2025年第52卷第2期文章目次
2025, 52(2):115-135.
DOI: 10.12177/emca.2024.159
摘要:
轴向磁通开关磁阻(AFSR)电机同时具有开关磁阻电机和轴向磁通电机的特点，展现出结构简单、制造及维护成本低、轴向长度短、气隙可调以及对高温等恶劣环境适应性强等优势，适用于航空航天、新能源汽车和智能制造等高可靠性、强容错性的应用场合，受到越来越广泛的关注。对近年来AFSR电机领域的相关研究成果进行回顾总结，对现有AFSR电机的基本原理和单定子-单转子、单定子-双转子、双定子-单转子以及多定子-多转子四种拓扑结构进行了介绍；从电磁设计计算方法及算法加速、铁心材料及制造工艺和电磁特性优化设计等方面整理了AFSR电机设计研究领域的技术进展；基于AFSR电机的拓扑结构特点，对其损耗分析与抑制方法、温升与散热分析、转矩波动分析与抑制和电机故障及结构强度分析等方面的国内外研究现状进行了总结；对AFSR电机的控制系统进行了介绍，阐述了国内外学者在控制策略创新方面所做的工作。最后，展示了AFSR电机在电动汽车、风力发电和工业设备等领域的应用情况，并对未来的研究方向和发展趋势进行了展望。该文的综述工作对AFSR电机的理论研究和实际工程应用都具有一定的参考价值。
轴向磁通开关磁阻(AFSR)电机同时具有开关磁阻电机和轴向磁通电机的特点，展现出结构简单、制造及维护成本低、轴向长度短、气隙可调以及对高温等恶劣环境适应性强等优势，适用于航空航天、新能源汽车和智能制造等高可靠性、强容错性的应用场合，受到越来越广泛的关注。对近年来AFSR电机领域的相关研究成果进行回顾总结，对现有AFSR电机的基本原理和单定子-单转子、单定子-双转子、双定子-单转子以及多定子-多转子四种拓扑结构进行了介绍；从电磁设计计算方法及算法加速、铁心材料及制造工艺和电磁特性优化设计等方面整理了AFSR电机设计研究领域的技术进展；基于AFSR电机的拓扑结构特点，对其损耗分析与抑制方法、温升与散热分析、转矩波动分析与抑制和电机故障及结构强度分析等方面的国内外研究现状进行了总结；对AFSR电机的控制系统进行了介绍，阐述了国内外学者在控制策略创新方面所做的工作。最后，展示了AFSR电机在电动汽车、风力发电和工业设备等领域的应用情况，并对未来的研究方向和发展趋势进行了展望。该文的综述工作对AFSR电机的理论研究和实际工程应用都具有一定的参考价值。
2025, 52(2):136-147.
DOI: 10.12177/emca.2024.169
摘要:
【目的】针对航空泵用屏蔽电机在特殊工况下的运行需求，以及传统屏蔽电机存在的损耗高、效率低和结构复杂等问题，本文提出一种基于内外双重水循环的航空泵用屏蔽电机。【方法】通过对航空泵用屏蔽电机结构特点与设计指标要求进行深入剖析，针对影响屏蔽电机性能的水摩损耗与屏蔽套损耗进行详细分析与计算，并对比不同屏蔽套材料的性能差异，从气隙长度、屏蔽套厚度等关键参数出发，开展参数化扫描，全面分析这些参数对电机性能的影响机理，为电机主要电磁参数的选择提供依据。针对电机变负载起动特性，以电机所带真实负载为参考，拟合起动特性曲线进行变负载起动特性分析；虑及流体力学因素，采用有限体积法和有限元法，通过流固耦合分析电机及屏蔽套在不同温度工况下的应力分布特性。【结果】经多物理场耦合仿真与试验结果表明，合理选择电机的长径比与气隙长度能够有效降低水摩损耗，选用聚醚醚酮作为屏蔽套材料，其内部应力能够完全满足强度的需求。在负载工况下样机输出转矩与仿真结果相比误差为1.7%，空负载转速最大误差为0.66%，表明该电机能够很好满足特殊工况的要求。【结论】试验验证了该设计的合理性与可行性，为航空泵用屏蔽电机的优化设计提供理论依据与实践参考。
