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公开(公告)号：CN109948298B
公开(公告)日：2023-07-18
申请号：CN201910284895.9
申请日：2019-04-10
申请人： 天津工业大学
IPC分类号： G06F30/20
摘要： 本发明涉及一种采用不均匀分段Halbach永磁体阵列的永磁电机磁场计算方法，包括：确定求解区域；针对不同的求解区域，分别建立拉普拉斯方程或泊松方程；计及分段式Halbach永磁体阵列中每极下磁块的不均匀分段及磁块之间的间隙，求解永磁体剩余磁化强度各次谐波下的径向及切向分量幅值；对所建立的拉普拉斯方程及泊松方程进行求解，得到求解区域内的标量磁位的表达式，进而得到各个区域磁密的径向分量及切向分量。本发明可对具有任意极对数、任意每极磁块数及每极下磁块不均匀分段时的内外转子分段式Halbach阵列永磁电机的磁场进行准确计算，同时可研究每极下磁块不均匀分段与磁块之间间隙对电机磁场的耦合影响。
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公开(公告)号：CN108649850A
公开(公告)日：2018-10-12
申请号：CN201810462344.2
申请日：2018-05-15
申请人： 天津工业大学
摘要： 一种改进UDE的内置式永磁同步电机电流控制方法：在当前控制周期，对电机实际转速，转子位置角，电机三相电流，直流母线电压进行采样，利用三相旋转坐标系到两相静止坐标系变换求解出d、q轴实际电流；根据电机给定转速与电机实际转速的差值，得到q轴参考电流，计算出d轴参考电流id*；利用d、q轴参考电流与实际电流的差值，改进UDE的电流控制器，分别得到d、q轴电压的参考值；将得到的d、q轴的电压参考值变换到两相旋转坐标系下的电压参考值，得到对应逆变器的PWM脉冲，由逆变器输出得到三相电压，用于驱动内置式永磁同步电机；重复循环。本发明抑制参数不确定和系统中的随机扰动的同时，减小暂稳态转矩波动，提高内置式永磁同步电机控制系统的性能。
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公开(公告)号：CN109861609B
公开(公告)日：2021-07-30
申请号：CN201910042932.5
申请日：2019-01-17
申请人： 天津工业大学
摘要： 本发明涉及五桥臂逆变器两电机电压矢量优化控制，为有效地提高电机的控制精度，降低电机转矩波动，减小电机电流的谐波。本发明，五桥臂逆变器两永磁电机系统优化模型预测控制方法，采用五桥臂控制两台永磁电机，两台永磁电机共用C相桥臂，依照两台永磁电机的控制误差来优先选择某台永磁电机的最优电压矢量，再从受公共桥臂限制的电压矢量中为另一台永磁电机选出最优电压矢量；同时该控制方法中对两台永磁电机均采用占空比模型预测控制，即计算被价值函数选择出的最优电压矢量的作用时间，让最优电压矢量只作用控制周期的一部分，其余时间由零电压矢量作用。本发明主要应用于五桥臂逆变器两电机电压矢量优化控制。
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公开(公告)号：CN108649855B
公开(公告)日：2021-04-09
申请号：CN201810615105.6
申请日：2018-06-14
申请人： 天津工业大学
IPC分类号： H02P21/30
摘要： 一种基于占空比的模型预测转矩控制方法：在已有电机的六个基本有效矢量的基础上，增加六个虚拟矢量，同时建立以定子磁链定向的旋转坐标系，根据转矩和磁链增减需求分为四个扇区，每个控制周期每个扇区都包含三个待选矢量，则减少待选矢量个数，减少计算时间；针对三个待选电压矢量，根据转矩误差和磁链误差分别计算三个待选矢量在本控制周期末达到转矩误差为零的转矩占空比和磁链误差为零的磁链占空比，根据转矩占空比和磁链占空比提出一种新的最优评价方法，不需要传统方法中的评价函数，从而也就消除了权重系数的问题；同时加入占空比算法，抑制传统单矢量作用控制导致的转矩脉动。在消除权重因子问题的同时，使转矩和磁链同时控制，因此使转矩和磁链具有更好的控制效果。
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公开(公告)号：CN111293940A
公开(公告)日：2020-06-16
申请号：CN202010159002.0
申请日：2020-03-09
申请人： 天津工业大学
摘要： 本发明公开了一种永磁同步电机控制系统，包括空间矢量脉冲宽度调制器、三相桥式逆变模块、永磁同步电机以及用于采集反馈信号的信号采集模块，其特征在于，信号采集模块采集电机转子角速度、转子位置角、电机输入侧三相电流、逆变模块的直流母线电压以及空间矢量脉冲宽度调制器输出的占空比；该控制系统还包括用于预测空间矢量脉冲宽度调制器输出占空比的复合多级调节模块；复合多级调节模块包括预测模块、预测补偿模块、预测修正模块以及依次连接的第一级调节模块、第二级调节模块、第三级调节模块。本发明还公开了一种永磁同步电机预测控制方法。本发明提升了系统在高速低控制频率下的动稳态性能，同时具有较强的参数鲁棒性，稳态无静差、震荡。
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公开(公告)号：CN111181462A
