一、基于定子磁场定向的直接转矩控制新方法（论文文献综述）
刘成昊[1]（2021）在《基于神经网络估算感应电机转矩的研究与实现》文中研究指明矢量控制是目前应用最为普遍的感应电机控制技术之一,其应用大大改善了感应电机转矩控制的精度和响应速度。传统的矢量控制对电机参数强依赖,因而往往需要额外的参数辨识环节。近年来,以神经网络为代表的智能算法,由于表达能力强,鲁棒性好的特点,其在PID控制、参数辨识、转矩估算等方面得到了广泛的应用。本文将神经网络与磁链观测方法相结合,提出了一种工程化的转矩估算方法,通过仿真和实验对其有效性进行了验证。本文的主要工作如下:1、引入高精度铁耗模型,提高了感应电机动态转矩的模型精度;研究了磁场定向误差对矢量控制中转矩估算精度的影响,引入系统的给定和响应序列作为神经网络的输入,提升了转矩估计的动态精度和鲁棒性。2、提出了一种基于端到端的映射以及循环神经网络（RNN）结构的无磁链观测转矩估计算法;结合使用滑动窗口结构和门控循环单元（GRU）解决了长链式RNN容易出现的不收敛问题。3、提出了一种仿真数据预训练加实验数据微调的训练流程,提升了数据集制作的效率和质量;设计了一种矢量控制系统中前馈神经网络模型的分步算法,降低了中断周期内的计算量。4、搭建了基于TI套件（TMS320F28335）、训练机（Tensorflow1.9）和感应电机对拖装置的仿真与实验验证平台,通过仿真和实验对理论成果的有效性进行了验证。
那少聃[2]（2020）在《基于自抗扰控制的感应电机EPS系统转矩控制研究》文中认为电动助力转向（Electric Power Steering,EPS）系统因符合低碳化、轻量化、智能化的汽车发展方向,具有操纵稳定性好、易于模块化设计和安装、支持个性化助力模式等优势,成为现今应用最广泛的转向系统。本文以配备感应电机的EPS系统为研究对象,以实现时变负载下精确的转矩控制,及轻便灵活、操纵感好的转向控制为目标,对感应电机和EPS系统的控制策略开展研究。EPS系统作为力矩伺服系统,要求能够快速准确地响应驾驶员对转向盘的操纵转矩,而感应电机的特殊结构使其无法像直流电机那样,通过简单算法就能实现高性能的转矩控制。因此,本文以定子磁场定向（Stator Field Orientation,SFO）矢量控制为基础,在考虑电机运行效率的同时,就参数辨识、定子磁链观测以及两轴电流调节等方面进行了详细论述,并设计了 EPS系统的基本助力、回正及补偿等控制策略。感应电机矢量控制中,需要利用电机参数对磁链进行估计。本文通过矢量变换得到定子磁场定向的数学模型;考虑定子磁场定向不涉及转子侧时变参数的特点,采用常规离线参数辨识方法,并根据特殊工况（堵转、空载）下,不同参数的离线辨识原理,分析了参数辨识系统的误差引入项;重点分析了因功率开关元件死区时间造成电流畸变而引起的误差,设计了补偿方案并确定了补偿系数,进而由所搭建的感应电机离线参数辨识实验系统得到所选电机的参数范围。为了进一步得到准确的电机参数,文中采用了基于混沌序列的粒子群算法对实验所得参数进行优化,并定义了电流检测值与系统计算值之间的适应度函数;仿真验证了参数优化模型,并得到最终辨识结果。通过电机运行状态实验,对比优化前后辨识结果,从而验证经优化模型辨识得到的电机参数更接近实际值。SFO控制中存在定子磁链和转矩电流的耦合问题,文中针对EPS系统随机负载情况下,常规定子电流解耦补偿算法的不足,提出了基于自抗扰控制器（Active Disturbance Rejection Control,ADRC）的定子磁链闭环解耦控制策略;针对系统扰动变化较大时,线性扩张状态观测器（Linear Extended State Observer,LESO）的观测误差,文中提出了采用并联型扩张观测器对原始观测器的观测误差进行观测并补偿,从而得到改进型ADRC定子磁链解耦控制方案,并通过仿真验证其抗干扰性能、响应性能均优于常规方案。通过对常见磁链观测器的积分饱和及直流偏置情况进行量化分析,考虑EPS系统中电机运行效率优化时需要变磁链控制,文中提出了在传统阈值固定双积分磁链观测器中加入ADRC环节,实现动态磁链的无偏差、无饱和观测。根据EPS系统的工作特点,分析讨论了感应电机效率优化的必要性;采用损耗模型法,建立了与负载转矩和转速有关的定子磁链幅值给定模型;通过整合模型中所涉及的电机参数,并采用带遗忘因子的递推最小二乘法进行估计,避免了对时变参数的在线辨识。文中根据d轴电流稳定性的要求,设计了 ADRC电流调节器;根据q轴电流响应特性的要求,设计了模糊自适应PID电流调节器,并对两轴电流调节器的性能进行了仿真验证。为了实现EPS系统转向轻便灵活,操纵感好,要求有合理的静、动态控制策略。文中分析了汽车转向过程中,系统的转矩特性及扭杆状态,提出了以传感器测量转矩代替转向盘转矩,建立新型助力特性曲线;针对机械回正不足的问题,建立了以转向盘角度和角速度为参考值的回正控制算法;提出了基于TD的转向盘角速度估计方案,并通过仿真对比其抗干扰性能优于传统微分算法。针对负载突变引起的转向性能下降,提出了基于ESO的负载转矩估计方案,并建立了突变负载的转矩补偿控制算法。为了验证本文所提出的感应电机及转向系统的控制算法,设计了感应电机EPS系统的控制器,并根据转向性能测试需求搭建了 EPS系统测试台,验证了 EPS控制器的基本助力控制、回正控制和补偿控制算法。
孟琳[3]（2020）在《永磁同步电机无速度传感器直接转矩控制策略的研究》文中进行了进一步梳理永磁同步电动机因其效率高、体积小、温升低等优点,在交流传动以及伺服控制中受到广泛的应用。在电机调速系统中,转速信息的获取由机械传感器采集而得,但机械传感器装置不仅会增加系统的成本,在信号传输过程中也会受到环境的影响。近年来,由于对交流调速系统应用环境与性能要求不断提高,无速度传感器控制技术成为当前研究的热点之一,本课题针对永磁同步电机无速度传感器直接转矩控制算法进行了深入研究,并进行了改进,具体研究内容主要分为以下四个部分。1.针对永磁同步电机传统机械传感器存在的问题,采用了模型参考自适应算法对转速值进行估计。仿真结果表明:模型参考自适应算法下的估计转速可以实现实时跟随电机的实际转速,验证了模型参考自适应算法的有效性,解决了传统机械传感器存在的不稳定、不易维修以及成本高的问题。2.针对定子电阻易受温度与电流突变影响,进而造成转速估计出现偏差的问题,在无速度传感器控制系统的基础上,采用模型参考自适应算法对定子电阻值进行在线辨识,并将辨识值再用于转速估计。仿真结果表明:该方法有效降低了定子电阻变化对转速估计精度带来的影响,提升了模型参考自适应算法对转速估计的精确性,减小了计算误差。3.针对传统直接转矩控制系统中PI调节器鲁棒性较差,无法同时满足快速性与低超调要求的问题,采用了基于自抗扰控制技术的调节器,并将该技术扩张状态观测器中的非线性函数替换为线性函数,在达到相同效果的前提下简化了计算过程。结果表明:在估计转速实时跟随实际转速的基础上,自抗扰调节器起到了增强系统鲁棒性与快速性的作用。4.分别将基于PI调节器下的与自抗扰调节器下的无速度传感器直接转矩控制算法在以STM32F103为主控芯片的永磁同步电机交流调速系统实验平台上进行验证,编写了永磁同步电机无速度传感器直接转矩控制系统下A/D采样、坐标变换、自抗扰控制算法以及模型参考自适应控制算法等模块的程序,并对控制器的软件程序进行调试,同时与传统机械传感器下的永磁同步电机直接转矩控制的电机转速响应波形进行对比。实验结果表明:所采用控制算法可达到机械传感器的作用,并增强了控制系统的稳定性。