【目的】针对航空泵用屏蔽电机在特殊工况下的运行需求，以及传统屏蔽电机存在的损耗高、效率低和结构复杂等问题，本文提出一种基于内外双重水循环的航空泵用屏蔽电机。【方法】通过对航空泵用屏蔽电机结构特点与设计指标要求进行深入剖析，针对影响屏蔽电机性能的水摩损耗与屏蔽套损耗进行详细分析与计算，并对比不同屏蔽套材料的性能差异，从气隙长度、屏蔽套厚度等关键参数出发，开展参数化扫描，全面分析这些参数对电机性能的影响机理，为电机主要电磁参数的选择提供依据。针对电机变负载起动特性，以电机所带真实负载为参考，拟合起动特性曲线进行变负载起动特性分析；虑及流体力学因素，采用有限体积法和有限元法，通过流固耦合分析电机及屏蔽套在不同温度工况下的应力分布特性。【结果】经多物理场耦合仿真与试验结果表明，合理选择电机的长径比与气隙长度能够有效降低水摩损耗，选用聚醚醚酮作为屏蔽套材料，其内部应力能够完全满足强度的需求。在负载工况下样机输出转矩与仿真结果相比误差为1.7%，空负载转速最大误差为0.66%，表明该电机能够很好满足特殊工况的要求。【结论】试验验证了该设计的合理性与可行性，为航空泵用屏蔽电机的优化设计提供理论依据与实践参考。
2025, 52(2):148-158.
DOI: 10.12177/emca.2024.163
摘要:
【目的】为了提高永磁同步电机的转速控制性能，保证转速误差在规定时间内收敛到预设边界以内，同时避免系统受到扰动导致控制器的奇异性与电机起动时观测器的估计峰值等问题，本文将预设性能控制与滑模控制方法相结合，提出了一种基于时变扰动观测器的预设性能滑模控制(PPSMC+TDO)方法。【方法】首先，提出了一种能够设定收敛时间的预设性能函数，并进行了误差变换，将不等式误差约束系统转换为等式约束系统。其次，提出了时变扰动观测器来估计系统扰动。然后，针对转换后的误差系统，设计了预设性能滑模控制器。【结果】在预设性能函数的约束下，PPSMC+TDO的转速误差能够在设定的0.3 s内收敛到最小预设边界εT以内。当施加外部扰动时，PPSMC+TDO的转速波动最小，瞬时转速误差已经超出了预设边界，但是控制器没有出现奇异性等不稳定行为。此外，在初始时刻，扰动估计曲线中没有出现估计峰值。【结论】试验结果表明，在预设性能函数的作用下，转速误差在指定的时间收敛到预设边界以内，保证了转速控制器具有良好的动态性能。当受到扰动后，解决了系统误差超过预设性能函数的边界导致控制器出现奇异性等问题，并且保证了对外部恒定负载扰动与周期性扰动都具有良好的抗扰效果。此外，所提时变扰动观测器有效消除了初始时刻的估计峰值。
【目的】为了提高永磁同步电机的转速控制性能，保证转速误差在规定时间内收敛到预设边界以内，同时避免系统受到扰动导致控制器的奇异性与电机起动时观测器的估计峰值等问题，本文将预设性能控制与滑模控制方法相结合，提出了一种基于时变扰动观测器的预设性能滑模控制(PPSMC+TDO)方法。【方法】首先，提出了一种能够设定收敛时间的预设性能函数，并进行了误差变换，将不等式误差约束系统转换为等式约束系统。其次，提出了时变扰动观测器来估计系统扰动。然后，针对转换后的误差系统，设计了预设性能滑模控制器。【结果】在预设性能函数的约束下，PPSMC+TDO的转速误差能够在设定的0.3 s内收敛到最小预设边界εT以内。当施加外部扰动时，PPSMC+TDO的转速波动最小，瞬时转速误差已经超出了预设边界，但是控制器没有出现奇异性等不稳定行为。此外，在初始时刻，扰动估计曲线中没有出现估计峰值。【结论】试验结果表明，在预设性能函数的作用下，转速误差在指定的时间收敛到预设边界以内，保证了转速控制器具有良好的动态性能。当受到扰动后，解决了系统误差超过预设性能函数的边界导致控制器出现奇异性等问题，并且保证了对外部恒定负载扰动与周期性扰动都具有良好的抗扰效果。此外，所提时变扰动观测器有效消除了初始时刻的估计峰值。
2025, 52(2):159-170.
