基于模型参考自适应的异步电机转速辨识新方法研究

针对三相异步伺服电机无速度传感器矢量控制下转速辨识问题,提出一种基于无功功率模型参考自适应的异步电机转速辨识新方法。该方法采用了基于反电动势模型参考自适应的定子电阻辨识方法来实时追踪定子电阻参数值的变化情况,并将定子电阻估计值作用于转子磁链观测器,以消除定子电阻设定值和实际值的偏差对转子磁链的影响,最后把观测出的转子磁链传递至无功功率模型参考自适应的可调模型,解决了三相异步伺服电机无速度传感器转速辨识精度低问题,提高了系统转速动态辨识能力。仿真结果证明了该方法的有效性和可行性。     

基于扩展电压矢量的永磁同步电机模型预测转矩控制

基于永磁同步电机直接转矩控制方法电压矢量选择区域,结合不同幅值和相位的电压矢量变化时对磁链和转矩的影响规律,在电压矢量的4个选择区域扩展多个电压矢量。同时根据不同转矩磁链增减要求,选择合适的电压矢量组。最后使用可变权重系数的模型预测控制选择最优矢量。仿真结果表明:通过使用扩展的电压矢量,PMSM直接转矩控制运行良好,磁链和转矩控制均符合要求,转矩波动较小,转速曲线响应迅速且波动较小,定子磁链为理想圆。     

基于神经网络观测器的感应电动机直接转矩控制系统

直接转矩控制的原理是根据定子磁链及转矩的偏差值。选择逆变器的开关状态。以实现对转矩和磁链的直接控制。然而，在启动和负载变化阶段。直接转矩控制的反应较慢。因此，本文推出了模糊控制器，以克服上述不足，此外，本系统利用人工神经网络建立异步电动机直接转矩控制的定子磁链观测器。并使用自适应学习率的算法调整网络的权值。     

永磁同步电机直接转矩控制系统优化北大核心

为改善传统直接转矩控制低速时的控制性能,分析了传统直接转矩控制系统产生磁链和转矩脉动大、响应速度慢、抗干扰性差的原因,利用空间矢量脉宽调制技术可合成任意空间电压矢量的优点结合定子磁链的观测值与定子电流的比值和定子电阻变化相反的特点,设计了能在线实现定子电阻跟踪的空间矢量脉宽调制直接转矩控制系统。在MATLAB/Simulink上建模仿真对比,结果表明该控制系统确实能改善由于定子电阻值变化而带来磁链估计和转矩估计不准确的问题,提升系统响应速度,改善磁链和转矩脉动,优化直接转矩控制系统的性能。     

基于负载扰动补偿的PMSM无传感器控制研究

为提高永磁同步电动机中高速运行下无传感器控制的精度和稳定性,提出一种带有负载扰动补偿的PMSM无传感器控制策略。利用扩张观测器与锁相环结合对电机转速进行估计,为解决扩张观测器抗负载扰动性能差的问题,设计一个扰动观测器来估计负载转矩的大小,引入中间变量,避免了状态量的直接微分运算,最终将估计的负载转矩值转换成交轴电流对控制系统进行前馈补偿,从而减小电流脉动。在Simulink仿真环境下对所提出方法与经典滑模观测器方法进行比较,实验结果表明,所提方法可以大大提高电机转速的估算精度,改善系统动静态性能,减小负载扰动对系统稳定性的影响。     

模糊神经网络定子电阻辨识器在直接转矩控制系统应用研究

文章以直接转矩控制系统为研究对象,由于异步电机定子电阻的变化会影响控制系统的动态性能,因此提出了基于模糊神经网络控制的定子电阻辨识观测器,通过定子电流的观测来对定子电阻进行在线识别,实时检测,计算出准确的定子磁链,减小转矩脉动和提高系统响应速度,以提高低速性能.并在MATLAB/Simulink中建立了对系统的仿真测试模型,仿真结果表明该系统能够精确检测定子电阻,对定子磁链进行很好的补偿,减小了转矩脉动,提高了系统的响应速度.     