梁宗伟[4]（2020）在《感应电机基于最大转矩输入功率比的能效优化方法研究》文中研究表明现代社会中,资源浪费导致了各种资源短缺和环境污染,人们逐渐重视各种生产设备能效水平优化方法的研究。工业生产中广泛地使用感应电机作为动力,其运行消耗了大量的电力能源,且仍有大量老式的感应电机还在运行,且这些感应电机普遍存在能效水平低的问题。感应电机在节能减排、能效优化方面仍存在巨大的潜力,尤其是从感应电机的能效优化方法方面入手进行研究,不需要替换原有的电机或者对电机进行改造升级,只需要改变原来的调速驱动系统的控制策略,即可实现感应电机能效水平的提升。首先,在分析总结前人在感应电动机能效优化方法的基础上,提出了一种称为最大转矩输入功率比的能效优化方法,该方法采用损耗模型法中感应电机的数学模型,在线搜索法的优化目标,模仿最大转矩电流比的能效优化思想。用并联在励磁支路的铁损耗电阻来代表电机的铁损耗,列写感应电机在各个坐标系中考虑铁损耗的数学方程,搭建了感应电机考虑铁损耗的仿真模型,与不考虑铁损耗的仿真模型做了对比。其次,结合感应电机调速系统中,两种应用广泛的控制方式—矢量控制和直接转矩控制,研究基于最大转矩输入功率比的能效优化方法的实现方法。选择转子磁场定向作为电机方程的解耦条件,以及考虑稳态运行的条件,分析感应电机的动态数学模型,从而得到了感应电机考虑了铁损耗影响,而只用定子电流表示的输出转矩与输入功率的比的函数式,当转矩输入功率比最大时,可得到一个定子电流在dq轴上分量的最优比例系数。因q轴上的电流分量代表负载转矩电流,可根据最优比例系数和转矩电流来计算的励磁电流最优值。基于最大转矩输入功率比的能效优化方法所计算出来的最优励磁电流,作为转子磁场定向矢量系统中的励磁电流给定值,实现感应电机的能效优化,并且在计算最优励磁电流的基础上,根据磁链方程来计算定子磁链的最优值,作为直接转矩控制系统中磁链的给定,调节电机运行以实现优化目标。最后,研究了感应电机基于最大转矩输入功率比的能效优化方法的矢量控制系统和直接转矩控制系统,并在Matlab/Simulink仿真平台上,搭建控制系统的仿真模型。选取了合适的电机参数和仿真条件,通过分析仿真的结果,表明所给方法不仅能够加强原来的调速系统的性能,而且对感应电机的运行,尤其是中载、轻载运行状态时的能效水平有明显的提高。
葛孟超[5]（2020）在《笼型感应电机柔性自激发电控制研究》文中研究说明笼型感应电机以其结构坚固、维护简单、励磁连续可调以及允许输出短路等优势,在风力发电、舰船、飞机、车辆等独立电源系统领域得到了广泛应用。异步电机自激发电通常采用分级投切电容方式。该控制方式存在体积大、不连续、效率低等不足。随着电力电子技术的发展,笼型感应电机和三相电压型PWM整流器相结合,可以构成一类柔性自激发电系统,并成为提升独立电源系统电能密度的有效手段。柔性自激发电系统多应用于原动机转速范围变动较大、负载冲击性较强的场合,本质上是一类多变量、强耦合非线性变参数系统。本文在深入研究笼型异步发电机电磁转矩与PWM整流器物理参量之间动态关系基础上,基于空间矢量调制、分数阶滑模控制、矢量控制和内模控制等理论,提出一种分数阶滑模鲁棒自励磁控制新方法。新方法以发电系统瞬时功率平衡为依据,电压-磁链外环子系统选取整流电压平方和磁链为状态量,通过采用分数阶滑模控制方式,形成电流内环子系统目标指令;电流内环子系统采用内模控制方式,实现鲁棒跟踪控制。为开展验证与物理测试实验,依托现有笼型感应电机发电实验平台,通过开展主电路参数计算和设计驱动电路、模拟信号（电压、电流、转速）采集、DSP最小系统等电路,研制了基于TMS320F28335型DSP的笼型感应电机柔性自激励磁硬件控制系统。为在硬件系统上开展模型算法实时仿真验证,实现控制算法无缝扩展应用,开展了基于模型设计的硬件系统开发研究,采用MATLAB中Embedded coder工具箱,自动生成了系统控制代码,并在负载突变和转速突变的工况下,完成了算法仿真和物理测试实验。控制算法仿真和物理测试结果表明,在负载和转速突变工况下,对于含频率波动、物理参数分散等模型不确定性的柔性自激发电系统,相对于传统电压外环-电流内环前馈解耦控制方法,新的控制方法能有效提高磁链和转矩控制响应速度,减弱系统抖振,实现宽运行范围内变速恒压鲁棒控制,并验证了基于模型设计的硬件系统开发可行性,为独立电源系统研制和控制性能改善,提供了一种新的方法。
戴舒亚[6]（2020）在《基于异步电机的电动车控制器关键技术研究》文中研究说明随着全球汽车保有量的不断增长,化石能源的消耗量也在与日俱增。电动车作为一种新能源汽车,因其无污染排放,不消耗化石燃料的特点,而受到世界各国的大力推广。异步电机作为一种结构简单、成本较低、易于维护的交流电机,被大量应用于电动车驱动电机。目前,电动车在低速行驶时,会出现因异步电机转矩脉动而导致的车辆抖动现象,严重影响驾驶体验。此外,电动车相较于传统燃油车,存在续航里程不足的问题,这也是消费者考虑是否购买电动车的重要因素。因此,针对上述两个问题,本文进行了相关研究。首先,本文建立了异步电机的数学模型,通过对矢量控制中坐标变换和磁场定向原理的推导,研究了转子时间常数变化对于电机转矩的影响;接着,为减小电机参数变化产生的影响,对参数进行在线辨识。为提高辨识精度,在转子磁链观测器的基础上,提出了一种对转子时间常数和定子电阻同时辨识的模型参考自适应算法;随后,通过建立电机考虑铁损的最小损耗模型,对电机损耗进行分析,推导出异步电机的最优磁通。在研究了铁损电阻对损耗模型的影响后,对原有节能控制算法进行了改进,利用闭环状态观测器对铁损电阻进行在线辨识,有机地结合模型参考自适应算法,设计了一种基于参数辨识的最小损耗控制算法。最后,搭建了电动车用异步电机控制系统仿真和实验平台,在模拟电动车多变工况下进行相关仿真和实验,对所提出理论的可行性进行了验证。结果表明,本文所设计算法,电机参数辨识精准,电机能耗降低,能有效抑制车辆抖动,提高续航里程。
李文[7]（2019）在《非理想反电势永磁同步电机转矩控制研究》文中研究说明永磁同步电机（Permanent Magnet Synchronous Motor PMSM）由于具有高效率,高转矩惯量比,较宽的调速范围等优点而被广泛应用于各种要求高性能的驱动控制场合。高性能驱动控制场合要求输出转矩具有较高的平滑度,然而由于电机在实际设计生产过程中无法达到理想的状态,永磁同步电机的转子磁场通常含有大量的空间谐波,导致其反电势呈现非理想特性,从而使得定子电流中存在高次谐波,进而导致输出转矩存在较大脉动,限制了其在高性能驱动控制场合的应用。直接转矩控制（Direct Torque Control DTC）作为一种高效的转矩控制技术,其摒弃了矢量控制（Field Oriented Control FOC）中的解耦思想,而采用定子磁场定向,对电机的定子磁链和转矩进行直接控制,控制方法简单,动态性能较高。然而传统的直接转矩控制由于开关频率不恒定、可用空间电压矢量有限等问题,反而增大了输出转矩中的脉动,极大地限制了其应用和发展。采用基于空间矢量调制的直接转矩控制（Direct Torque Control Based on Space Vector Modulation SVM-DTC）可有效降低输出转矩中的脉动,但是由于电机非理想反电势引起的输出转矩脉动仍然存在。因此研究非理想反电势永磁同步电机基于DTC系统下的转矩脉动抑制策略,具有重大的工程意义。本文首先对永磁同步电机的结构及特点做了简要介绍,阐明了永磁同步电机反电势呈非理想特性的原因。给出了理想反电势以及非理想反电势永磁同步电机在不同坐标系下的数学模型,借助MATLAB/Simulink建立了非理想反电势永磁同步电机的仿真模型,对数学理论进行了验证。针对永磁同步电机DTC系统中定子磁链观测的问题,本文改进了传统的纯积分型定子磁链观测器。对比分析了一阶低通滤波器,带幅值和相位补偿的低通滤波器,以及低通高通滤波器组合型三种磁链观测器的性能。得出低通高通滤波器组合磁链观测器能完全消除直流偏置和积分初值的影响、提高磁链观测精度的结论。并分析了逆变器死区效应对定子磁链观测准确性的影响,提出了一种考虑逆变器死区效应的定子磁链观测器。分析了永磁同步电机传统DTC以及SVM-DTC的基本原理及实现方式。借助MATLAB/Simulink对两种控制方式进行了仿真实验,得出SVM-DTC能有效降低转矩脉动的结论。针对由于转子磁链在空间中的分布为非理想正弦导致的电流谐波以及转矩脉动问题,在SVM-DTC系统的基础上,提出了一种基于谐波磁链提取及谐波电压注入的电流谐波抑制策略,进一步降低了由于永磁同步电机非理想特性造成的转矩脉动,通过仿真验证了谐波注入的有效性。最后在理论分析及仿真实验的基础上,基于RT-LAB搭建了永磁同步电机实验平台,进行了定子磁链观测实验,并实现了非理想反电势永磁同步电机DTC以及SVM-DTC实验,为今后的研究打下了基础。
