永磁直线同步电动机

摘要： 针对永磁直线同步电动机(PMLSM)存在电流耦合以及在运行过程中易受参数变化的影响使系统鲁棒性降低,本文设计了一种基于滑模自抗扰的电流偏差解耦控制(SADRC-CDDC)方法。从参考电流与实际电流作差处引入两轴交叉耦合支路,建立含耦合项的电流控制方程,计算出耦合量并对系统进行补偿,设计电流偏差解耦控制器(CDDC),用于削弱d、q轴电流耦合量的影响。但是当电感参数发生变化时,并不能实现解耦,为此利用滑模自抗扰控制器(SADRC)解决参数变化对系统造成的扰动,并对系统进行补偿,进而实现近似完全解耦。从理论上分析证明该控制器的渐近稳定性,提高了系统的鲁棒性。通过系统实验,验证所设计的SADRC-CDDC方案的有效性,与CDDC相比,SADRC-CDDC在受到电流耦合、参数变化时,d轴电流最大振荡幅度减小了34.88%~54.76%,q轴电流最大振荡幅度减小了47.83%~71.43%,具有更强的鲁棒性。

摘要： 针对直驱H型平台轮廓控制中轮廓误差受机械耦合影响的问题,提出一种基于反馈线性化解耦的直驱H型平台滑模轮廓控制方法.该方法采用输入输出反馈线性化理论对多变量、强耦合的直驱H型平台设计解耦控制律,将耦合模型解耦为独立的单输入、单输出的系统.为克服不确定项的影响,保证系统的鲁棒性,实现参考轮廓的精密跟踪,将滑模控制应用于解耦后的系统中.利用李雅普诺夫理论证明控制器的渐近稳定性.结果表明,所提控制方法能有效提高H型平台轮廓跟踪精度和系统鲁棒性.

摘要： 为解决永磁直线同步电动机双矢量模型预测电流控制存在电流脉动和推力波动较大、速度超调量过大的问题,采用一种改进的三矢量模型预测电流控制方法。该策略在单个采样周期作用2个有效矢量和1个零矢量,通过代价函数直接选取第一、第二最优矢量,再使用零矢量调节幅值,实现了任意幅值快速矢量选取。同时速度环使用模糊PI控制来减小控制系统速度超调,进而提高系统的控制性能。仿真结果表明,所提出的控制方法切实可行,能够有效降低电流脉动和推力波动,减小了超调,提高了系统的稳态性能。

摘要： 针对永磁直线同步电机直接驱动的H型运动平台存在双轴耦合、参数摄动及外部扰动等不确定因素,影响系统的同步控制精度和鲁棒性的问题,提出了一种基于H型运动平台耦合动力学模型的鲁棒最优同步控制方法。基于Euler-Lagrange方程,建立双轴耦合动力学模型;设计交叉耦合同步控制器,有效地将单轴跟踪误差与双轴同步误差及其变化率结合起来;设计H∞鲁棒最优同步控制器来克服参数摄动及外部扰动等不确定因素的影响,增强系统的鲁棒性。通过仿真实验证明了该方法的有效性。

摘要： 为解决永磁直线同步电动机(PMLSM)在运行过程中易受参数变化、外部扰动、摩擦阻力等不确定性因素影响的问题,本文提出一种基于双隐层径向基函数神经网络(DRBFNN)的递归非奇异终端滑模控制(RNTSMC)方法来提高PMLSM系统的控制性能.首先,分别构造非奇异终端滑模面和递归积分终端滑模面,使得两滑模面依次连续到达,可在削弱抖振的同时保证跟踪误差在理论上的有限时间内收敛至零.但由于系统不确定性的边界难以确定,因此引入具有更高拟合精度和泛化能力的DRBFNN对不确定性进行逼近和补偿,并通过在线自适应更新连接权重,进一步提高神经网络的逼近能力.最后,系统实验结果表明,该方法能够有效抑制不确定性对系统的影响,提高了系统的位置跟踪精度,并使系统具有较强的鲁棒性.

