切换系统下永磁同步电机混杂系统模型

doi:10.3969/j.issn.1000-1565.2019.04.015

河北大学学报(自然科学版) ›› 2019, Vol. 39 ›› Issue (4): 430-436.DOI: 10.3969/j.issn.1000-1565.2019.04.015

切换系统下永磁同步电机混杂系统模型

陈文卓

收稿日期:2019-01-15 出版日期:2019-07-25 发布日期:2019-07-25
作者简介:陈文卓(1985—),女,河南南阳人,华北科技学院讲师,主要从事复杂系统控制及人工智能算法研究. E-mail: wenzhuochen@sohu.com
基金资助:
国家自然科学基金资助项目(31470588);河北省科技计划项目(15211830);中央高校基本科研业务费资助项目(3142014032)

Hybrid model of permanent magnetic synchronous motor based on switched system

CHEN Wenzhuo

Department of Electronic and Information Engineering, North China Institute of Science and Technology, Langfang 065201, China

Received:2019-01-15 Online:2019-07-25 Published:2019-07-25

摘要/Abstract

摘要： 永磁同步电机在实际控制运行状态中,不但包含连续状态,还包含离散状态,无论针对哪种状态进行单一控制都无法获得良好的效果.因此结合工程实践,在考虑漏电感及直轴交轴电感的情况下,通过分析磁链方程,建立三相坐标系下永磁同步电机本体的非线性时变模型.针对逆变器建立其开关函数表,作为电机定子电压的离散状态,进而建立起永磁同步电机的开关混杂模型.通过开环状态下的仿真运行,证明了其正确性,为针对该混杂系统的控制及优化研究提供了基础.

关键词: 混杂系统, 永磁同步电机, 逆变器, 数学模型, 仿真, 切换系统

Abstract: In practical situations, permanent magnetic synchronous motor(PMSM)not only has the continuous states, but also the discrete ones. Neither of their control strategies could help the motor to achieved the optimize performance. Therefores an innovative hybrid model, combining both nonlinear and time-variant model of the motor body, is derived by analyzing the flux linkage equation while taking into account of the leakage inductance and the equivalent inductance the d-axis and q-axis. Then the switch function of converter is given as the discrete state event of the motor’s stator voltage, to build the hybrid system of the convex PMSM. Finally, the simulation results indicate the availability of the hybrid model, and provide evidences to help the researches to control and optimize methods of the hybrid system.

Key words: hybrid system, PMSM, converter, mathematical model, simulation, switched system

中图分类号:

TM341

陈文卓. 切换系统下永磁同步电机混杂系统模型[J]. 河北大学学报(自然科学版), 2019, 39(4): 430-436.

CHEN Wenzhuo. Hybrid model of permanent magnetic synchronous motor based on switched system[J]. Journal of Hebei University (Natural Science Edition), 2019, 39(4): 430-436.

参考文献

[1] 吴楚, 朱维杰, 李安辉. 永磁同步电机滑模观测器鲁棒性控制研究[J]. 计算机仿真, 2017, 34(11): 270-274.DOI:10.3969/j.issn.1006-9348.2017.11.059.
[2] 刘增环, 张华, 李丽宏,等. 突变负载下永磁同步电机控制系统的仿真建模[J].黑龙江大学自然科学学报, 2017, 34(5): 614 -619.DOI:10.13482/j.issn.1001-7011.2017.06.017.
[3] 陆婋泉, 林鹤云, 韩俊林. 永磁同步电机的扰动观测器无位置传感器控制[J]. 中国电机工程学报, 2016, 36(5): 1387-1394.DOI:10.13334/j.0258-8013.pcsee.2016.05.025.
[4] PREINDL M, BOLOGNANI S. Model predictive direct torque control with finite control set for PMSM drive systems, Part 1: Maximum torque per ampere operation[J]. IEEE Transactions on Industrial Informatics, 2013, 9(4): 1912-1921. DOI:10.1109/tii.2012.2227265.
[5] LECH M GRZESIAK, TOMASZ TARCZEWSKI. PMSM servo-drive control system with a state feedback and a load torque feed forward compensation[J]. The international journal for computation and mathematics in electrical and electronic engineering, 2013, 32(1): 364-382.DOI:10.1108/03321641311293939.
[6] LI Z H, YANG H G, JUN Y.Modelling and optimization of PMSM -precision reducer system with Melodica[J]. International journal of materials and structural integrity, 2012, 6(2): 319-330. DOI:10.1504/ijmsi.2012.049964.
[7] YANG J B, YANG G C, LI T C. Modeling and vector control for dual three-phase PMSM[J]. Electric Machines and Control,2010, 6:1-7.DOI:10.15938/j.emc.2010.06.011.
[8] 王要强,冯玉涛,秦明,等. 表贴式永磁同步电机全阶滑模观测与控制策略[J]. 电工技术学报, 2018,12:1-12.DOI:10.19595/j.cnki.1000-6753.tces.181133.
[9] 徐媛媛,葛红娟,荆岩.永磁同步电机偏心磁极优化设计[J].哈尔滨工程大学学报,2013,34(7):873-877.DOI:10.3969/j.issn.1006-7043.201210016.
[10] CARDIM R, TEIXEIRA M C M, ASSUNCO E, et al. Variable-structure control design of switched systems with an application to a DC-DC power converter[J]. IEEE Transaction on Industrial Electronics,2015, 56(9):3505-3513.DOI:10.1109/tie.2009.2026381.
[11] 袁登科,徐延东,李秀涛.永磁同步电动机变频调速系统及其控制[M].北京:机械工业出版社,2015.

