双凸极永磁电机的控制方案研究

电动汽车驱动用外转子双凸极永磁电动机控制器研究的开题报告标题：电动汽车驱动用外转子双凸极永磁电动机控制器研究摘要：随着环保意识的不断提高和电动汽车的普及，电动汽车驱动技术得到广泛关注。

本文针对电动汽车驱动用外转子双凸极永磁电动机控制器进行研究，分析了该电动机的工作原理、特点和控制策略。

在控制器设计方面，提出了一种基于磁链反馈的控制策略，采用DSP为控制核心，实现了电动机的闭环控制。

最后，通过仿真实验，验证了该控制器的性能和稳定性。

关键词：电动汽车；外转子双凸极永磁电动机；控制器；磁链反馈；DSP；闭环控制。

一、研究背景随着环保意识的不断提高和对能源安全的日益重视，电动汽车的市场需求不断增加。

电动汽车的驱动系统是其核心部件，并受到广泛关注。

外转子双凸极永磁电动机由于具有高效率、高功率密度、小体积、低噪音等优点，被广泛应用于电动汽车领域。

而电动机的控制器则是保障其正常运行的关键。

二、研究内容本文主要研究电动汽车驱动用外转子双凸极永磁电动机控制器。

首先，分析了该电动机的工作原理和特点。

然后，介绍了传统的控制策略和其存在的问题。

在此基础上，提出了一种基于磁链反馈的控制策略，并采用DSP为控制核心，实现了电动机的闭环控制。

最后，通过仿真实验，验证了该控制器的性能和稳定性。

三、研究意义本研究对电动汽车的驱动系统优化和控制器设计提供了参考。

研究结果可为电动汽车生产厂家提供技术支持，提高其产品的竞争力和市场占有率。

同时，该研究还具有一定的理论意义，在电动机控制器的研究领域具有一定的推广价值。

四、研究方法本文采用文献研究和仿真实验相结合的方法，对电动汽车驱动用外转子双凸极永磁电动机进行了分析和探究。

在控制器设计方面，提出了一种基于磁链反馈的控制策略，并采用DSP为控制核心，实现了电动机的闭环控制。

最后，通过仿真实验，验证了该控制器的性能和稳定性。

五、预期成果通过本研究，预计能够得出以下成果：1.分析外转子双凸极永磁电动机的工作原理和特点。

电动汽车用外转子双凸极永磁电机控制原理及实现的开题报告一、选题背景和研究意义随着环保意识的增强和对化石燃料资源的日益减少，电动汽车逐渐成为新的交通工具选择。

而电动汽车的核心技术之一就是电机技术。

现在市场上大多数电动汽车采用的是异步电机或永磁同步电机，但这些电机存在着一些问题，比如效率不高、耗能大、制造成本高等。

而外转子双凸极永磁电机是一种新型电机，可以有效解决上述问题。

本文选取了外转子双凸极永磁电机作为研究对象，探究其控制原理及实现方法，旨在为电动汽车电机技术的改进和优化提供理论及实践基础。

二、研究目的和研究内容目的：1. 研究外转子双凸极永磁电机的结构、特点和工作原理。

2. 研究外转子双凸极永磁电机的控制原理。

3. 实现外转子双凸极永磁电机的控制系统，验证上述控制原理的可行性。

内容：1. 外转子双凸极永磁电机的结构、特点和工作原理的研究。

包括电机的结构、磁路分析、转子运动学分析、电机的运动学动力学特性等方面的研究。

2. 外转子双凸极永磁电机控制原理的研究。

探究控制原理和参数的选择，包括电机转矩控制、转速控制、位置控制等方面的研究。