摘要： 永磁直线同步电动机控制系统无法零误差地跟踪多周期输入信号;当输入信号为单周期情况下又无法抑制周期性扰动.特别是当系统存在任意周期输入信号或者任意周期扰动时,系统跟踪精度明显降低,严重时系统可能无法稳定.设计了一种新型重复控制器,该控制器结构框架由两个改进原型重复控制器不完全的并联形式组成,通过设置控制器内部的零相位低通滤波器来改变整个系统的极点分布,在零误差跟踪/抑制多周期信号的同时,提高系统的响应速度.理论推导与仿真结果表明该方案的有效性.

摘要： 由于永磁直线同步电机(PMLSM)伺服系统应用于一些高精密场合,因此克服系统存在的负载扰动、参数变化等不确定性影响是提高系统性能的关键.针对不确定性问题,采用一种基于自适应模糊控制器(AFC)和非线性扰动观测器(NDO)的反馈线性化控制方法.首先设计反馈线性化控制器(FLC)实现系统的线性化,便于位置跟踪;其次采用NDO估计并补偿系统的不确定性,提高跟踪精度.但在实际运行过程中观测器增益较难选取,极易产生较大的观测误差,为此,采用AFC方法逼近NDO的观测误差,通过自适应律动态调整模糊规则,改善模糊控制器的学习能力,增强系统的鲁棒性,并用李雅普诺夫定理保证系统闭环稳定性.实验结果表明,与基于DOB和NDO的反馈线性化位置控制相比,该方法能够明显提高系统的跟踪性和鲁棒性.

摘要： 针对永磁直线同步电动机(PMLSM)伺服系统中存在的参数变化、负载扰动和摩擦力等不确定性因素,采用了函数链模糊神经网络(FLFNN)和分数阶反推控制(FOBC)相结合的控制方案来提高系统的控制性能.首先,采用FOBC实现系统的全局调节和位置跟踪,提高系统的收敛速度和控制精度;然后,采用Hermite多项式函数链模糊神经网络(HFLFNN)直接估计系统中存在的不确定性,同时利用指数补偿器对估计误差进行补偿,进一步提高系统的鲁棒性;最后,利用Lyapunov函数推导出系统中控制参数的在线调整估计律.实验结果表明所提出的控制方法切实可行,能够有效地抑制不确定性对系统的影响.与FOBC相比,具有更好的跟踪性能和鲁棒性能.

摘要： 针对滑模控制永磁直线同步电动机(PMLSM)不能实现有限时间控制以及全局滑模控制(GSMC)不能实现快速收敛的问题,提出了一种改进型GSMC算法来设计直线伺服速度控制器.该算法采用了由非线性项、线性项相结合的动态滑模面以及等速趋近律,非线性滑模面衰减函数由3个指数函数项组成一阶可导函数,并能在有限时间内衰减为零.仿真结果表明,改进GSMC不仅使系统具有全局鲁棒性,且能在保证高跟踪精度的同时加快响应速度和抗干扰能力.

摘要： 为减小模型参数变化、负载扰动、非线性摩擦及端部效应等因素对永磁直线同步电动机直接驱动伺服系统带来的影响,提出一种基于新型趋近律的全局滑模控制方法.设计非线性动态滑模面函数以消除滑模控制的到达阶段,确保系统状态从初始时刻起就在滑模面上运动,从而改善传统滑模控制在到达阶段不具有鲁棒性的缺陷,以实现全局滑模控制.设计了一种包含动态边界层饱和函数的新型趋近律,使得系统状态可以平稳收敛至切换面并且削弱输出抖振,传统饱和函数因边界层厚度范围为定值而导致状态轨迹无法渐近收敛到切换面的问题得以解决.实验对比了该方法和传统滑模控制,结果表明该方法具有更好的鲁棒性和跟踪性.

