基于简化MRAS的永磁同步电机无传感器矢量控制

推导了采用id=0的矢量控制策略下,永磁同步电机采用简化的模型参考自适应系统(MRAS)对转子速度估计的算法,并对该算法进行了仿真,仿真结果表明此方法可以精确地估计转速和转子位置。     

永磁同步电机新型降阶磁链观测器设计

为了提高永磁同步电机无传感器控制系统的动态品质和控制性能,提出了一种基于降阶磁链观测器算法的转子位置和转速信息估计方法。该算法基于α-β静止坐标系的数学表达,利用使用降阶状态观测器的基本控制原理实现了在线实时估计转子磁链的数值,并基于锁相环技术实现转子位置和转速的估计。最后采用Matlab仿真软件搭建了系统的仿真模型,通过大量仿真结果验证了该算法具有较好的在线估计性能和动态性能,能够快速跟踪实际转速和转子位置信息。     

改进扰动观测优化轮毂电机无位置控制

为提高车体内置式轮毂永磁同步电机驱动系统的控制可靠性,针对传统扰动观测造成的噪声放大问题,提出基于改进扰动观测器的反电动势电机无位置传感器控制算法,算法将电流反电动势作为观测干扰量进行建模,以实现扰动准确估计,进而通过反正切估计转子的精确位置,同时基于转子速度进行位置误差补偿,实现无位置传感器电机的鲁棒控制,仿真实验表明,改进算法在在电机不同工况和负载下能准确估计转子位置,具有较好的适应能力和位置跟踪补偿能力,验证了算法的有效性。     

无刷直流电机无位置传感器控制的研究进展

在现代科技和生活中,无刷直流电机的应用十分广泛,提高其运行的稳定性、快速性和准确性具有重要意义。无刷直流电机的无位置传感器控制技术摒弃了传统的转子位置传感器,而采用算法实时估计转子的位置,在此基础上设计控制算法使电机按照期望状态运行,因此提高转子位置的估计精度和设计先进的控制算法成为改善电机控制系统性能的关键。鉴于此,对转子位置估计算法和无刷直流电机控制算法的研究进展进行了总结,并介绍了各种算法的优缺点和应用范围。     

基于直接转矩控制无速度传感器交流调速研究

在直接转矩控制的基础上,结合定子磁场定向和转子磁场定向各自的特点,详细讨论了速度估计的算法和有关的参数计算,提出了一种简单、实用的速度估计方法,并进行了仿真研究。仿真和试验结果表明,速度估计值与实际值能很好地吻合。     

基于无位置传感的开关磁阻电机试验系统研究

提出一种基于最小二乘支持向量机的开关磁阻电机转子位置估计的新方法,形成一个理想的支持向量机结构来实现电机电流、磁链与转子位置之间的非线性映射,实现开关磁阻电机的转子位置估计。完成以DSP TMS320F28335作为控制核心的开关磁阻电机试验系统硬件设计,给出电流斩波、转子位置估算、相切换程序的流程图和转速估算的算法,并利用Matlab对开关磁阻电机调速系统实现仿真。     

高频信号扩展卡尔曼滤波器设计

为了实现永磁同步电动机转子位置估计试验的高频信号滤波,基于扩展卡尔曼滤波器原理,提出了一种改进的基于FPGA的信号提取方案,设计了高频信号扩展卡尔曼滤波器。该滤波器采用迭代算法提取转子位置信息,并对基频控制电流进行滤波处理,比传统IIR滤波器或FIR滤波器具有更快的滤波速度和更好的滤波性能。该滤波器简单易实现,消除了反馈回路中的低通滤波器。由于反馈回路中没有高频信号成分的干扰,控制器对高频位置估计的影响较小,所设计的位置估计器几乎不受控制器的影响,简化了位置估计器的设计。最后,仿真结果说明文中方法的可行性,并给出了一个基于EKF的低速无传感器试验。     