3. 外转子双凸极永磁电机控制系统的实现。

通过硬件开发和软件编程，实现外转子双凸极永磁电机的控制系统，验证上述控制原理的可行性，并进行相关性能测试和运行结果分析。

三、研究方法1. 文献资料法：搜集外转子双凸极永磁电机相关的文献资料，了解电机的基本知识、结构、特点、工作原理及控制原理等方面的内容。

2. 理论分析法：对外转子双凸极永磁电机的结构、特点和工作原理进行理论分析，探究其运动学动力学特性和控制原理。

3. 实验方法：通过硬件开发和软件编程，实现外转子双凸极永磁电机的控制系统，并进行相关性能测试和运行结果分析。

四、预期研究成果1. 对外转子双凸极永磁电机的结构、特点和工作原理进行深入研究，掌握其运动学动力学特性和控制原理。

2. 完成外转子双凸极永磁电机控制系统的实现，验证上述控制原理的可行性，并进行相关性能测试和运行结果分析。

新型分裂绕组双凸极变速永磁电动机的分析与控制程明周鹗东南大学电气工程系，中国南京 210096致信请给程明（电子邮箱：mcheng@）收录于2000年11月29日摘要本文提出了一种新型分裂绕组双凸极变速永磁（DSPM）电机，对其磁场、静态特性、控制策略等进行了系统深入的理论和实验研究。

在理论上，给出了DSPM电机的稳态和动态数学模型，进而导出了该电机的输出方程，并论证了采用分裂绕组拓展电机转速范围的可行性。

用有限元法分析了电机磁场，计及该电机所特有的外漏磁。

根据DSPM电机工作原理和静态特性，提出相应的控制策略，制定了控制方案，并在以单片机为核心的控制器上实施。

针对4相8/6极电机的特点，提出了无中线四相半桥式功率变换器拓扑结构，简化了控制系统。

样机实验结果不仅验证了理论分析的正确性，而且表明该新型电机驱动系统具有优良的稳态和动态性能，在很宽的功率范围内具有高效率，分裂绕组能有效拓展电机运行范围。

关键词：双凸极永磁电机，变速驱动，控制策略，分裂绕组，有限元，漏磁，电感如何将直流电机优异的调速性能与交流电动机结构简单、运行可靠、基本不需维护的优点结合起来，研发出一种新型无刷电机驱动系统，是电机及驱动领域一项长期的奋斗目标。

随着电力电子技术、微电子技术和计算机技术的进步，以及新型永磁（PM）材料的出现，新型永磁无刷直流电机正在的到迅速发展。

与此同时，在过去十多年中受到国际广泛重视的另一种无刷电机，便是开关磁阻（SR）电机。

开关磁阻电机的定转子均呈凸极形势，转子上无绕组，无永磁体，结构简单可靠。

特别是，该电机的转矩仅与绕组电流大小及绕组电感随转子位置的变化率有关，与电流方向无关，因此可采用单向电流供电，简化功率变换器结构，提高系统工作可靠性。

但是，随着研究的深入，开关磁阻电机的一些固有缺陷也显现出来。

首先，开关磁阻电机只有在绕组电感随转子位置角增大时给绕组通电才能产生正转矩，因而，一个极矩内可用来产生转矩的两个区域只有一个得到利用，运行效率和材料利用率相对较低；其次，开关磁阻电机本质上是一种单边励磁电机，绕组电流中不仅包含有转矩分量，还有励磁分量，这样不仅增大了绕组和功率变换器的伏安容量，还会产生额外的附加损耗；再则，绕组电感较大，为避免绕组电流关断后延续到负转矩区，必须将绕组提前关断，因而削弱了电机出力，等等。