摘要： 针对高精度永磁直线同步电动机(PMLSM)易受参数变化、外部扰动、摩擦力等不确定性因素影响的问题,提出一种模糊滑模控制方法.建立了含有不确定性的直线伺服运动系统动态模型,其中滑模变结构控制可以保证系统跟踪误差的收敛性,抑制系统不确定性,但控制过程中会产生抖振现象.为解决这一问题,采用模糊控制逼近滑模控制器的输出,将控制目标从跟踪误差变为滑模函数,从而减轻滑模控制的抖振现象.仿真结果表明,所提出的模糊滑模控制与传统滑模变结构控制相比,可明显提高伺服系统的跟踪性能和鲁棒性能.

摘要： 直接驱动永磁直线同步电动机(PMLSM)伺服系统具有速度高、加速度大等优点,但系统参数不确定性和外部负载扰动严重影响了系统的伺服性能.本文提出了一种利用分数阶理论实现对固定结构定量反馈理论(QFT)鲁棒控制器自动设计的控制策略.该控制策略在QFT回路成形设计中,采用固定结构分数阶控制器,通过求解带有约束的目标函数的优化问题,得出控制器的参数,简化了常规QFT设计控制器的作图过程,在保证系统鲁棒性和稳定性的同时,提高了系统的跟踪性能.仿真结果表明,该控制策略有效抑制了系统参数不确定性和负载扰动的影响,提高了系统的跟踪性能和鲁棒性.

摘要： 针对永磁直线同步电动机(PMLSM)易受参数变化、外部扰动、端部效应等不确定因素影响的问题,采用了滑模变结构控制器来提高控制系统的鲁棒性.滑模变结构(SMC)控制是一种非线性的控制方法,系统状态一旦进入预先设计好的滑动模态,将不再受系统参数变化和外部扰动等因素的影响.仿真结果表明:滑模变结构控制与PID控制相比,不仅提高了伺服控制系统的跟踪性,而且更好地抑制了不确定因素对伺服系统的影响,使系统具有快速的跟踪性能和鲁棒性能.

摘要： 与普通的异步直线电动机相比,永磁直线同步电动机具有结构简单、效率高、输出推力大、损耗小、噪声小、成本低、易于控制等优点.迭代学习控制的算法简捷、控制效果显著,特别适用于具有重复运动性质的被控系统.本文以永磁直线同步电动机为被控对象,采用位置-速度-电流三环控制结构.在位置控制器的设计过程中,首先设计PID控制器,然后设计迭代学习控制器,最后在Matlab/Simulink环境下进行仿真,分别构建控制器和被控对象,实现对永磁直线同步电动机的位置控制.

摘要： 在介绍整数槽和分数槽永磁直线同步电动机结构特点的基础上，对这两种电机的性能进行分析比较。着重讨论分数槽永磁直线同步电动机的绕组结构形式、磁阻力、磁场分布、力角特性等。为选择和设计此种电机提供参考。

摘要： 根据永磁直线同步电动机的特点，提出了永磁直线同步电动机的二维计算模型。在此基础上利用有限元软件对电机温度场进行有限元仿真，仿真结果和实测值相吻合。

摘要： 永磁直线同步电动机在运行过程中，受到小的扰动时，在失步发生前期，通过超前调整电机的运行速度和供电电压，将功率角调整在稳定工作区，保证电机稳定运行。但该预测方法受到电机的额定电流和运行速度的限制，当电机运行中受到大的扰动，如永磁体和定子之间气隙的增加较大、变频器运行出现异常或供电线路短路或断线而造成的供电电压大幅度波动较大或失电等，电机必将发生失步。因此，仅靠改变电机的工作电流和运行速度是不可能保证电机稳定运行，必须采用失步保护措施，防止出现安全事故。

摘要： 针对永磁直线同步电动机的非线性、耦合性、易受负载扰动等特点,提出了一种基于线性矩阵不等式的输出状态反馈的滑模变结构控制方法.利用线性矩阵不等式优化了滑模面和反馈增益,传统滑模控制的具有抑制干扰、对参数变化不敏感等优点.而在传统滑模控制基础上引入线性矩阵不等式的优化方法,可以有效地减小抖振和提高系统跟踪精度.最后利用仿真的方法验证出这种控制方法的可行性和有效性,较传统的滑模控制相比较,具有较好的跟踪精度和较强的鲁棒性,并且有效地消除了抖振.

