 CAS 北大核心 2022年第5期79-88,共10页
为省略内置式永磁同步电机(IPMSM)无位置传感器控制方法中滤波器的使用,减小系统体积,提高位置估计精度,提高系统适应性,提出一种IPMSM低速无位置传感器控制方法。在电机静止轴系注入高频电压信号,并且将矢量控制周期和高频注入周期分离... 为省略内置式永磁同步电机(IPMSM)无位置传感器控制方法中滤波器的使用,减小系统体积,提高位置估计精度,提高系统适应性,提出一种IPMSM低速无位置传感器控制方法。在电机静止轴系注入高频电压信号,并且将矢量控制周期和高频注入周期分离;通过对高频注入周期前后产生的电流进行采样,经简单的数学运算即可获得含有转子位置信息的正交信号;使用正交锁相环进行位置信息估计;分别对电机进行空载转速阶跃、负载阶跃、带载转速阶跃以及带载正反转4种工况下的实验验证。结果表明:在4种工况下时,电机最大估计位置误差不超过13.5°,平均位置误差不超过7.5°,电机转速跟踪效果好,具有良好的稳定性和低速运行性能,并且避免了高频电流信号提取过程中滤波器的使用。 展开更多
关键词 内置式永磁同步电机(ipmsm) 无位置传感器控制 高频电压信号注入 无滤波器 动态性能
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电动汽车IPMSM弱磁控制技术 被引量:3
11
作者 康劲松 薛梦觉 《电气自动化》 2014年第1期30-32,46,共4页
针对电动汽车IPMSM的弱磁控制,提出一种弱磁切换的工程应用方法。根据IPMSM的数学建模和约束条件分析,划分其工作区段以及转折点。基速以下采用最大转矩电流比控制(MTPA)来减小损耗提高效率,同时检测交直轴电压分量并与限定电压值比较,... 针对电动汽车IPMSM的弱磁控制,提出一种弱磁切换的工程应用方法。根据IPMSM的数学建模和约束条件分析,划分其工作区段以及转折点。基速以下采用最大转矩电流比控制(MTPA)来减小损耗提高效率,同时检测交直轴电压分量并与限定电压值比较,在转折点实现弱磁算法的切换。通过分析IPMSM的弱磁运行轨迹,在MATLAB中建模对控制算法和电动汽车运行工况进行仿真,验证控制策略的可行性。最终采用TMS320F28335数字芯片搭建电动汽车驱动控制系统平台,延伸扩展达到工程应用的目的。 展开更多
关键词 电动汽车 ipmsm 弱磁控制 仿真 TMS320F28335平台
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基于模糊控制的IPMSM速度控制器及电流控制器设计 被引量:1
12
作者 刘艳 尤源 陈杰 《微计算机信息》 2010年第8期185-186,178,共3页
本文在IPMSM矢量控制的基础上,利用模糊控制实现对IPMSM系统的自适应控制,运用FLC分析和设计了速度和电流控制器,给出了模糊规则和隶属函数。仿真结果表明,与采用传统的PID控制相比,采用模糊控制可以很好地克服系统的非线性、时变、强... 本文在IPMSM矢量控制的基础上,利用模糊控制实现对IPMSM系统的自适应控制,运用FLC分析和设计了速度和电流控制器,给出了模糊规则和隶属函数。仿真结果表明,与采用传统的PID控制相比,采用模糊控制可以很好地克服系统的非线性、时变、强耦合等因素的不良影响,使系统具有较好的动态特性和鲁棒性,提高了系统的性能。 展开更多
关键词 ipmsm 模糊控制 速度控制器 电流控制器
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V字型永磁转子IPMSM饱和磁场分析及电感参数计算 被引量:2
13
作者 逄海萍 郭浩 于英超 《自动化技术与应用》 2017年第10期29-32,共4页
针对内置式永磁同步电动机(IPMSM)在运行过程中受磁路饱和与磁路交叉耦合影响,导致电机电感参数随运行工况不同而变化,使电机控制性能下降等问题,采用Maxwell 2D电磁场有限元分析软件对V字型永磁转子IPMSM内部饱和磁场进行仿真分析,并... 针对内置式永磁同步电动机(IPMSM)在运行过程中受磁路饱和与磁路交叉耦合影响,导致电机电感参数随运行工况不同而变化,使电机控制性能下降等问题,采用Maxwell 2D电磁场有限元分析软件对V字型永磁转子IPMSM内部饱和磁场进行仿真分析,并利用静态磁场能够自动冻结磁导率的优势对考虑磁路饱和与磁路交叉耦合的电机交、直轴电感进行了精确计算。仿真实验表明电机带载运行时,受磁路交叉耦合的影响,电机内部磁场发生畸变,交、直轴电感值随磁路饱和程度的增大而减小。研究结果为该类电机的优化设计、性能分析和有效控制提供了理论依据和参考。 展开更多