DOI: 10.12177/emca.2024.158
摘要:
【目的】当今能源转型进程中，光伏发电因清洁环保备受瞩目，并且在能源领域渗透率不断攀升，其出力随机性与波动性给电力系统稳定运行带来挑战，针对光伏发电单元并网容易引发电网的动态响应慢及稳定性差等问题，提出一种光伏混合储能系统。【方法】以光伏发电为主题，在光伏逆变器直流侧引入混合储能系统。针对蓄电池与超级电容各自工作特性，把蓄电池和超级电容经过DC/DC变流器采用有源式接法连接至直流母线，对储能单元单独制定分频控制策略，对光伏发电单元的Boost变换器采用最大功率点跟踪(MPPT)控制，并提出一种基于虚拟同步发电机(VSG)控制的策略来实现光伏逆变器的并网。在两相同步旋转坐标系下建立VSG数学模型，并分析转动惯量J与阻尼D对系统的影响，指出改进方法，进一步推导出自适应参数表达式，并对系统中一些主要关键参数进行设计。最后在Matlab/Simulink中建立光伏混合储能并网仿真模型，并分析在外界条件不变工况下本文所提改进自适应VSG控制策略与传统VSG控制策略控制下系统有功功率的输出，以及在光强变化、负载跳跃和有功功率指令跳跃给定值条件下整个系统的稳定性。【结果】通过观察各个模块相应波形，表明所建立的系统可以根据光伏出力和负载的大小关系，实时调整蓄电池的充放电功率，保证功率平衡，维持母线电压稳定。所提改进自适应VSG控制策略不仅考虑转动惯量变化，同时考虑阻尼系数的变化，可以同时抑制频率偏差率和变化量，与传统VSG控制策略对比能够进一步改善频率响应特性和输出有功响应特性。光伏混合储能分频控制可以快速平抑系统中功率波动情况，充分利用储能系统各自工作特性使系统始终处于一个稳定状态运行，有利于延长蓄电池使用寿命。【结论】仿真结果有力地证实了所提改进自适应VSG控制策略对优化光伏混合储能系统运行效能、助力分布式光伏可靠并网的可行性与优越性，为新能源电力系统稳定管控开拓新思路、提供技术支撑。
【目的】当今能源转型进程中，光伏发电因清洁环保备受瞩目，并且在能源领域渗透率不断攀升，其出力随机性与波动性给电力系统稳定运行带来挑战，针对光伏发电单元并网容易引发电网的动态响应慢及稳定性差等问题，提出一种光伏混合储能系统。【方法】以光伏发电为主题，在光伏逆变器直流侧引入混合储能系统。针对蓄电池与超级电容各自工作特性，把蓄电池和超级电容经过DC/DC变流器采用有源式接法连接至直流母线，对储能单元单独制定分频控制策略，对光伏发电单元的Boost变换器采用最大功率点跟踪(MPPT)控制，并提出一种基于虚拟同步发电机(VSG)控制的策略来实现光伏逆变器的并网。在两相同步旋转坐标系下建立VSG数学模型，并分析转动惯量J与阻尼D对系统的影响，指出改进方法，进一步推导出自适应参数表达式，并对系统中一些主要关键参数进行设计。最后在Matlab/Simulink中建立光伏混合储能并网仿真模型，并分析在外界条件不变工况下本文所提改进自适应VSG控制策略与传统VSG控制策略控制下系统有功功率的输出，以及在光强变化、负载跳跃和有功功率指令跳跃给定值条件下整个系统的稳定性。【结果】通过观察各个模块相应波形，表明所建立的系统可以根据光伏出力和负载的大小关系，实时调整蓄电池的充放电功率，保证功率平衡，维持母线电压稳定。所提改进自适应VSG控制策略不仅考虑转动惯量变化，同时考虑阻尼系数的变化，可以同时抑制频率偏差率和变化量，与传统VSG控制策略对比能够进一步改善频率响应特性和输出有功响应特性。光伏混合储能分频控制可以快速平抑系统中功率波动情况，充分利用储能系统各自工作特性使系统始终处于一个稳定状态运行，有利于延长蓄电池使用寿命。【结论】仿真结果有力地证实了所提改进自适应VSG控制策略对优化光伏混合储能系统运行效能、助力分布式光伏可靠并网的可行性与优越性，为新能源电力系统稳定管控开拓新思路、提供技术支撑。
2025, 52(2):171-180.