摘要： 针对垂直运输系统采用永磁直线同步电动机(PMLSM)的特点，通过负载动态补偿方法实现系统的速度补偿。并引入模糊PID控制器作为速度调节器，有效的利用模糊控制的优点，对负载扰动具有较强的鲁棒性且具有较好的静态和动态特性。最后，通过MATLAB系统仿真可以观测到负载动态补偿和模糊PID控制器相结合的控制效果，这一控制策略对于PMLSM的提升控制研究提供了新的方法。

摘要： 在永磁直线同步电动机(PMLSM)的垂直提升过程中，由于等效惯量的变化破坏了输出的同步性能，采用负载动态补偿的方法可以实现系统的速度补偿，有效提高系统的抗干扰性能。同时引入模糊PID控制器作为速度调节器，利用模糊控制的优点，对负载扰动具有较强的鲁棒性且具有较好的静态和动态特性。最后，通过MATLAB系统仿真可以观测到负载动态补偿和模糊PID控制器相结合的控制效果，这一控制策略为PMLSM的提升控制研究提供了新的方法.

摘要： 本发明提供即使在利用q轴电压的情况下也能对非凸极型的永磁体式同步电动机的磁极位置进行推测的永磁体式同步电动机的控制装置及其控制方法。本发明是基于d轴电压和q轴电压来对变压/变频逆变器进行控制的永磁体式同步电动机的控制系统。控制系统生成d轴电压指令和q轴电压指令，从q轴电压指令去除直流分量，基于从q轴电压指令去除直流分量而得的信号，来对永磁体式同步电动机的磁极位置进行推测，利用所推测出的磁极位置来对逆变器进行控制。

摘要： 本发明所涉及的永磁同步电动机的电动机常数计算方法包括以下步骤：电压施加步骤，将直流成分和交流成分合成所得的施加电压改变交流成分的频率来施加到永磁同步电动机；电流检测步骤，检测与所施加的施加电压相应地流动的电动机电流；相位差计算步骤，计算施加电压的交流成分与电动机电流的交流成分的相位差；以及电动机常数计算步骤，计算永磁同步电动机的电动机常数。而且，在电动机常数计算步骤中，基于相位差变为45度附近时的施加电压和电动机电流来计算电动机常数。

摘要： 本发明提供一种高效率的、并且能够抑制在利用矩形波驱动方式进行驱动时因径向的电磁激振力而产生的振动、噪音的同步电动机的驱动电路、由该驱动电路驱动的同步电动机、使用该同步电动机的鼓风机、使用该鼓风机的空调机、以及同步电动机的驱动方法。该同步电动机，包括：转子（4），其具有由永久磁铁（6）构成的10极的磁极；以及定子（1），绕组（3）以集中绕组的方式卷绕于与转子（4）相向的9个齿部（2），该同步电动机的驱动电路（100）包括：逆变器（200），其由多个开关元件（201a～201f）桥式连接而构成；以及控制单元（300），其控制逆变器（200），以使绕组（3）流通矩形波状的电流，并且使矩形波状电流的通电相位相对产生该同步电动机的目标转矩时使电流成为最小的通电相位在电角度为－10°～＋5°的范围内运转。

摘要： 本发明提供了一种永磁同步电动机的磁环及永磁同步电动机，属于电动机技术领域。该磁环用于组成永磁同步电动机，磁环的外侧设置有n个槽，槽沿磁环的轴向方向贯通磁环，槽均匀地分布在磁环的外侧；n＝2P，P是指电动机的极对数。本发明提供的一种永磁同步电动机的磁环及永磁同步电动机，根据电动机的极对数P在磁环的外侧设置2P个槽，这样可以改善定转子之间的气隙，从而使电动机的气隙磁密正弦性更好、降低反电动势谐波、降低噪音、提高电动机的效率。