常棋棋[8]（2020）在《基于闭环观测器的异步电机矢量控制系统转速辨识技术的研究》文中认为异步电机矢量控制系统具有实现方式简单、控制性能良好等优点,采用转速辨识技术的矢量控制系统避免了安装速度传感器带来的控制系统成本增加以及降低系统可靠性的问题。但是转速辨识技术在实际应用中转速辨识精度以及面对状态突变时的鲁棒性有待提高。针对以上问题,本文对两种闭环的转速观测器:龙贝格观测器与扩展卡尔曼滤波器（EKF）展开研究。论文主要研究内容如下:针对传统模型参考自适应系统控制精度与收敛性较差的缺点,构造了基于龙贝格观测器的转速辨识系统,并对观测器模型的稳定性进行了论证分析。在仿真软件中搭建了基于龙贝格观测器的转速辨识模型。针对传统的扩展卡尔曼滤波（EKF）算法在状态突变和参数失配情况存在转速跟踪性能劣化的问题,引入强跟踪滤波器算法（STEKF）对其加以改进。设计了基于STEKF的转速辨识模型,仿真结果表明STEKF相较于EKF在估计误差、外部干扰以及参数失配等情况具有更好的鲁棒性。通过仿真对比分析了本文的两种转速辨识算法在低频重载以及运行过程中出现干扰时的转速辨识效果,仿真结果表明STEKF在中高速的抗差性能更优,龙贝格观测器具有更好的低速辨识性能。最后,采用飞思卡尔MC56F8255进行软硬件设计,构造了STEKF与龙贝格观测器相结合的转速辨识系统,在中高速区采用抗差性能更好的STEKF进行转速辨识,在低速区采用辨识精度更高的龙贝格观测器进行转速辨识。搭建了1.1k W电机实验平台,实验结果验证设计方案的可行性。
李可[9]（2019）在《无轴承异步电机建模及其高性能运行控制研究》文中指出无轴承异步电机（Bearingless Induction Motor,BIM）是一种结合了磁轴承与高速电机的新型电机。近十年来,随着电力电子技术、微电子技术以及现代控制理论的不断发展,BIM结构和相关控制策略得到了迅猛发展和完善,在高速精密机械加工、机电电池、特种机器人、生命科学、半导体制造等领域展现出了广阔的应用前景,具有较高的实际应用意义。与其它电机相比,BIM具有结构简单、运行方便、成本低廉、使用维护方便、高运行效率、无摩擦、无磨损、高精度等一系列优点,成为了当今无轴承技术研究范围内的热点之一。为了进一步解决BIM在实际应用中出现的相关问题,实现BIM在高速超高速环境下运行和运行成本的节约,本文对其悬浮原理、数学模型、有限元优化、非线性磁链建模、自抗扰控制器、无速度传感器运行、无位置传感器运行、数字控制系统等方面进行了相关的研究,具体所研究的内容由以下几部分组成:1.根据电机原理介绍相关BIM悬浮力机理,详细推导了麦克斯韦力和洛伦兹力的数学公式,建立了转子偏心与不偏心时的BIM数学模型。同时,对BIM基于Maxwell有限元进行参数化建模,针对BIM运行效率和稳定悬浮的问题,提出了一种将磁楔添加到定子槽的有效解决方案,并通过仿真验证了该方案的可行性。2.针对BIM磁链、转矩绕组电流、悬浮绕组电流以及转子的偏心距离之间的非线性特性关系,为了准确反映该电机的实际特性,提出了一种新型的基于灰狼算法优化的（Grey Wolf Optimizer Least Squares Support Vector Machines,GWO-LSSVM）的磁链非线性建模方法。通过最小二乘支持向量机建立磁链与转矩绕组电流、悬浮绕组电流以及转子的偏心距离之间的非线性模型,针对该模型下得到的磁链与实际磁链的误差的问题,运用GWO对LSSVM的最优核参数和正则化参数进行优化,通过Matlab/Simulink软件对该方法进行验证,结果表明该方法具有较强的泛化能力,在减小计算时间的同时也使所获得的磁链模型更加精准。3.针对BIM多变量、非线性、强耦合等特点,为了实现对BIM的稳定和精确控制,提出了一种基于自抗扰（Active Disturbance Rejection Contro,ADRC）的BIM控制策略。该控制系统运用扩张观测器（Extended State Observer,ESO）的两通道补偿结构来修改原有系统模型,使非线性和不确定系统近似为线性化和确定性。通过使用ESO实时估计系统的总干扰,并使用ADRC对干扰及时补偿。针对系统的动态性能和不确定的抗干扰鲁棒性,提出了基于空间矢量调制（Space Vector Modulation,SVM）的直接转矩控制（Direct Torque Control,DTC）和直接悬浮力控制（Direct Suspension Control,DSFC）的方法,通过Matlab/Simulink软件仿真,该方法可以消除稳态跟踪误差,以获得良好的抗干扰性能。4.针对BIM无速度传感控制与无径向位移传感控制的需要,提出了一种基于模型参考自适应（Model Reference Adaptive System,MRAS）的速度与位移识别的方法。在BIM无速度控制方面,将BIM旋转部分的瞬时无功功率Qref和稳定功率Qest分别应用于参考模型和可调模型,通过PI控制器进行转速识别,并利用波波夫超稳定定理对系统稳定性进行证明。在BIM无位置控制方面,将稳定状态时悬浮绕组的电流作为参考模型和可调模型,通过PI控制器实现位移辨识,并利用波波夫超稳定定理对系统稳定性进行证明,为了提高系统整体的动态性,将其运用于直接悬浮力控制。通过Matlab/Simulink软件仿真,该种方法具有就较高的速度与位置识别精度,并忽略饱和积分与定子电阻识别等问题,同时具有良好的位移跟踪能力、温度稳定性好、噪声小和线性化范围大等诸多优点。5.针对BIM控制系统中使用电流调节型脉宽调制（Current Regulated Pulse Width Modulation,CRPWM）逆变器实现转速控制和位移控制的诸多缺点,提出了基于空间电压矢量脉宽调制（Space Vector Pulse Width Modulation,SVPWM）的BIM矢量控制策略,对BIM转矩和悬浮绕组分别增加了电流内环,提高了系统的整体控制性能。构建了TMS320F2812数字信号处理器DSP为核心的BIM数字控制系统,设计了相关控制板电路、径向位移接口电路、电流型号反馈电路、光电编码接口电路,并在这个实验平台上面对BIM转速和悬浮系统进行实验,最后给出了实验波形并分析了实验结果。实验结果表明所设计的基于SVPWM算法的数字控制系统能实现BIM的稳定运行,并且具有良好的动、静态特性。