永磁同步电机无位置传感器混合控制策略

针对内置式永磁同步电机无位置传感器控制系统零速低速运行时有用信号信噪比低,电机的反电势小;中高速运行时电机转子会产生明显的磁链或者反电动势,进而导致难以提取转子的位置及速度信息的问题,提出了一种高频信号注入法与自适应状态观测器相结合的混合观测控制策略。首先,在电机零速低速运行时注入高频电压信号,转子位置误差信号通过对高频电流幅值的处理来获取;其次,在电机中高速运行时提出一种改进的基于电流自适应状态观测器的转子位置及速度估测策略;最后,将上述两种策略相结合,对所得到的位置误差信号进行归一化处理,以加权的方式对归一化后所得到的位置误差信号进行计算,从而得到转子的位置和转速信息。仿真和实验结果表明了该策略具有良好的稳定性和动态性能。     

基于新型滑模观测器的永磁同步电机无传感器控制

针对传统滑模观测器在估计转子位置和转速时存在的抖动问题,分析研究了一种新的滑模趋近律,并提出了一种基于变趋近律滑模观测器的永磁同步电动机无位置传感器控制方法。通过扩展滑模电流观测器方程,将滑模观测器与变趋近律相结合,为转子转速和位置的估计提供了新的思路。同时,建立了基于该方法的无位置传感器矢量控制系统。仿真和结果分析验证了该方法的可行性。该观测器能很好地跟踪转子的实际位置,动态响应快,有效地抑制了系统的抖振。     

基于定子磁链观测器的异步电机控制系统中的优化研究

定子磁链观测是实现高能电机控制系统中非常重要的环节,目前主要采用u-i模型来计算磁链,在低速时受定子电阻压降的影响磁链的观测精度不高,严重时会导致控制系统失灵,论文阐述一种优化后的定子磁链观测器在异步电机控制系统中的应用,以异步电机作为出发点,以直接转矩技术为核心,使整个控制系统结构更为简单,转矩响应更为迅速,控制性能更优.并在MATLAB7.6/Simulink环境下实现控制系统的仿真,仿真结果表明此方案对定子磁链的观测效果优于传统的观测方法.     

基于滑模和自适应控制的无位置传感器PMSM换相研究

永磁同步电机(PMSM)无位置传感器控制系统是目前电机控制领域研究热点。针对无霍尔传感器的电机换相控制,提出采用滑模控制检测反电动势过零点,完成电机换相。为了得到精确的反电动势观测值并且减弱滑模控制的抖振现象,构建一种新型切换函数代替传统符号函数。应用李雅普诺夫稳定性理论,对滑模控制中的增益进行计算。为了解决转速计算中,因为求导微分环节影响PMSM转速控制,应用自适应算法计算转速。通过仿真和实验分析,验证所提方案能够准确得到PMSM反电动势和转速,实现PMSM精确换相控制。     

基于DSP TMS320F2812的永磁同步电机直接转矩控制

文章根据永磁同步电机的数学模型和直接转矩控制的基本原理,设计了一种基于TMS320F2812的全数字化直接转矩控制系统。首先利用MATLAB软件对直接转矩控制系统进行建模和仿真,得到电流、转速、转矩以及磁链的仿真波形,然后对系统进行实验研究。     

一种新型滑模观测器的永磁同步电机无位置传感器控制

针对永磁电机无位置传感器控制中存在的电机转速和位置估算误差较大的问题,在分析传统滑模观测器的基础上,设计了一种新型的二阶滑模观测器。将混合非奇异终端滑模面应用到传统的线性滑模面上,避免了因使用低通滤波引起相位滞后的问题。同时设计了控制律,利用Lyapunov方法证明了所设计滑模观测器的稳定性,结合锁相功能的转子位置与速度跟踪算法,有效地解决了传统滑模观测器中存在的"抖振"问题。仿真分析和试验结果表明:设计的新型滑模观测器使得永磁同步电机的转速和转子位置估计值更加准确。     

基于GA优化RBF网络的永磁同步电机无位置控制

在表贴式永磁同步电机(surface permanent magnet synchronous motor,SPMSM)的无位置控制中,准确实时地估计其转子位置和转速是一个关键技术难点。文章把遗传算法(genetic algorithm,GA)和径向基函数(radial basis function,RBF)神经网络相结合,提出了GA-RBF神经网络观测器来估计SPMSM的转子位置和转速。GA-RBF观测器首先估计了两相静止坐标系下的反电动势,然后引入锁相环实时估计了转子位置和转速。仿真结果表明,GA-RBF算法能够提高神经网络的收敛性,避免神经网络陷入局部最优,从而实现对SPMSM的高精度控制。     

