[00711381]基于定子电流定向的定位控制技术及其应用

主要科技创新：项目研究内容反映了电气传动自动化领域的新技术和新成果。项目在交流步进传动理论基础上，延伸发展为定子电流定向控制。简化了电机动态模型，以定子电流定向，进行空间矢量分析，建立各参量间的动态关系，形成定子电流定向控制的机理和理论体系。通过对定子电流矢量的控制，实现对转子位置的控制，解决了高性能与高效率电气传动的技术难题。在电机电流离散的定向控制方面达到了国际先进水平。理论创新方面：提出了交流电机步进磁场理论，将圆形旋转磁场离散为多边形步进磁场，以位置为直接目标，电流为控制手段，通过对定子电流矢量的定向控制，实现电机转子位置的精确控制。技术创新方面：研究了同步旋转类电机的定位控制，实现了高性能电子齿轮功能；研究了基于永磁同步电机的定位控制，实现了高精密膜切机床的直接驱动；研究了基于无刷直流电机的定位控制，实现了高效率汽车电动助力转向控制，并取得相应的知识产权。经济效益和社会效益：项目研究成果不仅可用于交流异步机、永磁同步机、无刷直流机、磁阻类电机的控制，还可应用于其它各种有精确定位和高性能调速要求的电气传动控制系统。可应用于驱动工业不同领域中的各种类型的生产机械、交通车辆、医疗仪器等运动的物体，尤其是对大惯性负载的位置控制优势明显。成果于2004年开始在六个行业的十七家企业进行了应用推广，取得了显著的经济效益和社会效益。项目实施提升了国产传动类产品的创新能力和自动化水平，为国产化提供有力支持；培养一批专业技术人员，为河北省高科技人才提供技术储备；有力促进了“十一五”期间河北省节能减排工作；促进了河北省装备制造电气传动自动化技术的发展。应用前景：该项目通过产品开发和应用推广，显示了定子电流定向控制技术定位精度高，效率高，成熟度高，可靠性高的技术特点，与同类技术相比具有显著的竞争力。可广泛应用于电力、化工、冶金、煤矿、水泥、轻工等诸多领域的高性能电气传动控制。特别在冶金系统装备的高精度伺服控制、风电系统的风机变桨高性能控制、制造业的数控机床的精密控制、电动汽车的驱动控制以及军工兵器的定位控制等领域，具有极其广泛的应用领域和应用前景。