刘庆[10]（2019）在《低电压纯电动车用异步电机优化设计及控制研究》文中认为电动车低电压驱动系统具有高安全性、低成本、高可靠性、电磁兼容性好等优势,特别是48V系统在欧洲已经被广泛应用。但是低电压异步电机高速输出功率不足,提高高速转矩成为迫切需要解决的问题。为了解决高速转矩问题以及保证宽转速范围内驱动性能达到最优,必须结合电机设计和控制方法两个方面进行深入研究。本论文以低电压电动车异步电机的优化设计方法和控制方法为研究对象,主要完成以下几个方面的研究工作:高速输出转矩不足是低电压电动车异步电机最大的问题,对此本论文提出了一种利用低速转矩的最大化实现绕组匝数及铁芯长度优化设计的方法,该方法既提高高速输出转矩又满足低速转矩最大化的要求。利用增加转子槽数及三角形接法进一步优化低电压异步电机高速转矩性能,使电动车在单一减速比下既能满足120公里以上的车速又能满足车辆30%爬坡度的难题得到了圆满的解决。针对电动车用异步电机的宽转速范围及非线性特性,本论文提出一种全转速范围内转矩最大化设计方法,实现全转速范围内电机性能整体最优,解决了传统电机设计难以满足电动车电机设计要求的问题。在控制器输出最大电流限制条件下,实现低速重载工况转矩最大化对电动车非常重要。本论文提出一种实现低速转矩最大化的控制方法。首先建立了电流、电压约束条件下的转矩优化模型,并对线性模型和非线性模型均进行了分析计算,表明激磁电流与转矩电流的合理分配才能实现低速转矩最大化。然后将非线性优化模型简化为频率的一维搜索问题而得到最优解,这个最优解同样适合线性模型。最后将优化的激磁电流曲线以及非线性激磁电感在线估计应用于改进的矢量控制系统,有效地实现电机低速重载下电机转矩最大化。仿真和实验结果表明了转矩最大化矢量控制方法的正确性和可行性。车用驱动电机的噪声水平也是一项关键技术指标,但由电机控制器的载波及其谐波导致的窄带电磁噪声则难以改善。针对空间矢量脉宽调制（SVPWM）控制系统,本论文提出一种带电流频谱整形滤波的随机开关频率脉宽调制控制策略,该策略实现电流频谱均匀化的同时滤除固有频率附近电流谐波,有效削弱电机共振,从而抑制噪声。在有限元模态分析得到电机固有谐振频率基础上,推导出带通滤波器传递函数及离散化算法。最后通过仿真和实验验证了该控制策略对抑制电磁噪声的有效性。对于低电压异步电机,从优化高速转矩及结构考虑,采用三角形接法更具优势。本论文首先对三角形接法三相MOSFET驱动的死区问题进行了详细分析,建立了两相平均电压补偿方法。然后详细分析了RC缓冲电路对死区效应的影响,表明对小电流时的死区误差影响较大,并提出改进的补偿方法。最后针对零电流钳位问题,提出一种考虑RC缓冲电路的死区补偿与提前过零算法相结合的两相平均电压补偿策略,在不进行复杂计算的前提下,实现电流方向的判定及死区电压补偿,并解决零电流钳位问题。仿真及实验结果表明了该补偿方法的正确性与可行性。
二、基于定子磁场定向的直接转矩控制新方法（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、基于定子磁场定向的直接转矩控制新方法（论文提纲范文）
（1）基于神经网络估算感应电机转矩的研究与实现（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 电机模型估算转矩概况 |
| 1.2.2 感应电机参数辨识概况 |
| 1.2.3 神经网络估算转矩概况 |
| 1.3 本文研究的主要内容 |
| 第2章 矢量控制系统中转矩估算的优化 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 感应电机的数学模型 |
| 2.2.1 电机方程与坐标变换 |
| 2.2.2 考虑铁耗的电机模型 |
| 2.3 矢量控制系统中的转矩估算 |
| 2.3.1 考虑铁耗的间接矢量控制系统 |
| 2.3.2 磁场定向误差下的转矩分析 |
| 2.4 前馈神经网络转矩估算及优化 |
| 2.4.1 神经网络算法基本原理 |
| 2.4.2 使用给定反馈序列优化转矩估算 |
| 2.4.3 模型训练和仿真结果 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 无磁链观测场景下转矩估算研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 端到端的转矩映射函数 |
| 3.2.1 电流型磁链观测器 |
| 3.2.2 端到端的转矩映射 |
| 3.3 基于RNN的转矩估算 |
| 3.3.1 RNN神经网络 |
| 3.3.2 长链式RNN转矩估算与仿真 |
| 3.3.3 长链式RNN收敛性分析 |
| 3.4 基于GRU的转矩估算 |
| 3.4.1 滑动窗口式的RNN |
| 3.4.2 RNN的梯度消失问题 |
| 3.4.3 GRU转矩估算和仿真结果 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 训练流程设计及工程实现 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 训练流程设计 |
| 4.2.1 预训练和微调 |
| 4.2.2 考虑铁耗的电机模型仿真 |
| 4.2.3 一种转矩标定方法 |
| 4.3 算法的硬件实现与实验验证 |
| 4.3.1 前馈神经网络的实现 |
| 4.3.2 GRU网络的实现 |
| 4.3.3 实验验证结果 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间科研成果 |
（2）基于自抗扰控制的感应电机EPS系统转矩控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 课题选题背景 |
| 1.1.2 课题研究的意义 |
| 1.2 EPS系统研究现状 |
| 1.2.1 EPS系统发展现状 |
| 1.2.2 EPS系统控制策略研究现状 |
| 1.2.3 EPS助力电机类型及研究现状 |
| 1.3 感应电机控制研究现状 |
| 1.3.1 感应电机控制策略研究现状 |
| 1.3.2 感应电机磁链观测研究现状 |
| 1.3.3 感应电机电流控制研究现状 |
| 1.3.4 自抗扰控制策略在感应电机控制中的应用 |
| 1.4 主要的研究内容及技术路线 |
| 1.4.1 主要的研究内容 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 2 感应电机离线参数辨识算法研究 |
| 2.1 定子磁场定向矢量控制数学模型 |
| 2.2 感应电机离线参数辨识 |
| 2.2.1 特殊工况下离线参数辨识原理 |
| 2.2.2 离线参数辨识误差分析 |
| 2.2.3 离线参数辨识实验系统 |
| 2.3 基于混沌粒子群优化的参数优化 |
| 2.3.1 粒子群优化算法原理 |
| 2.3.2 基于混沌序列的粒子群初始化 |
| 2.3.3 静止坐标系下的适应度函数计算 |
| 2.3.4 参数辨识结果验证 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 基于I-ADRC的定子磁链闭环控制 |
| 3.1 定子电流解耦补偿控制 |
| 3.2 自抗扰控制器原理 |
| 3.3 基于ADRC的感应电机定子磁链闭环控制 |
| 3.3.1 常规ADRC的定子磁链控制 |
| 3.3.2 基于I-ADRC的定子磁链闭环控制 |
| 3.3.3 I-ADRC定子磁链闭环控制算法验证 |
| 3.4 改进型双积分定子磁链观测器 |
| 3.4.1 传统型电压模型定子磁链观测方法分析 |
| 3.4.2 带自适应控制器双积分定子磁链观测器 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 感应电机磁链决策与电流调节 |
| 4.1 EPS感应电机效率优化需求分析 |
| 4.2 效率优化的定子磁链决策 |
| 4.2.1 现有的磁链决策方案 |
| 4.2.2 基于损耗模型的定子磁链决策 |
| 4.2.3 基于最小二乘法的损耗模型参数在线估计 |
| 4.3 基于ADRC的d轴电流调节 |
| 4.4 基于模糊PI的q轴电流调节 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 EPS系统控制策略研究 |
| 5.1 新型助力特性曲线设计 |
| 5.1.1 理想助力特性曲线类型 |
| 5.1.2 基于扭杆状态的助力特性分析 |
| 5.1.3 新型助力曲线设计 |
| 5.2 EPS回正控制策略 |
| 5.2.1 EPS系统运动状态判断 |
| 5.2.2 基于TD的转向盘角速度估计 |