基于扰动观测器的PMSM系统自适应反步滑模控制

针对负载转矩波动和系统参数变化的永磁同步电机(PMSM)系统的控制问题,提出了一种带有非线性扰动观测器的自适应反步滑模位置跟踪控制方法。首先,设计了自适应反步滑模控制器,以确保电机位置快速收敛到期望值,并设计了自适应收敛增益,以减小电机位置响应下的大的过冲;其次,设计非线性扰动观测器估计未知扰动,并为自适应反步滑模控制提供前馈补偿,以提高系统的鲁棒性,并减少稳态位置误差。仿真结果表明,该方法可以有效减少过冲,很好地实现了PMSM系统的快速位置跟踪控制,具有良好的抗扰动性能。     

定子磁链观测器设计

定子磁链观测器是磁场定向矢量控制的关键部分,在定子磁链定向的旋转坐标系下,采用低通滤波建立定子磁链观测器.用Psim软件对该模型进行仿真,用数字信号处理器进行硬件实现.仿真波形和实验结果表明该定子磁链观测器模型具有较高的系统稳定性和鲁棒性,具有一定的理论和实际应用意义.     

基于改进滑模观测器的永磁同步电机无传感器控制

针对永磁同步电机无传感器控制中传统滑模观测器(SMO)在估计转子转速和转子位置时存在严重的抖振现象,提出一种改进的滑模观测器控制系统.采用积分滑模面代替传统的滑模面,以提高电流误差值收敛到零的速度,增强系统的抗干扰能力;采用边界层可变的分段幂函数代替传统的符号函数,并引入随系统自适应变化的滑模增益,结合双幂次趋近律设计...     

基于模糊PI控制器的异步电机DTC系统研究

传统的异步电机直接转矩控制系统采用滞环控制器,依据转矩误差、定子磁链幅值误差来选择逆变器的开关状态,属Band-Band控制,无法区分转矩误差、定子磁链误差的等级,开关频率不恒定,过扇区时电流与磁链畸变,导致低速时转矩脉动大,影响了系统的控制效果。针对这一问题,提出了一种基于模糊PI控制的异步电机直接转矩控制方案,介绍了系统的原理,应用模糊理论设计了控制器的参数,用TMS320F2812作为主控芯片,PM30CSJ060作为逆变器主电路搭建了全数字实验系统。实验结果表明系统控制动、静态性能好,低速时系统运行平稳,达到了预想的控制效果。     

内置式永磁同步电机最大转矩电流比控制策略的研究

针对内置式永磁同步电机(Interior Permanent Magnet Synchronous Motor,IPMSM)直接转矩控制中转矩和磁链脉动强烈的现象,提出了一种基于高频辅助信号注入的IPMSM最大转矩电流比(maximum torqueper ampere,MTPA)在线控制方法。在定子电流矢量角上叠加一个高频正弦信号,使得电机的机械功率响应中含有转矩变化信息的信号。通过数字信号处理提取出相应的功率信号,再采用PI控制器锁定最优矢量角,从而实现在线MTPA控制。通过设计高频电流控制器,提高了在线MTPA控制性能。仿真分析和试验结果表明:该控制法提高了系统的动态响应速度和稳态精度。     

IPMSM自适应超螺旋滑模永磁磁链观测器设计与研究

针对传统滑模磁链观测器(SMO)观测内置式永磁同步电机磁链容易受参数变化而出现观测误差的问题,以定子电流作为状态方程,构建一种自适应超螺旋滑模观测器(STA-SMO)。通过滑模等值理论对永磁磁链进行重构,实现永磁磁链的在线辨识,通过Lyapunov函数推导出定子电阻自适应律。结果表明：所设计的自适应STA-SMO相较于传统SMO,克服了电阻参数变化对磁链观测的影响,有效抑制了抖振,提高了辨识精度。     

IPMSM全速域无位置传感器控制策略

为了实现内置式永磁同步电机(IPMSM)无位置传感器系统全速域运行,提出一种改进型IPMSM复合控制策略。首先,在零低速域选用高频旋转电压注入法实现对电机转速和转子位置的估计;其次,在中高速域,为了削弱传统滑模观测器中开关函数造成的系统抖振问题,构造新型超螺旋滑模观测器,提高系统的观测精度;最后,引入差分进化算法优化过渡速域权重系数,实现不同观测方法间的合理切换,完成全速域下转子位置和转速的高精度辨识。研究结果表明,所提算法能够实现电机全速域运行,且具有良好的动态性能。