DOI: 10.12177/emca.2024.161
摘要:
【目的】针对有限集模型预测电流控制下电机的控制集数量较少和存在系统集总扰动的问题，提出一种基于抗扰预测模型的占空比控制集模型预测控制(ADCS-MPC)策略。【方法】首先，建立参数时变扰动和未建模扰动下的表贴式永磁同步电机(SPMSM)数学模型，通过设计电流扩张状态观测器观测未建模扰动和参数时变扰动来避免预测模型不准确引起的电流谐波，提高控制器鲁棒性。其次，在有限集模型预测控制的基础上，基于基本电压矢量设计离散占空比控制集优化方案，通过将6个有效基本电压矢量扩展为60个有效虚拟电压矢量，降低每个控制周期的预测偏差，利用最优电压矢量和次优电压矢量确定目标矢量所在扇区，通过设计扇区判断机制以及电压矢量定位策略来节省控制周期，并通过迭代方式输出低预测偏差的最优矢量，降低方法的计算量。【结果】最后，设计并搭建了基于TI公司32位浮点DSP TMSF28379D微处理器的SPMSM的驱动系统试验平台，借助该平台对本文所提算法进行试验验证。结果表明所提ADCS-MPC策略在降低电流谐波和抑制参数时变扰动等方面具有消除预测误差、实现电流无差控制的优势。【结论】本文所提ADCS-MPC策略降低了未建模扰动和参数时变扰动对系统的不利影响，以较小的计算成本提高了单个控制周期中的控制精度，显著降低了预测偏差，使得系统具有快速的响应能力和较高的控制精度。
【目的】针对有限集模型预测电流控制下电机的控制集数量较少和存在系统集总扰动的问题，提出一种基于抗扰预测模型的占空比控制集模型预测控制(ADCS-MPC)策略。【方法】首先，建立参数时变扰动和未建模扰动下的表贴式永磁同步电机(SPMSM)数学模型，通过设计电流扩张状态观测器观测未建模扰动和参数时变扰动来避免预测模型不准确引起的电流谐波，提高控制器鲁棒性。其次，在有限集模型预测控制的基础上，基于基本电压矢量设计离散占空比控制集优化方案，通过将6个有效基本电压矢量扩展为60个有效虚拟电压矢量，降低每个控制周期的预测偏差，利用最优电压矢量和次优电压矢量确定目标矢量所在扇区，通过设计扇区判断机制以及电压矢量定位策略来节省控制周期，并通过迭代方式输出低预测偏差的最优矢量，降低方法的计算量。【结果】最后，设计并搭建了基于TI公司32位浮点DSP TMSF28379D微处理器的SPMSM的驱动系统试验平台，借助该平台对本文所提算法进行试验验证。结果表明所提ADCS-MPC策略在降低电流谐波和抑制参数时变扰动等方面具有消除预测误差、实现电流无差控制的优势。【结论】本文所提ADCS-MPC策略降低了未建模扰动和参数时变扰动对系统的不利影响，以较小的计算成本提高了单个控制周期中的控制精度，显著降低了预测偏差，使得系统具有快速的响应能力和较高的控制精度。
2025, 52(2):181-191.