| 5.3 负载转矩补偿策略 |
| 5.3.1 基于ESO的负载转矩估计 |
| 5.3.2 突变负载转矩补偿算法 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 感应电机EPS控制器设计及试验验证 |
| 6.1 EPS控制器软件设计 |
| 6.1.1 助力功能的软件设计 |
| 6.1.2 故障处理机制设计 |
| 6.1.3 软件实现 |
| 6.2 EPS控制器硬件设计 |
| 6.2.1 供电电路与接口电路设计 |
| 6.2.2 信号采集电路设计 |
| 6.2.3 电机驱动电路设计 |
| 6.3 控制器样机及试验台搭建立 |
| 6.4 EPS控制器功能验证 |
| 6.4.1 基本助力功能验证 |
| 6.4.2 回正功能验证 |
| 6.4.3 负载突变下转矩补偿功能验证 |
| 6.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
| 交通学院研究生学位论文送审意见修改说明 |
| 交通学院研究生学位论文答辩意见修改说明 |
（3）永磁同步电机无速度传感器直接转矩控制策略的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 PMSM无速度传感器DTC策略的研究背景与意义 |
| 1.2 无速度传感器控制策略的概述 |
| 1.2.1 无速度传感器控制技术的发展趋势 |
| 1.2.2 无速度传感器控制技术存在的问题及解决方案 |
| 1.3 直接转矩控制策略的概述 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 2 PMSM数学模型及MRAS理论研究 |
| 2.1 永磁同步电机结构 |
| 2.2 永磁同步电机的数学模型 |
| 2.2.1 三相静止坐标系下PMSM数学模型 |
| 2.2.2 两相静止坐标系下PMSM数学模型 |
| 2.2.3 同步旋转坐标系下PMSM数学模型 |
| 2.3 模型参考自适应原理 |
| 2.4 直接转矩控制原理 |
| 2.4.1 PMSM直接转矩控制方案 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 基于自抗扰的模型参考自适应无速度传感器控制策略研究 |
| 3.1 基于模型参考自适应的无速度传感器控制方案 |
| 3.1.1 模型参考自适应系统 |
| 3.1.2 参考模型和可调模型 |
| 3.1.3 自适应律设计与转速估计 |
| 3.2 双参数模型参考自适应的无速度传感器控制方案 |
| 3.3 采用自抗扰控制器的模型参考自适应无速度传感器控制方案 |
| 3.3.1 自抗扰控制器的组成 |
| 3.3.2 自抗扰控制器数学模型 |
| 3.3.3 速度环自抗扰控制器数学模型 |
| 3.4 复合控制策略的实现方案 |
| 3.5 仿真对比与分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 本课题实验平台的硬件组成及软件设计 |
| 4.1 整体系统的硬件设计 |
| 4.1.1 控制芯片简介 |
| 4.1.2 整流模块 |
| 4.1.3 逆变桥电路 |
| 4.1.4 转子信息反馈处理电路 |
| 4.2 系统软件设计 |
| 4.2.1 系统主程序设计 |
| 4.2.2 中断服务程序设计 |
| 4.2.3 速度环自抗扰子程序设计 |
| 4.2.4 模型参考自适应子程序设计 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 本课题实验结果与分析 |
| 5.1 实验定子电流波形对比 |
| 5.2 实验转速波形对比 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 本文工作总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间主要研究成果 |
（4）感应电机基于最大转矩输入功率比的能效优化方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的背景与意义 |
| 1.2 感应电机运行损耗的分析 |
| 1.3 感应电机的能效优化方法的研究现状 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第2章 感应电机的数学模型 |
| 2.1 考虑铁耗的数学模型 |
| 2.1.1 坐标变换矩阵 |
| 2.1.2 感应电机考虑铁耗的等效电路及动态数学方程 |
| 2.1.3 αβ坐标系中考虑铁耗的数学方程 |
| 2.1.4 dq坐标系中考虑铁耗的数学方程 |
| 2.2 损耗仿真模型的对比及分析 |
| 2.2.1 考虑铁耗的感应电机仿真模型 |
| 2.2.2 电机仿真模型的比较 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 基于最大转矩输入功率比的矢量控制系统 |
| 3.1 矢量控制系统中的能效优化方法研究 |
| 3.1.1 转子磁场定向下感应电机考虑铁耗的动态方程 |
| 3.1.2 转子磁场定向下的MTPIP能效优化方法 |
| 3.2 考虑铁耗的感应电机矢量控制系统 |
| 3.2.1 考虑铁耗的电压解耦补偿 |
| 3.2.2 考虑铁耗的磁链观测器 |
| 3.3 感应电机矢量控制系统的建模与仿真 |
| 3.3.1 基于MTPIP的矢量控制系统 |
| 3.3.2 基于MTPIP矢量控制系统的仿真模型 |
| 3.3.3 仿真结果及分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 基于最大转矩输入功率比的直接转矩控制系统 |
| 4.1 DTC控制系统的能效优化方法研究 |
| 4.1.1 基于SVPWM的直接转矩控制方法 |
| 4.1.2 直接转矩控制系统能效优化方法 |
| 4.2 考虑铁耗的感应电机直接转矩控制系统 |
| 4.3 感应电机直接转矩控制的建模与仿真 |
| 4.3.1 基于MTPIP的直接转矩控制系统的仿真模型 |
| 4.3.2 基于MTPIP的直接转矩控制系统的仿真结果及分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 在学研究成果 |
| 致谢 |
（5）笼型感应电机柔性自激发电控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 笼型感应电机自激发电系统发展及现状 |
| 1.2.2 笼型异步发电机控制策略综述 |
| 1.2.3 基于模型设计的硬件系统开发现状 |
| 1.3 论文主要研究内容 |
| 第二章 笼型感应电机柔性自激发电系统模型建立 |
| 2.1 自激发电系统拓扑结构 |
| 2.2 笼型感应发电机模型及自励磁控制原理分析 |
| 2.2.1 坐标变换理论 |
| 2.2.2 笼型感应发电机ABC坐标系下数学模型 |
| 2.2.3 笼型感应发电机dq旋转坐标系下数学模型 |
| 2.2.4 自励磁矢量控制原理分析 |
| 2.2.5 笼型感应电机空载建压分析 |
| 2.3 自励磁控制系统模型分析 |
| 2.3.1 ABC坐标系数学模型 |
| 2.3.2 dq旋转坐标系数学模型 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 分数阶滑模鲁棒自励磁矢量控制算法分析 |
| 3.1 分数阶滑模转矩外环控制器设计 |
| 3.1.1 分数阶微积分理论 |
| 3.1.2 分数阶滑模切换函数选取 |
| 3.1.3 分数阶滑模趋近律设计 |