摘要： 本发明提供了一种永磁同步电动机的转子及永磁同步电动机，属于电动机技术领域。转子的内部沿平行于转子的轴线方向设置有贯通转子的m个磁铁，在转子的横截面上，转子的外侧轮廓线由m个第一圆弧和m个第二圆弧交替连接而成；第一圆弧上的各点与转子的中心之间的距离均小于第二圆弧上的各点与所述转子的中心之间的距离；m个第一圆弧分别位于m个第一圆上，各第一圆的圆心均位于转子的内部；m个第二圆弧分别位于m个第二圆上，各第二圆的圆心均位于转子的内部。由于转子的外侧轮廓线由第一圆弧和第二圆弧组成，这样可以实现不均匀气隙，优化电动机的气隙磁密正弦性，进而提高电动机的效率，降低电动机的噪音。

摘要： 本发明提供即使在利用q轴电压的情况下也能对非凸极型的永磁体式同步电动机的磁极位置进行推测的永磁体式同步电动机的控制装置及其控制方法。本发明是基于d轴电压和q轴电压来对变压/变频逆变器进行控制的永磁体式同步电动机的控制系统。控制系统生成d轴电压指令和q轴电压指令，从q轴电压指令去除直流分量，基于从q轴电压指令去除直流分量而得的信号，来对永磁体式同步电动机的磁极位置进行推测，利用所推测出的磁极位置来对逆变器进行控制。

摘要： 本发明公开了用于同步电动机的转子结构，包括有主芯，形成有设置在主芯中心区域的轴孔，沿着主芯外部周缘区域设置的多个导体槽，布置在导体槽与轴孔之间区域的紧挨着导体槽的多个磁钢槽，所述的磁钢槽的两端朝轴孔方向对称延伸出有隔磁槽；具备本发明转子结构的异步起动永磁同步电动机，实现了电动机小型化，使得电动机的整体体积缩小，重量减轻，节约了成本，机房尺寸降低和缩小，因此具有结构紧凑、可靠性高、制造方便、效率高和材料利用率高、转矩大、寿命长、制造成本低的特点。

摘要： 本发明所涉及的永磁同步电动机的电动机常数计算方法包括以下步骤：电压施加步骤，将直流成分和交流成分合成所得的施加电压改变交流成分的频率来施加到永磁同步电动机；电流检测步骤，检测与所施加的施加电压相应地流动的电动机电流；相位差计算步骤，计算施加电压的交流成分与电动机电流的交流成分的相位差；以及电动机常数计算步骤，计算永磁同步电动机的电动机常数。而且，在电动机常数计算步骤中，基于相位差变为45度附近时的施加电压和电动机电流来计算电动机常数。

摘要： 本实用新型公开了一种永磁同步电动机用永磁转子组件及其永磁同步电动机。所述永磁同步电动机用永磁转子组件，包括转子铁芯和固定设置在转子铁芯上且间隔分布的若干个永磁体，其特征在于，所述的转子铁芯设有内嵌槽，所述的永磁体固定嵌设在所述的内嵌槽中；所述的转子铁芯外周设有一体注塑件。本实用新型解决了永磁同步电动机在高转速工作运行环境下存在的转子磁漏问题。

摘要： 本实用新型提供一种同步电动机的引线结构，与同步电动机的线架连接；该引线结构包括护罩和引线端子；所述引线端子设置在线架上；所述护罩与线架连接并盖合引线端子；所述护罩底部设置有定位板，引线端子位于定位板之间，定位板作为引线端子与外部接头连接的定位件。本实用新型同步电动机的引线结构简单、安全可靠，可提高同步电动机装配的快速性和便利性。本实用新型还提供一种装配效率高和装配稳定性高的爪极式永磁同步电动机，从而提高使用寿命。