基于SHMPWM技术的大功率PMSM无机械式传感器控制研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    51307032
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    26.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    E0703.电机及其系统
  • 结题年份:
    2016
  • 批准年份:
    2013
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2014-01-01 至2016-12-31

项目摘要

In view of the low switching frequency restriction of high-power permanent magnet synchronous motor (PMSM) drive system and longing for sensorless control in hostile conditions, a novel control scheme, born out of selective harmonic mitigation pulse width modulation (SHMPWM) technique, is proposed for the high-power PMSM sensorless control. Three-phase selective harmonic signals with constant amplitudeand phase angle difference between each 120° will be extracted for the mitigated harmonic components. The rotor position and speed can be estimated by the three-phase selective harmonic signals. The new enhanced constrains is placed on nonlinear transcendental equation of the traditional SHMPWM technique. The advantage of this scheme is that it can selectively generate constant amount of (3k+1)th order harmonic signal while guarantee that the undesired harmonic signals can be suppressed, and phase angle difference of three-phase selective harmonic signals can be guaranteed 120°, thus it provides enough injected sensing signal for the controller. The numerical method of the new modulation technique will be analyzed,the rotor position and speed observer will be designed, meanwhile the corresponding system simulation and experimental platforms will be built for the research on the practical performance of the system. Our research will provide the scientific basis of the analysis and design for the harmonic suppression and sensorless control of the high-power PMSM and other motors drive systems, which contributes to the advancement in the high-power electric drive system.
鉴于大功率永磁同步电机传动系统低开关频率的限制及复杂工况对无机械式传感器控制的要求,本项目提出从SHMPWM技术入手进行大功率PMSM无机械式传感器控制的新思路。在保证对系统谐波抑制的同时,从削弱的谐波成分中提取幅值恒定、相角互差120° 的三相特定谐波成分信号,用于转子位置和速度估算。通过加强传统SHMPWM非线性超越方程组的约束条件,在保证降低系统谐波分量的同时使某一3k+1次谐波的幅值恒定,并且3k+1次保证三相信号相角互差120°,产生了所需的特定谐波成分信号;分析该新型调制技术的数值求解方法并对转子位置和速度观测器进行理论设计;构建系统的仿真和实验平台,进行系统实用技术研究。本项目的研究为实现大功率PMSM传动系统的谐波抑制和无机械式传感器控制提供分析和设计的科学依据,促进大功率PSMM传动系统技术的进步,同时为其它类型电机传动系统的谐波抑制和无机械式传感器研究提供新途径。

结项摘要

鉴于大功率永磁同步电机系统低开关频率的限制及复杂工况对无机械式传感器控制的要求,本项目提出了一种基于SHMPWM 调制策略的无机械式传感器控制技术。在保证对系统谐波抑制的同时,通过加强传统SHMPWM 非线性超越方程组的约束条件,在保证降低系统谐波分量的同时使某一3k+1 次谐波的幅值恒定,并且3k+1 次保证三相信号相角互差120°,产生了所需的特定谐波成分信号,实现了对PMSM转子位置的估算;在分析SHMPWM非线性超越方程组的基础上,分别选用牛顿—拉夫逊迭代算法、复合矢量和参数控制相结合的遗传算法对该调制算法的开关角进行了求解,得到了所需的旋转电压信号,并进行了仿真和实验验证,仿真和实验结果证明了所采用的新型SHMPWM调制策略既能有效抑制系统的谐波,又能产生幅值恒定的旋转电压矢量用于无位置传感器控制;在此基础上设计了转子位置和速度观测器,分别就转子位置的估算及转子初始磁极检测等问题进行了研究,并进行了仿真和实验验证,结果证明了所构建的转子位置和速度观测器能够准确地实现电机转子位置和速度的估算。本项目的研究为实现大功率PMSM 传动系统的谐波抑制和无机械式传感器控制提供分析和设计的科学依据,促进大功率PSMM 传动系统技术的进步,同时为其它类型电机传动系统的谐波抑制和无机械式传感器研究提供新途径。

项目成果

期刊论文数量(3)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(3)
专利数量(0)
A Novel SHMPWM Technique for Sensorless Control in High-Power PMSM
用于高功率 PMSM 无传感器控制的新型 SHMPWM 技术
  • DOI:
    10.1155/2015/315898
  • 发表时间:
    2015-02
  • 期刊:
    Mathematical Problems in Engineering
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Lixiao Gao;Yue Liu;Feng Chai;Shukan Cheng
  • 通讯作者:
    Shukan Cheng
电感参数对IPMSM转子位置估算的影响
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
    电机与控制学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    于艳君;柴 凤;高宏伟;程树康
  • 通讯作者:
    程树康

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其他文献

永磁同步电机转子磁极的极性判别方法
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2011
  • 期刊:
    电机与控制学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    于艳君;高宏伟;柴凤;程树康
  • 通讯作者:
    程树康
基于旋转高频信号法的IPMSM无位置传感器控制
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
    电工技术学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    于艳君;柴凤;欧景;高宏伟
  • 通讯作者:
    高宏伟

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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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