| 3.1.4 外环控制器设计 |
| 3.2 电流内环内模控制器设计 |
| 3.2.1 内模控制理论分析 |
| 3.2.2 内模控制性质 |
| 3.2.3 内环控制器设计 |
| 3.3 仿真实验及结果分析 |
| 3.3.1 负载突变情况下仿真分析 |
| 3.3.2 转速突变情况下仿真分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 柔性自激励磁控制系统硬件设计 |
| 4.1 系统总体构成与工作原理 |
| 4.2 系统性能指标 |
| 4.3 自激励磁控制主电路设计 |
| 4.3.1 直流电容参数计算及选型 |
| 4.3.2 交流电感参数计算及选型 |
| 4.3.3 IPM选型 |
| 4.4 自励磁电源系统设计 |
| 4.4.1 硬件系统主电源 |
| 4.4.2 自励磁控制器电源 |
| 4.4.3 IPM驱动模块电源 |
| 4.5 自励磁控制器硬件设计 |
| 4.5.1 核心处理器选型分析 |
| 4.5.2 采样调理电路设计 |
| 4.5.3 IPM外围电路设计 |
| 4.5.4 软启动电路设计 |
| 4.5.5 保护电路设计 |
| 4.5.6 通信电路设计 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 基于模型设计的自激控制代码生成 |
| 5.1 基于模型设计概述 |
| 5.1.1 开发流程 |
| 5.1.2 Embeded.coder简介 |
| 5.2 代码模型搭建 |
| 5.2.1 中断触发模型搭建 |
| 5.2.2 电压电流采集模型搭建 |
| 5.2.3 核心控制算法模型搭建 |
| 5.2.4 SVPWM波形生成模块搭建 |
| 5.3 系统参数配置及代码生成 |
| 5.3.1 系统参数配置 |
| 5.3.2 系统代码生成 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 笼型感应电机自激发电系统调试及验证 |
| 6.1 系统调试 |
| 6.1.1 电源电路调试 |
| 6.1.2 电压电流采集电路调试 |
| 6.1.3 转速测量电路调试 |
| 6.2 系统验证 |
| 6.2.1 系统建压过程 |
| 6.2.2 变速条件下系统性能测试及分析 |
| 6.2.3 负载突变条件下系统性能测试及分析 |
| 6.3 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
| 个人简历 |
| 参研课题 |
| 已发表的学术论文 |
| 附录 |
| 附录A 系统样机原理图 |
| A1 系统主供电原理图 |
| A2 IPM模块供电原理图 |
| A3 IPM驱动电路原理图 |
| A4 自激励磁控制器接口板原理图 |
| A5 自激励磁控制器核心控制板原理图 |
| 附录B 系统样机PCB图 |
| B1系统主供电PCB图 |
| B2 IPM模块供电PCB图 |
| B3 IPM驱动电路PCB图 |
| B4 自激励磁控制器接口板PCB图 |
| B5 自激励磁控制器核心控制板PCB图 |
（6）基于异步电机的电动车控制器关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景及意义 |
| 1.2 电动车用电机控制技术研究现状 |
| 1.3 电动车用异步电机参数辨识研究现状 |
| 1.4 电动车用异步电机节能控制研究现状 |
| 1.5 本文研究内容 |
| 第二章 异步电机矢量控制系统 |
| 2.1 异步电机矢量控制基本原理 |
| 2.1.1 异步电机的动态数学模型 |
| 2.1.2 矢量控制的基本原理 |
| 2.1.3 坐标变换 |
| 2.1.4 两相同步旋转坐标系下的数学模型 |
| 2.1.5 矢量控制的转子磁场定向原理 |
| 2.2 参数变化对电机运行性能的影响 |
| 2.2.1 转子时间常数变化对电机转矩的影响 |
| 2.2.2 转子时间常数变化前后电机转矩输出的仿真对比 |
| 2.3 本章总结 |
| 第三章 基于模型参考自适应的参数辨识 |
| 3.1 模型参考自适应控制理论 |
| 3.1.1 模型参考自适应基本原理 |
| 3.1.2 自适应律设计 |
| 3.2 转子磁链观测器 |
| 3.2.1 电压型磁链观测器 |
| 3.2.2 基于正交性的电压型磁链观测器 |
| 3.2.3 电流型磁链观测器 |
| 3.2.4 两种电压型磁链观测器的仿真对比 |
| 3.3 基于转子磁链模型的参数辨识 |
| 3.3.1 转子时间常数辨识 |
| 3.3.2 转子时间常数和定子电阻同时辨识 |
| 3.3.3 参数辨识仿真 |
| 3.4 本章总结 |
| 第四章 基于损耗模型的异步电机节能控制 |
| 4.1 异步电机最小损耗模型的建立 |
| 4.1.1 异步电机的损耗分析 |
| 4.1.2 考虑铁损的异步电机数学模型 |
| 4.1.3 最优磁通的推导 |
| 4.2 参数变化对损耗模型的影响 |
| 4.3 铁损等效电阻的辨识 |
| 4.3.1 考虑铁损的状态观测器设计 |
| 4.3.2 辨识自适应律设计 |
| 4.4 异步电机铁损电阻的空载实验测定 |
| 4.5 仿真研究 |
| 4.5.1 铁损等效电阻的辨识仿真 |
| 4.5.2 异步电机节能控制仿真 |
| 4.6 本章总结 |
| 第五章 实验验证 |
| 5.1 实验平台的搭建 |
| 5.2 实验控制软件设计 |
| 5.2.1 主程序设计 |
| 5.2.2 中断程序设计 |
| 5.3 实验结果分析 |
| 5.3.1 转子时间常数和定子电阻在线辨识实验 |
| 5.3.2 铁损电阻辨识实验 |
| 5.3.3 节能控制实验 |
| 5.4 本章总结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 在学期间的研究成果 |
| 致谢 |
（7）非理想反电势永磁同步电机转矩控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题的背景及研究意义 |
| 1.2 永磁同步电机结构介绍 |
| 1.2.1 永磁同步电机基本结构 |
| 1.2.2 永磁同步电机非理想反电势产生原因分析 |
| 1.3 永磁同步电机转矩控制策略概述 |
| 1.4 非理想反电势永磁同步电机转矩控制研究现状 |
| 1.5 本文的主要研究内容 |
| 第二章 永磁同步电机数学模型 |
| 2.1 坐标系及坐标变换 |
| 2.2 理想反电势永磁同步电机数学模型 |
| 2.3 非理想反电势永磁同步电机数学模型 |
| 2.4 非理想反电势永磁同步电机仿真建模及验证 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 定子磁链观测器分析及设计 |
| 3.1 纯积分型定子磁链观测器 |
| 3.1.1 纯积分器工作原理 |
| 3.1.2 纯积分器存在的问题 |
| 3.1.3 仿真结果及分析 |
| 3.2 改进的定子磁链观测器 |
| 3.2.1 一阶低通滤波器 |
| 3.2.2 带幅值和相位补偿的低通滤波器 |
| 3.2.3 低通高通滤波器组合型磁链观测器 |
| 3.2.4 仿真结果及分析 |
| 3.3 考虑逆变器死区效应的定子磁链观测器 |
| 3.3.1 死区效应分析及补偿 |
| 3.3.2 仿真结果及分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 非理想反电势永磁同步电机直接转矩控制 |
| 4.1 永磁同步电机传统直接转矩控制 |
| 4.1.1 直接转矩控制基本理论 |
| 4.1.2 直接转矩控制系统结构 |