双凸极电动机的原理和控制双凸极电动机是一种新型的电动机，它的原理和控制方式与传统的电动机有所不同。

双凸极电动机的原理是基于电磁感应的原理，它的控制方式则是通过调节电流和电压来实现的。

双凸极电动机的原理双凸极电动机的原理是基于电磁感应的原理。

当电流通过电动机的线圈时，会产生一个磁场。

这个磁场会与电动机中的磁铁相互作用，从而产生一个力矩，使电动机开始转动。

双凸极电动机的特点是它的磁铁是由两个凸起的部分组成的，这两个凸起的部分分别位于电动机的两端。

当电流通过电动机的线圈时，会产生一个磁场，这个磁场会与磁铁的两个凸起部分相互作用，从而产生一个力矩，使电动机开始转动。

双凸极电动机的控制双凸极电动机的控制方式是通过调节电流和电压来实现的。

当电流和电压的大小发生变化时，电动机的转速也会发生变化。

双凸极电动机的控制方式有两种：一种是直接控制电流，另一种是控制电压。

直接控制电流是通过改变电流的大小来控制电动机的转速。

控制电压是通过改变电压的大小来控制电动机的转速。

双凸极电动机的控制方式还可以通过改变电动机的极数来实现。

当电动机的极数增加时，电动机的转速也会增加。

当电动机的极数减少时，电动机的转速也会减少。

双凸极电动机的应用双凸极电动机的应用非常广泛，它可以用于各种不同的领域。

例如，它可以用于汽车、飞机、船舶等交通工具的动力系统中。

它还可以用于工业机械、家用电器等领域。

总之，双凸极电动机是一种新型的电动机，它的原理和控制方式与传统的电动机有所不同。

它具有转速高、效率高、噪音低等优点，因此在各种不同的领域都有广泛的应用前景。

双凸极永磁电机信号控制系统设计与应用作者：刘明纲来源：《江苏科技信息》 2018年第30期摘要：双凸极永磁电机（Doubly Salient Permanent Magnet Motor,DSPM电机）研究重点内容之一是转子位置信号的控制检测。

文章根据DSPM电机的工作特点，选用无位置传感器方案，设计了电机转子位置信号控制的硬件部分与软件部分。

硬件系统主要包括功率变换电路、隔离电路、主控制电路。

软件体系主要考虑电机的起动、正交正弦波参考电流信号等。

实验结果显示文章所选方案具有良好的控制性能，能够有效实现DSPM电机的实时跟随控制。

关键词：双凸极永磁电机；转子；无位置传感器；控制中图分类号：TM3 文献标识码：A0 引言区别于传统电机，DSPM电机无法直接作用于工频交流电或者是直流电源，且在一个导通周期内，DSPM均通电［1］。

因此，DSPM必须在特定转子位置处经过功率变换器将强电流转换为弱电流信号，才能通、断电源［2］，从而控制绕组电流矢量，最终使得DSPM处于正常工作状态。

因此，若电机正常工作，必须实时了解DSPM转子位置并予以定义，如此，功率变换器才能将强电流信号转化为弱电流信号，从而控制电源通断，最终实现电机正常工作。

可见，转子位置实时监控是实现DSPM电机正常工作的重点所在。

1 系统总体设计本文以两相运行原理为基本理论依据，选取8/6极定子永磁型DSPM 电机作为研究对象。

理论上，两相运行原理是：为电机两相绕组施加与反电动势同相位同频率的正弦波参考信号，而永磁磁链对转子位置导数的极性与永磁反电势成正比，那么，若导数极性为正，通入正极性电流；反之，则是负极性电流［3］。

假设：DSPM结构对称，忽略电机边缘效应和铁芯磁阻等因素，那么，相角、转矩分别为：反电动势极性与通入电流极性成正比。

当θp =60°时，半周为30°，V，W 相反电动势相位相差15°，电角度为90°。

混合励磁双凸极电机驱动控制技术研究的开题报告1. 研究目的混合励磁双凸极电机是一种新型的电机结构，在机械、制造业以及能源等领域都有广泛的应用。

本研究旨在探究混合励磁双凸极电机的驱动控制技术，实现高效、稳定的控制方法，提升电机的性能和应用范围。

2. 研究内容（1）混合励磁双凸极电机基本原理及型号选择（2）混合励磁双凸极电机的动态特性分析（3）混合励磁双凸极电机的控制技术研究（4）混合励磁双凸极电机的应用研究3. 研究方法本研究采用理论分析和实验研究相结合的方法。

