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伺服系统弱磁控制与高速运行策略

共计 30 章节
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01
课程导入
学习目标 · 核心概念 · 整体框架
课程导入学习目标
02
伺服系统基础
伺服电机类型（永磁同步 · 异步） · 驱动器结构
伺服系统基础伺服电机类型
03
永磁同步电机数学模型
坐标变换（Clark/Park） · 电压方程 · 磁链方程
永磁同步电机数学…Clark/Park
04
电压极限与电流极限
逆变器电压/电流约束 · 电压椭圆与电流圆 · 转矩-转速特性曲线
电压极限电流极限
05
弱磁控制原理
弱磁的本质（通过去磁电流分量降低反电… · 弱磁区域划分（恒转矩区 · 恒功率区
弱磁控制原理弱磁的本质
06
弱磁控制方法（一）
传统查表法（LUT）——基于离线计算… · 实现简单但鲁棒性差
弱磁控制方法LUT
07
弱磁控制方法（二）
基于PI调节器的弱磁控制——通过电压… · 适用于动态工况
弱磁控制方法PI
08
弱磁控制方法（三）
模型预测控制（MPC）在弱磁中的应用… · 约束处理 · 代价函数设计
弱磁控制方法MPC
09
弱磁控制方法（四）
滑模控制 · 自适应控制 · 模糊逻辑等先进方法在弱磁中的探索与对…
弱磁控制方法滑模控制
10
高速运行策略
高速下电机参数变化（电阻 · 电感 · 磁链）
高速运行策略高速下电机参数变…
11
高速下电流环设计
电流环带宽限制 · 解耦补偿 · 抗饱和（anti-windup）
高速下电流环设计电流环带宽限制
12
高速下速度环设计
速度观测器（滑模观测器 · 龙伯格观测器） · 无传感器控制基础
高速下速度环设计速度观测器
13
弱磁控制中的参数辨识
在线参数辨识（最小二乘 · 扩展卡尔曼滤波）对弱磁性能的影响
弱磁控制参数辨识
14
弱磁控制中的稳定性分析
电压/电流约束下的系统稳定性 · 失稳机理 · 防止振荡的方法
弱磁控制稳定性分析
15
弱磁控制中的过调制策略
SVPWM过调制区处理 · 电压利用率提升 · 对弱磁的影响
弱磁控制过调制策略
16
弱磁控制中的死区补偿与谐波抑制
死区效应分析 · 补偿方法 · 电流谐波抑制（PWM
弱磁控制死区补偿
17
弱磁控制中的温度影响
温度对永磁体磁链和电阻的影响 · 温度补偿策略
弱磁控制温度影响
18
弱磁控制中的故障保护
过压 · 过流 · 过温
弱磁控制故障保护
19
仿真实践（一）
基于MATLAB/Simulink搭… · 实现基本弱磁算法
仿真实践MATLAB/Simul…
20
仿真实践（二）
对比不同弱磁方法（LUT · PI · MPC）在阶跃
仿真实践LUT
21
仿真实践（三）
加入参数误差 · 延迟 · 死区等非理想因素
仿真实践加入参数误差
22
硬件实验（一）
基于DSP/FPGA的伺服驱动器平台… · 电流采样 · PWM生成
硬件实验DSP/FPGA
23
硬件实验（二）
实现弱磁控制算法 · 调试电流环 · 速度环
硬件实验实现弱磁控制算法
24
硬件实验（三）
高速运行下的波形分析（相电流 · 母线电压 · 转速响应）
硬件实验高速运行下的波形…
25
案例实战（一）
工业伺服主轴高速弱磁应用——设计弱磁… · 满足高速高精度要求
案例实战工业伺服主轴高速…
26
案例实战（二）
电动汽车驱动电机弱磁控制——宽速域运… · 转矩波动抑制 · 效率优化
案例实战电动汽车驱动电机…
27
案例实战（三）
机器人关节伺服高速弱磁——小惯量 · 快速响应 · 弱磁与位置控制结合
案例实战机器人关节伺服高…
28
常见问题与解决
弱磁失效 · 电流振荡 · 转速波动
常见问题解决
29
综合提升
弱磁控制与效率优化（MTPA · 损耗最小） · 与先进控制（智能控制
综合提升MTPA
30
课程总结与展望
回顾核心知识点 · 梳理弱磁控制与高速运行策略的发展趋势… · 无传感器
课程总结回顾核心知识点