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基于自抗扰控制原理的全电飞机用永磁同步电机转速闭环控制

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电工技术学报 2017年第A01期32卷 107-115页

作者：崔淑梅匡志杜博超 Ostanin Sergei Yurievich Milyaev Igor Matveevich 哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院哈尔滨150001 莫斯科动力学院莫斯科111250 俄罗斯科学院冶金和材料学研究所叶卡捷琳堡620016

采用永磁同步电机直接驱动全电飞机螺旋桨,为了抑制不稳定气流对输出转矩影响和提高螺旋桨抗扰动能力,对永磁同步电机实现基于自抗扰原理的转速闭环控制。分析不同飞行状态下螺旋桨的转速与转矩需求,建立基于自抗扰转速闭环控制模型并利... 详细信息

采用永磁同步电机直接驱动全电飞机螺旋桨,为了抑制不稳定气流对输出转矩影响和提高螺旋桨抗扰动能力,对永磁同步电机实现基于自抗扰原理的转速闭环控制。分析不同飞行状态下螺旋桨的转速与转矩需求,建立基于自抗扰转速闭环控制模型并利用Dspace模拟飞行工况运行。仿真和实验验证了基于自抗扰转速闭环系统对负载变化具有抗扰能力,整个飞行工况下永磁同步电机转速响应平稳,转矩输出符合螺旋桨转矩需求。

关键词：永磁同步电机自抗扰控制器转速闭环控制全电飞机

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基于DSP的三相感应电动机转速闭环控制

煤矿机械 2009年第8期30卷 172-174页

作者：董翠莲宣丽萍黑龙江科技学院电气与信息工程学院哈尔滨150027

为了提高三相感应电动机转速控制时的精度。提出了一种基于DSP控制的转速闭环恒压频比控制方法,并对闭环转速控制原理和SPWM波形生成原理及步骤进行了简要的分析,建立了基于DSP环境下的程序流程。

关键词：转速闭环控制脉宽调制程序流程

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无刷直流电机转速闭环控制的课堂教学设计

中国电子教育 2019年第1期 57-62页

作者：徐俊霞刘波 31131部队

采用转速闭环控制的无刷直流电机(BLDC)变频驱动系统应用广泛。但包括经典的直流侧斩波控制调速方式与电压源逆变器开关管PWM控制调速方式在内的几乎所有此类转速闭环控制系统均需要电流传感器反馈电流信息,本文根据BLDC与上述两种控制... 详细信息

采用转速闭环控制的无刷直流电机(BLDC)变频驱动系统应用广泛。但包括经典的直流侧斩波控制调速方式与电压源逆变器开关管PWM控制调速方式在内的几乎所有此类转速闭环控制系统均需要电流传感器反馈电流信息,本文根据BLDC与上述两种控制方式的特点,给出了通过电压实现其转速闭环控制的课堂教学设计,分别根据参考转速与转速差进行电压源逆变器开关管占空比的粗略估算与精细调整。应用基于Matlab/simulink平台建立的BLDC变频驱动系统模型进行了两种典型工况仿真,结果表明此种控制方法具有良好的效用。本课堂教学设计系统结构简化,容易为学生们接受和理解。

关键词：无刷直流电机无电流反馈转速闭环控制

基于无模型自适应控制方法的转速闭环控制原理及控制器

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中国教育技术装备 2018年第2期 41-43页

作者：陆冠成董振广西大学机械工程实验教学示范中心 530004

为了使控制工程实验课程内容紧随时代研究热点的步伐和深化控制工程实验课程内容,以无刷直流电机转速控制为对象,基于无模型自适应控制方法和STM32单片机,探讨一种无刷直流电机转速的闭环自适应控制方法,解决一般控制工程课程实验滞后... 详细信息

为了使控制工程实验课程内容紧随时代研究热点的步伐和深化控制工程实验课程内容,以无刷直流电机转速控制为对象,基于无模型自适应控制方法和STM32单片机,探讨一种无刷直流电机转速的闭环自适应控制方法,解决一般控制工程课程实验滞后于信息时代和工程实际需要的问题。

关键词：关键词无刷直流电机转速闭环控制控制工程 MATLAB PWM

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转速闭环直流电动机控制建模与仿真

自动化与仪器仪表 2014年第3期 79-80页

作者：钱晓喻王振翀北京中国矿业大学北京100083

阐述了转速闭环直流电动机控制系统的数学建模和特性仿真。从工程角度,通过模型简化方法建立控制系统近似模型。由于单闭环直流电动机控制结构简单,且建模方法简捷,故所得模型是一简易而快速的模型,这适合于工程需要。通过特性仿真,将... 详细信息