[1]	路彦珍,张腾远,王泽宇,王凤平. 基于衍射理论定量研究衍射调节与振幅误差[J]. 河北大学学报(自然科学版), 2022, 42(1): 16-21.
[2]	程亮,戴天,董子健. 基于预测自适应的永磁同步电机无传感器控制[J]. 河北大学学报(自然科学版), 2021, 41(2): 119-125.
[3]	苏丹丹,李浩东,尹延周,李志远,苏建文. 改进的永磁同步电机模型预测直接转矩控制策略[J]. 河北大学学报(自然科学版), 2020, 40(6): 666-672.
[4]	杨三强,何伟,吴浩楠,蔡永利. 不同轮压与厚度下的半刚性橡胶沥青路面结构受力变形与仿真分析[J]. 河北大学学报(自然科学版), 2019, 39(6): 573-578.
[5]	王涛,崔媛媛,李志远. 纯电动汽车用轮毂无刷电机转矩控制系统的仿真[J]. 河北大学学报(自然科学版), 2019, 39(5): 554-560.
[6]	郭亮,迟颂,施文. 计及多重开关事件的高频电压源逆变器实时仿真[J]. 河北大学学报(自然科学版), 2019, 39(5): 547-553.
[7]	李志远,孙振铎,李浩东,侯顺艳. 分布式驱动微型电动汽车驱动集成控制[J]. 河北大学学报(自然科学版), 2019, 39(3): 316-322.
[8]	王霞,王姗,唐予军,侯阔,董金国. 含有未知负载跳变机械臂的切换跟踪控制器设计[J]. 河北大学学报(自然科学版), 2018, 38(4): 437-442.
[9]	田晓,郝玉强,马妍,李亚男,周倩倩,梁妍. 金属板裂纹缺陷的有限元仿真研究[J]. 河北大学学报(自然科学版), 2018, 38(2): 133-139.
[10]	刘佳,李娜,郝子岩,姜海勇,李朝晖. 柔性机械手设计与夹取力动态特性仿真分析[J]. 河北大学学报(自然科学版), 2018, 38(2): 119-125.
[11]	闫风,黄丽华,王辉,澹台潇涵,韩姣,于伟. 三相四桥臂逆变器的复合控制[J]. 河北大学学报(自然科学版), 2018, 38(1): 105-112.
[12]	杨三强,武文秀,刘娜,范晓雨. 特重荷载下水泥混凝土路面承载能力有限元仿真分析[J]. 河北大学学报(自然科学版), 2017, 37(6): 561-566.
[13]	王涛,王凯,林秋丰,庄宗宪,李志远. 基于键合图的混合动力汽车建模与仿真[J]. 河北大学学报(自然科学版), 2017, 37(4): 419-425.
[14]	李志远,侯顺艳,李浩东. 轮毂电机驱动式微型电动汽车驱动防滑控制[J]. 河北大学学报(自然科学版), 2017, 37(3): 322-328.
[15]	郝雷,高月华,李亚朋,万真真. 虚拟仿真技术在装配机械手控制系统中的应用[J]. 河北大学学报(自然科学版), 2016, 36(4): 444-448.

切换系统下永磁同步电机混杂系统模型

Hybrid model of permanent magnetic synchronous motor based on switched system

PDF (PC)

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价