关键词 有限元分析 V字型永磁转子ipmsm 磁路饱和与磁路交叉耦合 交、直轴电感计算
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基于模糊控制的IPMSM调速系统研究
14
作者 刘艳 陈杰 《工矿自动化》 2010年第5期74-77,共4页
在分析IPMSM数学模型的基础上,提出了一种新型的IPMSM调速系统模糊控制方法;运用模糊逻辑分析和设计了控制器,建立了仿真模型,并针对不同运行情况对基于模糊控制的IPMSM调速系统进行了仿真分析。仿真结果验证了该模糊控制方法的有效性,... 在分析IPMSM数学模型的基础上,提出了一种新型的IPMSM调速系统模糊控制方法;运用模糊逻辑分析和设计了控制器,建立了仿真模型,并针对不同运行情况对基于模糊控制的IPMSM调速系统进行了仿真分析。仿真结果验证了该模糊控制方法的有效性,实现了IPMSM调速系统的自适应控制,达到了高精度的控制要求。 展开更多
关键词 永磁同步电动机 ipmsm 调速系统 模糊控制 仿真
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基于Mann迭代的电动车用IPMSM效率优化控制
15
作者 吴钦木 王婷婷 黎小燕 《微电机》 北大核心 2018年第3期11-17,42,共8页
提出一种计算简单、迭代次数少和计算量小的IPMSM控制系统优化电流的求解算法。首先,将IPMSM的效率优化建模为基于非线性约束的规划问题;然后,将该问题求解转化为二次型规划(QP)序列的求解;最后利用不动点理论,将Mann迭代序列与QP序列... 提出一种计算简单、迭代次数少和计算量小的IPMSM控制系统优化电流的求解算法。首先,将IPMSM的效率优化建模为基于非线性约束的规划问题;然后,将该问题求解转化为二次型规划(QP)序列的求解;最后利用不动点理论,将Mann迭代序列与QP序列相结合形成改进迭代算法。本文证明了QP序列的收敛性、收敛值和IPMSM控制系统优化电流的同一性,给出了Mann迭代收敛以及与原始QP序列收敛值相同的理论依据。仿真分析了优化电流的五种数值求解方法,其结果表明,本文最终得到的改进的迭代算法具有明显的优越性,比较适用于IPMSM效率优化的数字化控制。 展开更多
关键词 ipmsm 电动车 优化电流 优化理论 不动点理论
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基于田口法+磁极偏移的IPMSM转矩脉动优化设计 被引量:7
16
作者 阮博 谷爱昱 +3 位作者 廉迎战 洪著财 刘海 徐振毅 《微电机》 北大核心 2019年第10期7-11,共5页
IPMSM的转矩脉动作为一项重要的性能指标,直接影响电机的控制精度和稳定运行,因此对IPMSM的转矩脉动优化设计至关重要。田口法是一种简单、有效的多目标优化方法,同时磁极偏移可以有效削弱电机的齿槽转矩以及降低转矩脉动,结合这两种方... IPMSM的转矩脉动作为一项重要的性能指标,直接影响电机的控制精度和稳定运行,因此对IPMSM的转矩脉动优化设计至关重要。田口法是一种简单、有效的多目标优化方法,同时磁极偏移可以有效削弱电机的齿槽转矩以及降低转矩脉动,结合这两种方法本文提出了应用田口法+磁极偏移对IPMSM的转矩脉动进行优化设计。通过对比分析了未优化、磁极偏移优化和田口法+磁极偏移优化3种设计方案的仿真结果,验证了田口法+磁极偏移优化设计方案的转矩脉动优化效果为最佳。 展开更多
关键词 ipmsm 转矩脉动 田口法 磁极偏移
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矢量控制下的车用IPMSM电机转矩控制
17
作者 王旭斌 和豪涛 《汽车电器》 2022年第4期57-59,共3页