阐述了转速闭环直流电动机控制系统的数学建模和特性仿真。从工程角度,通过模型简化方法建立控制系统近似模型。由于单闭环直流电动机控制结构简单,且建模方法简捷,故所得模型是一简易而快速的模型,这适合于工程需要。通过特性仿真,将近似模型与精确模型对比分析,结果表明近似模型误差小,直流电动机控制具有很好的动态性能。

关键词：直流电动机转速闭环控制建模仿真

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交流电力测功机及其控制系统研究

交流电力测功机及其控制系统研究

作者：刘建国湖南大学

学位级别：硕士

近年来，国内汽车工业发展和环境保护日趋严格对发动机性能测试技术提出了更高的要求。本文以发动机测试中一项重要的特性测试项目——速度特性测试为目的，重点研究了交流电力测功机及其控制系统设计。在详细分析测功机工作原理和稳定... 详细信息

近年来，国内汽车工业发展和环境保护日趋严格对发动机性能测试技术提出了更高的要求。本文以发动机测试中一项重要的特性测试项目——速度特性测试为目的，重点研究了交流电力测功机及其控制系统设计。在详细分析测功机工作原理和稳定性的基础上，以“被测发动机—电力测功机—负载电阻”为研究对象，开展了测功电机数学模型、电力测功机带纯阻性负载运行电枢反应分析、控制系统硬件设计、控制策略以及软件设计等方面的研究，完成了电力测功机控制系统开发。首先，以电力测功机为中心，分析了测功原理及系统各主要转矩量之间的关系，讨论了测功系统稳定运行条件。利用坐标变换和Park方程得出测功电机模型，并运用电机学理论对测功电机运行时的电枢反应进行了详细研究，推导了测功电机电磁转矩控制基本方程式，对系统负载控制作了定量分析，为测功系统负载控制策略奠定了基础。在硬件设计上，以工业控制计算机为核心，给出了转矩、转速、电流、电压等信号检测和处理电路的设计方法和具体的原理图，讨论了控制系统重要的组成部分——负载电阻调节与励磁控制系统的设计与实现：在控制策略上，确定了调节“负载电阻”和“励磁电流”、串级控制等电力测功机系统负载调节方式，将参数自整定模糊PID控制应用于转速闭环控制，进行了控制算法研究;最后，利用虚拟仪器技术，以LabVIEW和VC++为开发平台，实现了电力测功机控制系统的软件设计。大量的实验结果表明，基于LabVIEW和模糊PID控制的电力测功机控制系统具有较理想的控制效果，满足发动机速度特性测试的要求。

关键词：发动机测试交流电力测功机速度特性测试转速闭环控制串级控制模糊PID控制虚拟仪器

小功率宽调速范围开关磁阻电机驱动系统研究与设计

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小功率宽调速范围开关磁阻电机驱动系统研究与设计

作者：付玉红华中科技大学

学位级别：硕士

开关磁阻电机驱动系统具有结构简单可靠，调速范围宽且调速性能优异，适宜在恶劣环境下工作等优点，成为直流电机调速系统和交流电机调速系统强有力的竞争者，广泛应用于电动车、航空航天、纺织设备、家用电器等行业。本文设计了一套三... 详细信息

开关磁阻电机驱动系统具有结构简单可靠，调速范围宽且调速性能优异，适宜在恶劣环境下工作等优点，成为直流电机调速系统和交流电机调速系统强有力的竞争者，广泛应用于电动车、航空航天、纺织设备、家用电器等行业。本文设计了一套三相6/4极，额定功率为400W，调速范围从50r/min到11000r/min的开关磁阻电机驱动系统，并成功地应用于料理机中。本文从小功率、宽范围调速、正反转起动等电机应用场合的需求出发，对开关磁阻电机的结构、功率变换器、电机控制器、控制方案进行了研究，采用了分转速段导通方式、转速闭环控制和电流自适应控制方案。本文采用matlab/simulink对系统进行了仿真，验证了系统控制方案的可行性。从成本和性能综合考虑下，系统采用单片机C8051F360为控制器芯片，硬件系统包括单片机控制器、功率变换器、电流和电压检测电路、开关电源、转子位置检测电路和制动电路等。软件系统包括位置解码、转速识别及计算、与转速对应的导通角自动调节算法、分不同转速段的导通方式和转速控制方式、分不同转速段的电压控制算法、电流自适应式制动算法。本文通过反复实验，验证了该套开关磁阻电机驱动系统的可行性，实现了转速从50r/min到11000r/min的平稳运行，并实现了电机从最高转速到零速2.5秒内迅速停机。最终成功应用于料理机中，为开关磁阻电机在小功率家用电器领域的应用提供一定的参考价值。

关键词：开关磁阻电机小功率宽调速范围单片机转速闭环控制

基于转速模拟装置和xPC的ECU硬件在环仿真平台开发

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基于转速模拟装置和xPC的ECU硬件在环仿真平台开发

作者：王秋源北京理工大学

学位级别：硕士

随着相关法规对汽车动力性、经济性以及排放特性要求的日益严格,汽车发动机的控制要求也不断提升,发动机电子控制单元ECU不仅数量持续上升,其功能性和复杂性也不断提高。针对ECU开发和测试的硬件在环仿真方法也越来越受到重视,相比传统... 详细信息