DOI: 10.12177/emca.2024.167
摘要:
【目的】针对传统无位置传感器算法因只能观测电角度而无法应用于伺服位置的问题，本文提出一种具有非对称转子的8极9槽内置式永磁同步电机，利用其不对称的电感特性观测转子机械角。【方法】通过在转子不同极对下引入不同参数的磁障与隔磁桥，改变电机定转子之间主磁路和漏磁路的磁阻，使电感波形呈现出与转子机械角度信息有关的周期性变化。根据对磁路的分析结果，引入考虑了转子非对称性的修正系数对绕组函数法的电感计算方法进行修正。【结果】结果表明，磁障宽度增加会使得电感减小、隔磁桥高度增加会使得电感增大，与有限元仿真分析结果相比平均百分误差约1.59%。【结论】所提方法的计算结果和仿真结果验证了非对称转子拓扑在无位置传感器算法识别机械角度技术方面的可行性。
【目的】针对传统无位置传感器算法因只能观测电角度而无法应用于伺服位置的问题，本文提出一种具有非对称转子的8极9槽内置式永磁同步电机，利用其不对称的电感特性观测转子机械角。【方法】通过在转子不同极对下引入不同参数的磁障与隔磁桥，改变电机定转子之间主磁路和漏磁路的磁阻，使电感波形呈现出与转子机械角度信息有关的周期性变化。根据对磁路的分析结果，引入考虑了转子非对称性的修正系数对绕组函数法的电感计算方法进行修正。【结果】结果表明，磁障宽度增加会使得电感减小、隔磁桥高度增加会使得电感增大，与有限元仿真分析结果相比平均百分误差约1.59%。【结论】所提方法的计算结果和仿真结果验证了非对称转子拓扑在无位置传感器算法识别机械角度技术方面的可行性。
2025, 52(2):192-200.
DOI: 10.12177/emca.2024.157
摘要:
【目的】针对永磁同步电机(PMSM)模型预测电流控制在电机参数失配工况下控制性能下降的问题，本文提出了一种在设计过程中无需使用电机参数的PMSM无模型控制策略。【方法】基于PMSM的超局部模型，设计了非线性扩张状态观测器(NESO)，并根据Lyapunov理论进行了稳定性分析，构建了基于NESO的无模型预测电流控制系统；同时分析了超局部模型中电流反馈增益对无模型控制性能的影响，基于采样电流迭代对电流反馈增益进行了在线辨识。使用Matlab/Simulink对算法进行了仿真研究，首先在系统的给定电流反馈增益系数为标称值的工况下，对本文提出的基于NESO的无模型控制系统进行了验证；然后在系统给定电流反馈增益参数失配的工况下，与传统方法进行了仿真对比；最后对基于采样电流迭代的电流反馈增益参数在线辨识方法进行了验证。【结果】仿真结果表明，在超局部模型中电流反馈增益参数失配时，NESO的输出比传统线性扩张状态观测器更稳定，基于NESO的PMSM控制系统的电流环跟踪效果更好，相电流中的谐波含量也得到了降低。在仿真持续给定系统失配的电流反馈增益参数时，基于采样电流迭代的在线参数辨识方法可以准确识别实际的电流反馈增益参数，快速收敛并保持稳定。【结论】基于NESO的PMSM控制策略与传统控制方法相比降低了系统的设计参数敏感度，在电机参数不匹配的工况下具有更高的控制性能。
【目的】针对永磁同步电机(PMSM)模型预测电流控制在电机参数失配工况下控制性能下降的问题，本文提出了一种在设计过程中无需使用电机参数的PMSM无模型控制策略。【方法】基于PMSM的超局部模型，设计了非线性扩张状态观测器(NESO)，并根据Lyapunov理论进行了稳定性分析，构建了基于NESO的无模型预测电流控制系统；同时分析了超局部模型中电流反馈增益对无模型控制性能的影响，基于采样电流迭代对电流反馈增益进行了在线辨识。使用Matlab/Simulink对算法进行了仿真研究，首先在系统的给定电流反馈增益系数为标称值的工况下，对本文提出的基于NESO的无模型控制系统进行了验证；然后在系统给定电流反馈增益参数失配的工况下，与传统方法进行了仿真对比；最后对基于采样电流迭代的电流反馈增益参数在线辨识方法进行了验证。【结果】仿真结果表明，在超局部模型中电流反馈增益参数失配时，NESO的输出比传统线性扩张状态观测器更稳定，基于NESO的PMSM控制系统的电流环跟踪效果更好，相电流中的谐波含量也得到了降低。在仿真持续给定系统失配的电流反馈增益参数时，基于采样电流迭代的在线参数辨识方法可以准确识别实际的电流反馈增益参数，快速收敛并保持稳定。【结论】基于NESO的PMSM控制策略与传统控制方法相比降低了系统的设计参数敏感度，在电机参数不匹配的工况下具有更高的控制性能。
2025, 52(2):201-209.