基于转子磁场定向交叉补偿的磁链估计器的设计与实现

针对如何更准确的估计矢量控制中的磁链,本文提出了一种交叉补偿的电压型转子磁链观测器。首先,采用软件建立了异步电机矢量控制系统仿真模型,分析了传统的电流型转子磁链观测器、电压型磁链观测器的优缺点及使用范围。然后,建立了矢量控制系统模型,并将低通滤波器模型、交叉补偿的模型分别放入到矢量控制系统中。仿真实验结果表明,基于交叉补偿的电压型转子磁链观测器可以有效的补偿由低通滤波器环节产生的幅值和相位误差,且算法简单,可以更好的应用。     

开关磁阻电机全速范围无位置传感器转矩优化

考虑到目前开关磁阻电机无位置传感器都有其转速应用的限制范围,具有不能覆盖电机起动阶段全部速度范围的缺点,提出了基于滑模观测器和相电流梯度法相结合的全速范围无位置传感器技术,以滑模观测器为基础建立了转子位置估计误差校正模块。误差超过阈值时采用相电流梯度法估计转子位置,误差处在允许范围内采用滑模观测器法估计转子位置。仿真结果验证了方法的可行性,其能有效地减小因滑模观测器法估计转子初始位置误差较大引起的转矩波动,能够实现起动阶段转子位置的精确检测,确保了在全速范围内位置估计的精度。     

基于横摆力矩的轮胎侧向力估计算法

通过对非线性汽车动力学模型进行分析,提出了一种基于横摆力矩的轮胎侧向力估计算法。轮胎侧向力的估计采用三个基本步骤,首先基于干扰观测器对侧向力横摆力矩进行估计,然后利用最小二乘法对两前轮与两后轮侧向力之和进行估计,最后采用垂向载荷按比例分配的经验方法对各轮胎侧向力进行估计。基于MATLAB/Simulink软件,对此轮胎侧向力估计系统进行仿真,将所得结果与CarSim动力学仿真软件结果进行对比,并采用硬件在环仿真平台进行试验验证。结果表明,所提估计算法能够准确地估计出轮胎侧向力,避免了复杂轮胎模型的运用以及对地面附着系数的依赖。     

弹性支承的悬臂转子临界转速计算分析

临界转速是各类高速旋转机械一个重要参数,以弹性支承的悬臂转子为研究对象,分别采用传统公式法和基于有限元ANSYS软件对其求临界转速,再利用转子动力学专业软件SAMCEF进行分析该转子的临界转速,把三种方法求得的数值进行分析比较,结果表明转子动力学专业软件SAMCEF对转子临界转速的计算准确性更高,计算更为方便,为工程实践计算转子临界转速提供了很好的工具。     

基于ANSYS旋转机械模块的转子动力特性分析

利用ANSYS中的旋转结构分析模块对转子系统进行动力特性分析,特别是对不同结构的转子进行了临界转速的计算。在某种程度上,转子系统受到的激励载荷与转子系统的特性都与转速相关,因此确定转子的临界转速就显得十分重要。利用梁单元和弹簧单元建立了转子有限元模型,通过临界转速图谱法和同步响应法确定了转子的临界转速。     

滚珠自动控制转子不平衡响应的动力学机理

通过理论分析和数值计算,研究在Jeffcott转子的圆盘里加入单、双滚珠的转子系统的周期解及其稳定性。研究表明,转子在临界转速以下运行时,单、双滚珠均使转子的静不平衡振动加剧,平衡恶化;而在临界转速以上运行时,特定参数的单滚珠能使转子自动达到静平衡,而参数设计合理的双滚珠始终能使转子达到自动静平衡,能有效地消除不平衡振动。另外,由于滚珠运动的影响,在转速刚过临界转速附近,系统发生自激振动。     

变频电机转子临界转速有限元计算

采用有限元法对某变频电机转子进行了模态分析,计算得到了转子的临界转速、固有频率和振型.通过临界转速和振型图分析了转子的振动特性.计算结果表明,转子的设计具有良好的结构刚度,转子系统临界转速安全系数合理.最后对比了有限元法和传递矩阵法的临界转速计算结果,证实了有限元法的准确性.     