随着相关法规对汽车动力性、经济性以及排放特性要求的日益严格,汽车发动机的控制要求也不断提升,发动机电子控制单元ECU不仅数量持续上升,其功能性和复杂性也不断提高。针对ECU开发和测试的硬件在环仿真方法也越来越受到重视,相比传统测试方法,硬件在环不仅有可重复性高、即时性好、工况全面等优点,而且还缩短了开发周期,降低了对控制效果未知情况下的开发设计风险。尽管目前已有很多公司推出了硬件在环仿真平台,且有较好的兼容性与实时性,但其大多采用各自专用的仿真系统与硬件设备,在后期可扩展性与使用成本上存在很大的不足,难以满足学校、科研院所对完成大量的多种多样的科研任务的需求。因此,使用通用计算机系统和普通工业用硬件设备的硬件在环仿真平台的研究开发,具有相当大的实际意义。本文针对发动机电子控制单元ECU的硬件组成和工作原理,对目前主流的硬件在环仿真平台特点进行总结,根据硬件在环测试原理,使用MATLAB/Simulink与RTW相结合,制定了基于转速模拟装置和xPC的ECU硬件在环测试方案。应用xPC Target实时仿真环境,采用自主研发的发动机ECU管理系统,以Simulinik模型模拟发动机及其运行工况,不同于一般硬件在环平台,还通过PID模型控制实现了转速模拟装置的转速闭环控制,使转速模拟装置的真实转速直观反映了发动机模型转速和ECU工作状态,从而建立起实时硬件在环仿真平台。平台开发首先完成了xPC Target实时仿真环境的搭建,选取NI PCI6221多功能板卡和NI PCI6713模拟输出板卡,结合xPC Target接口模块和驱动组成数据采集系统;之后根据需求完成硬件在环平台的硬件设计,包括转速模拟装置、转速信号调理电路和喷油脉宽信号调理电路等等;通过对发动机性能及原理的研究分析,建立了适合本发动机ECU的Simulink发动机平均值模型、测功机模型,根据实际信号情况和接口设备要求,建立了信号采集处理模型、信号输出处理模型,并对模型进行了离线和实时仿真验证与完善。最后在上述软硬件基础上,实现了基于转速模拟装置和xPC的ECU硬件在环仿真系统原型平台开发。利用系统进行了实验研究,完成数据采集功能,证实该系统能够较好的模拟发动机实际工作状态,为ECU测试及平台改进工作奠定了基础。

关键词：硬件在环 xPC Target 转速闭环控制发动机ECU

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面向电动燃油泵的电机伺服控制系统研究

面向电动燃油泵的电机伺服控制系统研究

作者：文淼南京航空航天大学

学位级别：硕士

电气行业的迅猛发展使得其在各个领域的影响逐渐加大,航空领域就是其中之一。现在航空发动机正在向多(全)电发动机的方向发展,电动燃油泵作为多电发动机的核心部件已经成为国内外业内人士重点关注的对象。电动燃油泵决定了供油系统的性... 详细信息

电气行业的迅猛发展使得其在各个领域的影响逐渐加大,航空领域就是其中之一。现在航空发动机正在向多(全)电发动机的方向发展,电动燃油泵作为多电发动机的核心部件已经成为国内外业内人士重点关注的对象。电动燃油泵决定了供油系统的性能并直接关系到发动机的工作性能,而燃油泵的性能与其驱动电机的特性密不可分,因此研究面向电动燃油泵的电机伺服控制系统的意义显得十分重大。本文对航空发动机工作特性和工作环境进行分析,选择了六相永磁容错电机作为电动燃油泵的驱动电机,采用双余度的热备份容错控制策略提高电机及其驱动控制系统的可靠性。本文对电机的工作原理和数学模型进行了分析,设计了面向电动燃油泵的电机伺服控制系统并利用Matlab/Simulink对系统进行了仿真,研究了常规PID和模糊PID控制器的控制效果以及容错策略的可行性。整个伺服控制系统包括270VDC供电电源(模拟航空电源)、以TMS320F2812为核心设计的电机驱动控制器、10KW六相永磁容错电机。电机驱动控制器是基于矢量控制原理设计的,包含两套独立的驱动控制器,分别控制电机的两套绕组。最后本文基于CCS4.2完成了电机的控制程序编写并开展了电机的开环启动、转速单闭环控制及转速电流双闭环控制试验,试验结果表明此系统能够实现对电机的转速控制及转矩优化并具备良好的稳态和动态性能。

关键词：电动燃油泵电机伺服控制系统永磁容错电机矢量控制转速闭环控制