DOI: 10.12177/emca.2024.162
摘要:
【目的】针对表贴式永磁同步电机(SPMSM)在传统滑模控制器中存在趋近速度与抑制抖振之间相矛盾的问题，提出了一种基于改进变速双幂次趋近律的滑模控制方法。【方法】首先，基于改进变速双幂次趋近律通过在传统双幂次趋近律的基础上引入滑模变量和系统变量，使趋近律具有变速特征，并采用双曲正切函数代替符号函数以抑制抖振，利用Lyapunov定理证明了所提速度控制器的稳定性；其次，针对负载扰动影响系统性能的问题，设计了非奇异快速终端滑模观测器，该观测器将非奇异快速终端滑模面与高阶滑模控制律相结合，能够抑制系统抖振，同时对扰动进行实时补偿，提高了调速系统扰动估计的精确性，减少了系统抖振；最后，基于Matlab/Simulink进行仿真并搭建电机试验平台，将所提方法和传统滑模控制以及其他变速滑模控制进行对比。【结果】仿真及电机试验结果表明，基于改进变速双幂次趋近律的SPMSM滑模调速控制方法，可以抑制系统超调，同时提高系统的响应速度，并能在出现扰动后实时补偿。【结论】通过结果可以得出所提控制方法提高了系统的动态性能和鲁棒性。
【目的】针对表贴式永磁同步电机(SPMSM)在传统滑模控制器中存在趋近速度与抑制抖振之间相矛盾的问题，提出了一种基于改进变速双幂次趋近律的滑模控制方法。【方法】首先，基于改进变速双幂次趋近律通过在传统双幂次趋近律的基础上引入滑模变量和系统变量，使趋近律具有变速特征，并采用双曲正切函数代替符号函数以抑制抖振，利用Lyapunov定理证明了所提速度控制器的稳定性；其次，针对负载扰动影响系统性能的问题，设计了非奇异快速终端滑模观测器，该观测器将非奇异快速终端滑模面与高阶滑模控制律相结合，能够抑制系统抖振，同时对扰动进行实时补偿，提高了调速系统扰动估计的精确性，减少了系统抖振；最后，基于Matlab/Simulink进行仿真并搭建电机试验平台，将所提方法和传统滑模控制以及其他变速滑模控制进行对比。【结果】仿真及电机试验结果表明，基于改进变速双幂次趋近律的SPMSM滑模调速控制方法，可以抑制系统超调，同时提高系统的响应速度，并能在出现扰动后实时补偿。【结论】通过结果可以得出所提控制方法提高了系统的动态性能和鲁棒性。
2025, 52(2):210-220.