| 4.1.3 直接转矩控制系统各模块分析 |
| 4.2 基于空间矢量调制的直接转矩控制 |
| 4.2.1 空间矢量调制的基本原理 |
| 4.2.2 永磁同步电机SVM-DTC系统结构 |
| 4.2.3 SVM-DTC主要模块分析 |
| 4.3 仿真对比及分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 基于SVM-DTC的谐波转矩脉动抑制策略研究 |
| 5.1 谐波磁链提取 |
| 5.2 谐波电压生成与注入 |
| 5.3 转矩脉动抑制仿真 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 基于RT-LAB的永磁同步电机控制实验 |
| 6.1 RT-LAB实时仿真平台简介 |
| 6.2 定子磁链观测器对比实验 |
| 6.3 永磁同步电机控制对比实验 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文 |
| 附录2 攻读硕士学位期间申请的专利 |
| 致谢 |
（8）基于闭环观测器的异步电机矢量控制系统转速辨识技术的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景及意义 |
| 1.2 交流电机变频调速技术的发展概况 |
| 1.3 异步电机转速辨识技术的发展现状 |
| 1.4 本文研究的主要内容 |
| 2 三相交流异步电机矢量控制系统原理 |
| 2.1 坐标变换理论 |
| 2.1.1 坐标变换思路 |
| 2.1.2 三相静止-两相静止变换(Clarke变换) |
| 2.1.3 两相静止-旋转正交变换(Park变换) |
| 2.2 异步电机数学模型 |
| 2.2.1 异步电机在三相静止坐标系下的数学模型 |
| 2.2.2 三相异步电机在两相静止α-β坐标系中的数学模型 |
| 2.2.3 三相异步电机在两相同步坐标系中的数学模型 |
| 2.3 转子磁场定向矢量控制原理及系统 |
| 2.3.1 转子磁场定向矢量控制原理 |
| 2.3.2 空间电压矢量脉宽调制(SVPWM) |
| 2.3.3 基于闭环观测器的异步电机矢量控制系统模型 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 基于龙贝格观测器的转速辨识系统研究 |
| 3.1 模型参考自适应系统 |
| 3.1.1 模型参考自适应转速辨识理论 |
| 3.1.2 模型参考自适应转速辨识系统存在的问题 |
| 3.2 龙贝格观测器的设计 |
| 3.2.1 龙贝格观测器理论基础 |
| 3.2.2 龙贝格观测器模型的建立与增益矩阵的选取 |
| 3.3 龙贝格观测器转速辨识系统稳定性分析 |
| 3.4 基于龙贝格观测器的转速辨识系统仿真 |
| 3.4.1 仿真模型的建立 |
| 3.4.2 仿真结果及分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 基于强跟踪EKF的转速辨识系统研究 |
| 4.1 卡尔曼滤波理论算法 |
| 4.1.1 卡尔曼滤波算法理论基础 |
| 4.1.2 卡尔曼滤波算法流程 |
| 4.2 扩展卡尔曼滤波算法 |
| 4.3 强跟踪扩展卡尔曼滤波算法 |
| 4.3.1 传统扩展卡尔曼滤波算法存在的问题 |
| 4.3.2 强跟踪滤波器算法理论 |
| 4.3.3 强跟踪扩展卡尔曼滤波算法步骤 |
| 4.3.4 基于强跟踪扩展卡尔曼滤波的转速辨识系统数学模型 |
| 4.4 基于强跟踪EKF的转速辨识系统仿真分析 |
| 4.4.1 仿真模型的建立 |
| 4.4.2 基于STEKF的转速辨识系统正确性的仿真 |
| 4.4.3 基于STEKF的转速辨识系统有效性的仿真 |
| 4.4.4 STEKF与龙贝格观测器的对比仿真 |
| 4.4.5 仿真结果总结 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 异步电机转速辨识系统的设计与实现 |
| 5.1 转速辨识系统的硬件设计 |
| 5.1.1 系统硬件总体设计 |
| 5.1.2 控制芯片最小系统设计 |
| 5.1.3 采样电路设计 |
| 5.1.4 串口通信电路设计 |
| 5.1.5 功率电路设计 |
| 5.2 转速辨识系统的软件设计 |
| 5.2.1 系统软件总体设计 |
| 5.2.2 系统初始化及主程序设计 |
| 5.2.3 PI模块设计 |
| 5.2.4 定时器中断模块设计 |
| 5.2.5 串口通信模块设计 |
| 5.2.6 保护监测模块设计 |
| 5.3 实验结果及分析 |
| 5.3.1 实验平台介绍 |
| 5.3.2 实验结果与分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（9）无轴承异步电机建模及其高性能运行控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 无轴承电机概述 |
| 1.1.1 无轴承电机研究背景 |
| 1.1.2 无轴承电机发展状况 |
| 1.1.3 无轴承电机工业应用 |
| 1.2 BIM的研究现状及其发展趋势 |
| 1.2.1 BIM研究现状 |
| 1.2.2 BIM控制技术 |
| 1.2.3 BIM发展趋势 |
| 1.3 本文研究意义与研究内容 |
| 1.3.1 研究意义 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 第2章 无轴承异步电机的数学模型与有限元分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 BIM悬浮基本原理 |
| 2.3 BIM悬浮力分析 |
| 2.3.1 洛伦兹力 |
| 2.3.2 麦克斯韦力 |
| 2.4 BIM数学模型 |
| 2.4.1 电机旋转部分数学模型 |
| 2.4.2 电机悬浮力部分数学模型 |
| 2.4.3 BIM运动方程 |
| 2.5 基于Maxwell有限元参数化建模 |
| 2.5.1 参数化建模定义 |
| 2.5.2 Maxwell参数化建模的类型与意义 |
| 2.5.3 BIM基于Maxwell有限元计算模型 |
| 2.6 基于有限元的BIM优化设计 |
| 2.6.1 BIM的磁楔设计 |
| 2.6.2 BIM效率分析 |
| 2.6.3 BIM悬浮力分析 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 无轴承异步电机非线性磁链建模 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 BIM非线性磁链建模分析 |
| 3.3 最小二乘支持向量机回归理论 |
| 3.3.1 统计学习理论 |
| 3.3.2 支持向量机回归 |
| 3.3.3 最小二乘支持向量机回归 |
| 3.4 BIM磁链的GWO-LSSVM模型 |
| 3.4.1 GWO优化算法 |
| 3.4.2 GWO-LSSVM磁链模型 |
| 3.5 基于GWO-LSSVM的建模 |
| 3.5.1 GWO-LSSVM预测效果 |
| 3.5.2 GWO-LSSVM非线性磁链建模 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 无轴承异步电机自抗扰控制运行研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 BIM自抗扰控制器设计 |
| 4.2.1 BIM悬浮方向控制器 |
| 4.2.2 BIM速度转矩控制器 |
| 4.3 基于空间矢量调制的直接转矩控制 |