首先，对混合励磁双凸极电机的基本原理进行理论分析，选择合适的电机型号进行实验研究。

在实验过程中，采用传统的PID控制方法和基于模型的控制方法进行比较，并探究控制参数对电机性能的影响。

4. 研究意义混合励磁双凸极电机具有高效、稳定、可靠的特点，在现代工业中的应用越来越广泛。

本研究将探索一种高效、稳定的控制技术，为电机的应用和发展提供理论基础和实际应用价值，具有重要的意义和价值。

5. 研究进度安排本研究计划分为以下几个阶段完成：（1）文献综述和混合励磁双凸极电机的基础理论研究：3个月（2）混合励磁双凸极电机的型号选择和实验研究：6个月（3）基于传统的PID控制方法的实验研究：3个月（4）基于模型的控制方法的实验研究：3个月（5）综合分析与总结：2个月6. 参考文献（1）Zhu, M., Zhao, Z., & Zhu, Y. (2017). A novel hybrid excitation double-sided permanent magnet motor for electric vehicles. IEEE Transactions on Energy Conversion, 32(2), 906-915.（2）Chen, K., Zou, J., & Song, Y. (2016). Speed control of hybrid excited flux switching motor based on artificial neural network with improved disturbance rejection. IEEE Transactions on Magnetics, 52(7), 1-9.（3）Ji, B., Zhang, J., & Sun, Y. (2018). Direct torque and flux control of hybrid excitation synchronous motor based on model predictive control. IEEE Transactions on Industrial Electronics, 66(10), 7992-8002.（4）Qiu, J., & Wu, M. (2018). Adaptive terminal sliding-mode control of hybrid-excitation flux-switching motor drive. IEEE Transactions on Industrial Electronics, 65(5), 4255-4264.（5）Hao, J., Chen, X., & Chen, Z. (2019). Deep learning-based speed control of hybrid excitation synchronous motor with coupled dynamic estimation. IEEE Transactions on Industrial Informatics, 15(9), 4954-4964.。