DOI: 10.12177/emca.2024.165
摘要:
【目的】为提高永磁同步电机(PMSM)无差拍电流预测控制（DPCC）系统的抗干扰能力，针对传统线性扩张状态观测器（LESO）在快速时变扰动和高频谐波下的性能限制，提出了一种新型二阶增强型扩张状态观测器（SEESO）。【方法】首先，推导出由逆变器非线性和永磁体磁链引起的6k次谐波模型，并建立了无差拍电流预测控制的数学模型。其次，从快速性、稳定性和准确性三个方面分析了参数扰动对DPCC动态和稳态控制性能的影响。然后，构建了SEESO模型，并理论证明其稳定性以及与传统扩张状态观测器在扰动和扰动误差观测性方面的差异。再者，根据终值定理证明了SEESO相较于LESO可以实现时变扰动的零稳态误差观测。【结果】最后，通过Matlab/Simulink仿真软件验证了所提控制策略的可行性与优越性。具体而言，SEESO有效降低了跟踪误差，并且能在动态负载干扰下快速实现稳定。此外，稳态的六次谐波更低，从而增强了系统对谐波的抵抗能力。SEESO在稳态参数扰动下也保持了更高的估计精度和响应速度，进而提升了对系统参数变化的鲁棒性。【结论】结果表明SEESO能够有效提高DPCC的抗干扰能力，进而为电机驱动系统抗干扰能力的提升提供了一种有效解决方案。
【目的】为提高永磁同步电机(PMSM)无差拍电流预测控制（DPCC）系统的抗干扰能力，针对传统线性扩张状态观测器（LESO）在快速时变扰动和高频谐波下的性能限制，提出了一种新型二阶增强型扩张状态观测器（SEESO）。【方法】首先，推导出由逆变器非线性和永磁体磁链引起的6k次谐波模型，并建立了无差拍电流预测控制的数学模型。其次，从快速性、稳定性和准确性三个方面分析了参数扰动对DPCC动态和稳态控制性能的影响。然后，构建了SEESO模型，并理论证明其稳定性以及与传统扩张状态观测器在扰动和扰动误差观测性方面的差异。再者，根据终值定理证明了SEESO相较于LESO可以实现时变扰动的零稳态误差观测。【结果】最后，通过Matlab/Simulink仿真软件验证了所提控制策略的可行性与优越性。具体而言，SEESO有效降低了跟踪误差，并且能在动态负载干扰下快速实现稳定。此外，稳态的六次谐波更低，从而增强了系统对谐波的抵抗能力。SEESO在稳态参数扰动下也保持了更高的估计精度和响应速度，进而提升了对系统参数变化的鲁棒性。【结论】结果表明SEESO能够有效提高DPCC的抗干扰能力，进而为电机驱动系统抗干扰能力的提升提供了一种有效解决方案。
2025, 52(2):221-230.
DOI: 10.12177/emca.2024.166
摘要:
【目的】为进一步提高车用永磁同步电机(PMSM)的性能，针对电机传统优化方法的低效性，提出一种基于改进广义回归神经网络(GRNN)和改进樽海鞘群优化算法的车用PMSM的多目标优化设计方法。【方法】首先搭建参数化电机模型，通过有限元模型对电机进行参数化扫描，从而获取电机结构参数和对应性能的样本数据，并通过GRNN进行模型搭建;其次以齿槽转矩峰峰值最小、额定平均转矩最大和转矩脉动最小为优化目标，采用樽海鞘群算法对电机的结构参数进行优化。【结果】优化后的电机平均转矩提高了2%，转矩脉动降低了16%，齿槽转矩降低了60.58%。【结论】本文所提出的方法能够充分利用算力资源进行并行计算，相比传统的优化方法，更快速有效地实现电机的多目标优化设计。
【目的】为进一步提高车用永磁同步电机(PMSM)的性能，针对电机传统优化方法的低效性，提出一种基于改进广义回归神经网络(GRNN)和改进樽海鞘群优化算法的车用PMSM的多目标优化设计方法。【方法】首先搭建参数化电机模型，通过有限元模型对电机进行参数化扫描，从而获取电机结构参数和对应性能的样本数据，并通过GRNN进行模型搭建;其次以齿槽转矩峰峰值最小、额定平均转矩最大和转矩脉动最小为优化目标，采用樽海鞘群算法对电机的结构参数进行优化。【结果】优化后的电机平均转矩提高了2%，转矩脉动降低了16%，齿槽转矩降低了60.58%。【结论】本文所提出的方法能够充分利用算力资源进行并行计算，相比传统的优化方法，更快速有效地实现电机的多目标优化设计。
《电机与控制应用》
月刊，1959年创刊
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