单盘转子的瞬态不平衡动力相应分析

建立了Jeffcot转子的瞬态运动方程,采用S imu link程序进行数值仿真,得到转子系统在不同加速度下的瞬态动力响应。就不同加速度下转子系统振动的振幅、相位、进动角速度随时间和转速的变化规律分别作了较详细的讨论,得出了相应的结论。发现转子变速越过临界转速时,振幅、相位和进动角速度均与转子偏心相对于转子挠曲面的位置有关。进动角速度波动的极小值和极大值都对应着响应曲线过临界后波动的极小值。振幅、相位、进动角速度在过临界后的波动频率随转速增加而增加。该仿真结果与试验结论相吻合[4]。     

弱非平稳转速下转子动平衡方法

提出弱非平稳转速下转子动平衡方法,通过对动不平衡振动信号的时间频率联合分析处理获取各次动平衡试验振动信号的转速无关化幅值、相位和振幅转速无关化信号初相点等转速无关化振动信息。根据转速无关化振动信息给出了分别采用影响系数法、振型平衡法和全息谱平衡法计算不平衡量重径积和相位的方法。弱非平稳转速下转子动平衡方法免去了现有动平衡方法理论上对平衡转速必须处于恒定转速的严格要求,允许动平衡试验中平衡转速可以有一定的波动范围,消除现有动平衡方法中转速波动对动平衡精度的影响,实现超精密转子动平衡技术。     

齿轮-转子-轴承系统的动力特性试验研究

在具有不对中和质量不平衡的齿轮 -转子 -轴承系统试验台上 ,通过改变系统的转速、速比和齿轮的位置 ,进行了动力学试验研究。试验结果证明了理论研究所得出的结论 ,即一个转子上的不平衡质量能够导致系统中每一个转子产生同频振动 ;当某一子系统存在不对中故障时 ,不仅在单转子 -轴承系统的响应中 ,而且 ,在整个系统响应中 ,将含有倍频成份     

基于最优控制理论的储能飞轮转子形状优化设计研究

为克服飞轮转子形状优化时一般优化方法效率低的缺点,在分析角速度对转子形状影响的基础上,将转子角速度划分为低速、中速和高速三个阶段,采用最优控制理论,直接得到实心和空心飞轮转子的最优形状解析表达式。通过比较实心和空心转子低速、中速和高速情况下的最优形状,揭示飞轮转子最优形状随角速度变化的规律。研究结果表明,低角速度下,转子的最优形状沿半径方向"内薄外厚";高角速度下,"内厚外薄";中等角速度下,"两端厚中间薄"。低角速度情况下,实心和空心转子的最优形状相同;但中、高速情况下,实心转子的最优形状中包含等应力弧段,而空心转子的最优形状中不包含等应力弧段。由于实心转子的最优形状中包含有等应力弧段,实心转子的储能性能更优于空心转子。     

内插式永磁同步电机无速度传感器控制

为实现内插式永磁同步电机包含零速在内的全速度范围内无转子位置/速度准确检测,提出了一种无传感器复合方法。在高速范围,通过对扩展反电势的估算以得到转子位置和速度,低速时采用高频信号注入法进行转子位置检测。仿真研究结果表明,两种方法的结合既能在低速时准确地观测出转子的空间位置和速度,也能保证高速运行时较快的动态响应,适合于全速范围内电机的无传感器运行。     

轮盘质量和位置对转子临界转速灵敏度分析

为提高火电机组效率,降低污染物排放量,汽轮机组在通流改造中级数有所变化,使转子质量和质心位置发生改变,导致转子临界转速变化,对运行造成一定影响。针对此问题,利用试验测量了不同轮盘质量和位置的转子临界转速,并与理论计算结果进行了比较分析,引入灵敏度分析方法分析了轮盘质量和位置变化对汽轮机转子临界转速的影响。试验研究得出了与理论分析吻合的结论,即转子临界转速随着轮盘质量的增加而减小,随着轮盘偏置量的增加而增加。轮盘偏置量对临界转速的灵敏度系数在0.25~2.4之间,偏置量越大,灵敏度系数越大;质量对临界转速的灵敏度系数在-0.35~-0.001之间,质量增加比例越大,灵敏度系数越小;偏置量对临界转速的影响远远大于质量的影响,大约是7~10倍;同一质量轮盘偏置量大于40%,对转子临界转速改变量较明显;同一偏置位置,质量增加量小于50%,对转子临界转速改变量较明显。这些结论为解决现场汽轮机转子临界转速的调整起到了借鉴作用。