| 4.3.1 SVM-DTC控制系统组成 |
| 4.3.2 参考电压矢量的合成 |
| 4.3.3 空间电压矢量调制 |
| 4.4 DSFC控制理论研究 |
| 4.4.1 DSFC基本理论 |
| 4.4.2 DSFC算法 |
| 4.5 基于自抗扰的BIM直接转矩和悬浮力控制系统设计 |
| 4.5.1 悬浮方向运动仿真 |
| 4.5.2 转速控制器仿真 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 基于MRAS的无速度无位置传感器矢量控制研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 模型参考自适应系统的基本原理 |
| 5.3 基于模型参考自适应的BIM闭环控制速度辨识 |
| 5.3.1 基于转子磁链模型的PI自适应速度辨识 |
| 5.3.2 基于反电动势模型的PI自适应速度辨识 |
| 5.3.3 基于无功功率模型的PI自适应速度辨识 |
| 5.3.4 基于无功功率模型转速辨识系统的稳定性证明 |
| 5.3.5 基于无功功率MRAS的无速度传感器转子磁场定向控制系统 |
| 5.3.6 仿真与证明 |
| 5.4 基于模型参考自适应的BIM闭环控制位置辨识 |
| 5.4.1 基于MRAS的转子径向位移无传感控制系统 |
| 5.4.2 基于MRAS的悬浮力直接控制系统 |
| 5.4.3 仿真与证明 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 BIM数字控制系统实验研究 |
| 6.1 BIM控制方法研究 |
| 6.1.1 BIM常见的控制方法 |
| 6.1.2 基于SVPWM的 BIM控制方法 |
| 6.2 基于SVPWM的控制策略 |
| 6.3 BIM数字控制系统硬件设计与实现 |
| 6.3.1 数字信号处理芯片 |
| 6.3.2 控制板电源电路设计 |
| 6.3.5 电流信号反馈电路设计 |
| 6.3.6 光电编码接口电路设计 |
| 6.3.7 驱动系统电路设计 |
| 6.4 BIM数字控制系统软件实现 |
| 6.4.1 主程序 |
| 6.4.2 中断服务子程序 |
| 6.4.3 转速环调节子程序 |
| 6.4.4 位置环调节子程序 |
| 6.5 实验结果 |
| 6.6 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间的学术成果 |
| 致谢 |
（10）低电压纯电动车用异步电机优化设计及控制研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 1 绪论 |
| 1.1 论文的研究意义 |
| 1.2 电动车用电机及控制研究现状 |
| 1.2.1 电动车用电机应用现状 |
| 1.2.2 电机设计方法研究现状 |
| 1.2.3 电动车领域低电压驱动系统的研究现状 |
| 1.2.4 电动车用电机控制技术研究现状 |
| 1.2.5 电机振动与噪声抑制研究现状 |
| 1.2.6 目前电动车电机系统遇到的技术难题 |
| 1.3 本论文研究内容和主要工作 |
| 2 低电压电动车用异步电机优化设计方法的研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 异步电机设计综述 |
| 2.2.1 电机功率密度的提高 |
| 2.2.2 电动车用电机电磁设计与传统设计的区别 |
| 2.3 异步电机设计参数及其特征 |
| 2.3.1 稳态模型及参数 |
| 2.3.2 动态模型及参数 |
| 2.4 低电压异步电机提升高速输出转矩的优化设计 |
| 2.4.1 高速转矩输出存在的问题及匹配设计方法 |
| 2.4.2 增加转子槽数对异步电机高速转矩的影响 |
| 2.4.3 三角形接法环流问题分析及低电压应用优势 |
| 2.5 电机温升分析及优化设计 |
| 2.6 效率优化问题分析 |
| 2.7 全转速范围转矩最大化设计方法 |
| 2.8 优化设计实例及实验验证 |
| 2.9 车辆驱动系统仿真及实车验证 |
| 2.10 本章小结 |
| 3 电动车用异步电机低速转矩最大化 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 转矩最大化模型建立 |
| 3.3 激磁电感非线性模型 |
| 3.4 非线性激磁电感转矩最大化计算与分析 |
| 3.5 最大转矩矢量控制方法及仿真 |
| 3.5.1 矢量控制对电机转子时间常数的依赖性 |
| 3.5.2 激磁电感在线估计方法 |
| 3.5.3 低速转矩最大化控制方法 |
| 3.6 实验验证 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 削弱振动和噪声的随机PWM控制策略 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 电动车用异步电机噪声分析 |
| 4.3 矢量控制系统随机调制技术的实现 |
| 4.4 电机固有频率分析 |
| 4.5 电流谐波频谱整形 |
| 4.5.1 电流谐波频谱整形算法 |
| 4.5.2 带通滤波器的设计 |
| 4.6 电流频谱与电机振动分析 |
| 4.6.1 Matlab仿真分析 |
| 4.6.2 实验结果分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 考虑RC缓冲电路的死区效应分析与补偿方法 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 三角形接法死区效应分析 |
| 5.3 三角形接法死区补偿方法 |
| 5.4 考虑RC缓冲电路的死区效应分析 |
| 5.5 零电流钳位分析及提前过零补偿方法 |
| 5.6 仿真分析及实验验证 |
| 5.6.1 仿真分析 |
| 5.6.2 实验验证 |
| 5.7 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 后续工作展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A 作者在攻读博士学位期间发表的论文目录 |
| B 作者在攻读博士学位期间参研的科学项目 |
| C 作者在攻读博士学位期间获得的发明专利 |
| D 学位论文数据集 |
| 致谢 |
四、基于定子磁场定向的直接转矩控制新方法（论文参考文献）
- [1]基于神经网络估算感应电机转矩的研究与实现[D]. 刘成昊. 浙江大学, 2021(08)
- [2]基于自抗扰控制的感应电机EPS系统转矩控制研究[D]. 那少聃. 东北林业大学, 2020(09)
- [3]永磁同步电机无速度传感器直接转矩控制策略的研究[D]. 孟琳. 西安理工大学, 2020(01)
- [4]感应电机基于最大转矩输入功率比的能效优化方法研究[D]. 梁宗伟. 沈阳工业大学, 2020(01)
- [5]笼型感应电机柔性自激发电控制研究[D]. 葛孟超. 石家庄铁道大学, 2020(04)
- [6]基于异步电机的电动车控制器关键技术研究[D]. 戴舒亚. 北方工业大学, 2020(02)
- [7]非理想反电势永磁同步电机转矩控制研究[D]. 李文. 南京邮电大学, 2019(03)
- [8]基于闭环观测器的异步电机矢量控制系统转速辨识技术的研究[D]. 常棋棋. 南京理工大学, 2020(01)
- [9]无轴承异步电机建模及其高性能运行控制研究[D]. 李可. 江苏大学, 2019(05)
- [10]低电压纯电动车用异步电机优化设计及控制研究[D]. 刘庆. 重庆大学, 2019(01)