公开(公告)日：2020-05-19
申请号：CN202010167723.6
申请日：2020-03-11
申请人： 天津工业大学
摘要： 一种基于变步长神经网络的表贴式永磁同步电机参数辨识方法：在电机控制系统的第k个控制周期，控制系统进行采样；根据采样得到的电机三相定子电流和电机转子位置角，求解第k个控制周期的电机实际电流d轴系和q轴系分量，以及参考电压d轴系和q轴系分量，得到相应的脉冲；给出第k+1个控制周期的单相定子电阻、定子电感、转子磁链参数的迭代收敛模型；迭代收敛模型稳定收敛后，将电机处于稳定运行状态时辨识出的单相定子电阻、定子电感、转子磁链代入到预测模型中保持电机正常运行。本发明在在辨识结果收敛到稳态后代入到预测模型，消除因控制器模型参数不准确造成电机电流存在稳态静差或震荡的问题。
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公开(公告)号：CN109861609A
公开(公告)日：2019-06-07
申请号：CN201910042932.5
申请日：2019-01-17
申请人： 天津工业大学
摘要： 本发明涉及五桥臂逆变器两电机电压矢量优化控制，为有效地提高电机的控制精度，降低电机转矩波动，减小电机电流的谐波。本发明，五桥臂逆变器两永磁电机系统优化模型预测控制方法，采用五桥臂控制两台永磁电机，两台永磁电机共用C相桥臂，依照两台永磁电机的控制误差来优先选择某台永磁电机的最优电压矢量，再从受公共桥臂限制的电压矢量中为另一台永磁电机选出最优电压矢量；同时该控制方法中对两台永磁电机均采用占空比模型预测控制，即计算被价值函数选择出的最优电压矢量的作用时间，让最优电压矢量只作用控制周期的一部分，其余时间由零电压矢量作用。本发明主要应用于五桥臂逆变器两电机电压矢量优化控制。
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公开(公告)号：CN109600061A
公开(公告)日：2019-04-09
申请号：CN201910022417.0
申请日：2019-01-10
申请人： 天津工业大学
IPC分类号： H02M7/217
摘要： 本发明属于功率变换器控制领域，涉及一种动态变权重新型定频模型预测电流控制方法，该方法根据三重化变流器等效开关电路以及集成控制理论，对系统进行控制。传统定频模型预测电流控制根据系统离散化数学模型，精确计算下一时刻所需电压矢量，因此在动态过程中具有响应迅速的特点，因受三重化变流器系统中直流母线电压二倍频波动影响，在稳态过程中不具有良好控制性能，而在稳态过程中比例谐振(Proportional Resonant，简称PR)控制算法可以实现交流信号无静差跟踪，但PR控制算法在动态过程中存在控制调节滞后的缺点。因此，本发明结合两种控制算法的优点，将PR控制算法作为模型预测电流控制的补偿环节，构建动态变权重新型定频模型预测电流控制，以d轴电流误差值作为判断依据，根据钟型曲线中高斯分布函数，设计时变权重函数m。根据m函数的变化规律能够实现两种算法平滑转换，进而削弱了直流侧母线电压中二倍频波动对控制系统性能的影响，保证了控制系统在动、稳态过程中均具有良好的性能。
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公开(公告)号：CN108448982A
公开(公告)日：2018-08-24
申请号：CN201810308027.5
申请日：2018-04-08
申请人： 天津工业大学
IPC分类号： H02P21/00 , H02P25/022
摘要： 一种基于空间电压矢量预测的直接转矩控制方法，通过理论推导得出一种新的电压矢量的计算方法，减少PI调节器个数，用预测控制算法得到(k+1)时刻的磁链和转矩值，以此来消除一拍延时的问题。有效的减少了在对PI参数设定时的工作量，消除一拍延时，使系统具有更小的转矩波动。借助于预测算法消除一拍延时的影响，采用计算方法得到的x轴电压分量理论上可以是定子磁链达到无差拍控制效果，则进一步减小转矩波动，y轴电压分量通过PI调节器得到，可以保证系统在运行中达到转矩无静差的效果，从而可以消除由于电机参数变化而造成的静态误差问题。
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公开(公告)号：CN106788045A
公开(公告)日：2017-05-31
申请号：CN201710087265.3
申请日：2017-02-17
申请人： 天津工业大学
IPC分类号： H02P21/00
CPC分类号： H02P21/0003
摘要： 本发明公开了一种永磁同步电机模型预测PI动态权重并行控制方法，包括以下步骤：由控制系统进行取样；计算电机参考电流q轴分量；求解电机实际电流d、q轴分量；利用电机离散预测模型，得到预测电压d、q轴分量；计算PI电压d、q轴分量；设计动态权重系数，计算参考电压d、q轴分量；采用传统七段式两电平SVPWM调制策略，在k时刻计算六路PWM脉冲的占空比，在k+1时刻输出六路PWM脉冲作用于六桥臂逆变器，进而实际输出对应参考电压作用于电机。本发明将电机电流控制过程划分为动态和稳态，分别在动态和稳态过程中依据动态权重系数平滑切换PI调节器和模型预测控制器的主导作用。
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