电动汽车使用的IPMSM电机更多工作于转矩控制,有驱动和制动两种工况。矢量控制下的转矩控制核心是高性能控制目标下i_(d),i_(q)电流的分析与计算,常用解析法、图形法及查表法等。为此,需基于电机工作特性进行控制区间的划分及控制策略... 电动汽车使用的IPMSM电机更多工作于转矩控制,有驱动和制动两种工况。矢量控制下的转矩控制核心是高性能控制目标下i_(d),i_(q)电流的分析与计算,常用解析法、图形法及查表法等。为此,需基于电机工作特性进行控制区间的划分及控制策略的开发,可看出驱动和制动工作下各参数的参考关系,为工程实施和进一步研究提供参考和方向。 展开更多
关键词 ipmsm 矢量控制 转矩控制 驱动制动
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电动汽车IPMSM驱动系统硬软件架构及高性能控制 被引量:2
18
作者 周亚男 李红梅 郑树松 《微特电机》 北大核心 2014年第9期43-45,62,共4页
电动汽车内嵌式永磁同步电机(IPMSM)驱动系统直接与整车系统的性能与安全关联,由于IPMSM控制策略的复杂性以及汽车领域多种安全要求,导致软件开发难度迅速提高,同时对硬件系统架构以及硬软件间的协配都提出了极高的要求。鉴于传统的控... 电动汽车内嵌式永磁同步电机(IPMSM)驱动系统直接与整车系统的性能与安全关联,由于IPMSM控制策略的复杂性以及汽车领域多种安全要求,导致软件开发难度迅速提高,同时对硬件系统架构以及硬软件间的协配都提出了极高的要求。鉴于传统的控制系统开发流程在应对以上要求时的诸多不足,因此,引入基于模型设计的开发流程,建立考虑磁路饱和及交叉饱和影响的IPMSM数学模型,采用仿真测试技术在开发过程中不断验证所设计的控制策略,通过Stateflow有限状态机进行软件系统架构,再利用自动代码生成获得C语言程序代码。基于模块化设计完成硬件系统架构,利用仿真测试技术,加速硬件系统开发流程。最终将架构的软硬件系统进行联合调试,完成电动汽车IPMSM驱动系统的开发,实现电动汽车IPMSM驱动系统在宽调速范围内安全可靠的高效运行。 展开更多
关键词 ipmsm驱动系统 基于模型设计 磁路饱和 软硬件架构
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电动汽车IPMSM驱动控制技术 被引量:4
19
作者 薛梦觉 康劲松 +1 位作者 魏俊天 朱日升 《电源学报》 CSCD 2014年第1期28-34,共7页
针对电动汽车复杂的工况要求,提出一种以高性能Infineon TC1797为主控芯片,嵌入式永磁同步电机(IPMSM)为驱动单元的动力控制系统。根据最大转矩电流比控制(MTPA)与弱磁扩速相结合的矢量控制算法,并以模糊PI控制器和在线参数识别进行算... 针对电动汽车复杂的工况要求,提出一种以高性能Infineon TC1797为主控芯片,嵌入式永磁同步电机(IPMSM)为驱动单元的动力控制系统。根据最大转矩电流比控制(MTPA)与弱磁扩速相结合的矢量控制算法,并以模糊PI控制器和在线参数识别进行算法优化,增加系统的精确度和快速响应能力。最终设计了控制系统中电机运行所需模块的软硬件方案,实现了IPMSM的高性能调速。结果验证了所设计控制系统的可行性,并能满足IPMSM的高性能控制要求。 展开更多
关键词 电动汽车 ipmsm TC1797 模糊PI 参数识别
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基于Simulink的IPMSM矢量控制策略研究
20
作者 刘艳 《仪器仪表用户》 2010年第2期3-4,共2页
在分析内埋式永磁同步电机(IPMSM)数学模型的基础上,利用Simulink建立了IPMSM矢量控制系统仿真模型,分别建立了速度控制模块、电流滞环控制模块、坐标转换模块等子模块,并对IPMSM矢量控制系统弱磁控制进行了仿真研究。仿真结果证明了该... 在分析内埋式永磁同步电机(IPMSM)数学模型的基础上,利用Simulink建立了IPMSM矢量控制系统仿真模型,分别建立了速度控制模块、电流滞环控制模块、坐标转换模块等子模块,并对IPMSM矢量控制系统弱磁控制进行了仿真研究。仿真结果证明了该方法的快速性和有效性,为实际电机控制系统的分析、设计和调试提供了新的思路。 展开更多
关键词 ipmsm SIMULINK 矢量控制 弱磁控制
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