双凸极电动机的原理和控制双凸极电动机是一种常见的直流电动机，它采用了双凸极结构，具有一定的优势和特点。

本文将介绍双凸极电动机的工作原理和控制方法。

一、双凸极电动机的工作原理双凸极电动机由电枢和磁极组成。

电枢是由绕组和电刷组成的，而磁极则是由永磁体或电磁线圈构成的。

当电流通过电枢绕组时，产生的磁场与磁极的磁场相互作用，产生电磁力，使电动机产生转矩。

根据左手定则，当电流流过电枢绕组时，磁场方向与电流方向垂直，产生力的方向垂直于磁场和电流的方向，从而产生转矩。

双凸极电动机的转子上有两个凸起的部分，这两个凸起被称为凸极，它们与电枢的绕组相互作用，产生转矩。

由于凸极的存在，双凸极电动机在工作时具有较高的转矩和较低的起动电流，使得它在一些需要较大起动转矩的场合中具有广泛的应用。

二、双凸极电动机的控制双凸极电动机的控制可以通过改变电源电压、电枢绕组的连接方式和电刷的位置来实现。

1. 改变电源电压：改变电源电压可以改变电动机的转速。

当电源电压增大时，电动机的转速也会增加；当电源电压减小时，电动机的转速也会减小。

通过调节电源电压，可以实现对电动机的转速控制。

2. 改变电枢绕组的连接方式：通过改变电枢绕组的连接方式，可以改变电动机的转向。

当电枢绕组的两端交换连接时，电动机的转向也会改变。

这种方法常用于需要频繁改变转向的场合。

3. 改变电刷的位置：电刷是与电枢绕组相连的导电材料，通过改变电刷的位置，可以改变电枢绕组中的电流方向，从而改变电动机的转向。

这种方法适用于需要定向控制的场合。

双凸极电动机的控制方法多种多样，可以根据实际需求选择合适的控制方式。

在实际应用中，可以通过组合使用不同的控制方法来实现更精确的控制效果。

总结：双凸极电动机是一种常见的直流电动机，它具有较高的转矩和较低的起动电流，适用于一些需要较大起动转矩的场合。

双凸极电动机的控制可以通过改变电源电压、电枢绕组的连接方式和电刷的位置来实现。

通过调节电源电压、改变电枢绕组的连接方式和改变电刷的位置，可以实现对电动机的转速和转向的控制。

双凸极电动机的原理和控制1. 引言双凸极电动机作为一种常见的电机类型，具有结构简单、体积小、转矩大等优点，在各个领域得到了广泛应用。

本文将对双凸极电动机的原理和控制进行深入探讨。

2. 双凸极电动机的结构和工作原理2.1 结构双凸极电动机的结构主要包括定子、转子和电刷。

定子由磁极环、定子线圈和焊接铁芯组成，转子由铁芯和绕组组成，电刷用于与转子接触并传递电能。

2.2 工作原理双凸极电动机的工作原理基于电磁感应定律。

当定子线圈通电时，产生磁场。

转子内的绕组由于与定子的磁场相互作用而产生转矩，使转子转动。

3. 双凸极电动机的控制方法3.1 直流电枢控制方法直流电枢控制方法是一种常见的双凸极电动机控制方法。

该方法通过控制直流电源电压的大小和方向，来控制电机的转速和转向。

具体控制方法包括调节电源电压、反向电源电压等。

3.2 PWM控制方法PWM控制方法是一种通过周期性改变占空比的方式来控制电机的转速的方法。

通过控制PWM信号的占空比，可以改变电机转子每个周期内的导通时间，从而实现对电机转速的控制。

3.3 反馈控制方法反馈控制方法是一种通过测量电机转子位置和速度，并将测量结果与期望值进行比较，从而调整电机控制信号的方法。

常见的反馈控制方法包括位置反馈控制和速度反馈控制，可以实现更精准的电机控制。

3.4 其他控制方法除了上述常见的控制方法外，还有一些其他的电机控制方法，如模糊控制、神经网络控制等。

这些方法可以根据具体应用场景和需求进行选择和应用。

4. 双凸极电动机的应用领域双凸极电动机由于其结构简单、体积小、转矩大等特点，在各个领域都有广泛的应用。

以下是双凸极电动机的一些常见应用领域：1.家用电器：如洗衣机、吸尘器等。

2.机械设备：如打印机、数控机床等。

3.汽车行业：如电动汽车、电动自行车等。

4.机器人技术：如工业机器人、家庭机器人等。

5.医疗设备：如电动轮椅、手术机器人等。

6.空调设备：如空气净化器、风扇等。

基于双凸极永磁风力发电机的PWM变换器设计和控制研究的开题报告一、研究背景和意义随着全球对可再生能源的需求不断攀升，风能已成为最具潜力和发展前途的清洁能源之一，而风力发电机是将风能转化为电能的核心设备。

在现有的风力发电机中，永磁同步风力发电机成为目前发展状态最好的一种风力发电机。

由于永磁同步发电机有很多优点，如高效性、轻量化、体积小、维护简单、响应速度快等等，因此双凸极永磁风力发电机的应用逐渐被广泛认可。

在双凸极永磁风力发电机的运行过程中，PWM变换器的控制系统起着至关重要的作用。

PWM变换器负责将直流到交流的变换，通过控制拓扑结构和电压转换，使得风力发电机输出的交流电能能够适应不同的用电需求。

因此，对于PWM变换器的研究和优化控制，不仅能够提高风力发电机的输出效率，还能使得风力发电机在复杂环境下更加可靠地运行。

二、研究内容和方法本文将以双凸极永磁风力发电机PWM变换器控制系统为研究对象，主要研究以下内容：1. 双凸极永磁风力发电机的基本结构及其驱动方式；2. PWM变换器的构成和原理以及拓扑结构的选择与设计；3. PWM变换器控制系统的设计，包括控制算法的选择和实现、电流控制以及电压控制等；4. 双凸极永磁风力发电机PWM变换器控制系统的仿真及实际测试。

本文采用理论研究和实验结合的方法，首先对所涉及的理论知识和相关技术进行深入、全面地研究，并结合实验数据进行理论验证。

最终，设计出基于双凸极永磁风力发电机PWM变换器控制系统的仿真模型并进行可行性测试，验证其实用价值和可行性。

三、研究预期结果本研究的预期结果如下：1. 深入了解双凸极永磁风力发电机的工作原理及其优点；2. 熟悉PWM变换器的组成、原理和控制方法；3. 设计出一个高效、简单、稳定的PWM变换器控制系统；4. 在仿真平台上验证PWM变换器的控制策略和算法；5. 验证所设计的基于双凸极永磁风力发电机的PWM变换器控制系统的可行性，提高风力发电机的输出效率和可靠性。