基于MRAS的新型永磁同步电机的速度辨识方案

速度辨识一直是永磁同步电机无速度传感器控制系统中的一个核心问题,本文以永磁同步电机本身为参考模型,变换数学模型构造并联模型,并由转矩和转速的基本的机械运动方程和转矩方程推导出速度辨识率,结合模型参考自适应控制理论得到速度辨识方案。本方案控制过程简单,对电机参数不敏感,并将其应用在永磁同步电机矢量控制系统当中,仿真得到的结果验证了本方案的正确性和可行性,同时,与基于POPOV理论的模型参考自适应方案的仿真结果进行比较,分析本方案的优劣。     

模糊分数阶滑模控制在PMSM伺服系统中研究与应用

针对整数阶滑模控制器容易引起永磁同步电机抖振的问题,利用分数阶系统具有能量传递缓慢及逐渐收敛的原理,设计一种分数阶滑模控制器来减弱永磁同步电机抖振及提高电机性能指标.再利用Lyapunov稳定性理论和分数阶微积分理论证明这种分数阶滑模控制器的稳定性.利用模糊算法实现了滑模切换项和分数阶阶次的在线自适应调节.仿真及试验结论证明,所提方法可以有效减弱永磁同步电机系统的抖振,缩短调节时间,并具有较强的鲁棒性.     

基于降阶负载扰动观测器的永磁同步电机控制

针对永磁同步电动机(PMSM)的负载扰动问题,提出了一种基于降阶负载扰动观测器的永磁同步电机前馈控制方法。通过设计降阶负载观测器来实时观测电机负载转矩变化,并将观测值作为电流前馈补偿来增加系统鲁棒性;考虑到转动惯量对观测器的影响,引入了梯度校正参数估计法,对电机的转动惯量进行了实时辨识;最后,将负载转矩观测与永磁同步电机的矢量控制相结合,对永磁同步电机的q轴分量进行了转矩前馈补偿以提升系统的动态性能。仿真结果表明,采用梯度校正参数估算法能快速准确地迭代计算永磁同步电机的转动惯量,所设计的降阶负载扰动观测器能有效地估计转矩变化。研究结果表明,基于降阶负载转矩观测器的前馈补偿与永磁同步电机矢量控制相结合,能有效地提升永磁同步电动机转速控制的鲁棒性。     

PMSM变结构MRAS无位置传感器控制研究

针对永磁同步电机低速无感运行时系统抖震以及估计转速不准确的问题,将变结构模型参考自适应观测器(SM-MRAS)应用到永磁同步电机无传感器控制中。开展了模型参考自适应观测器的基本原理分析,提出了用连续函数替代传统滑模变结构控制中的开关函数,给出了滑模面和自适应率的设计方法以及优化后的SM-MRAS转速辨识算法的框图,并对该算法的稳定性进行了严格的数学论证。在Matlab软件平台进行了仿真实验。研究结果表明,改进后的变结构模型参考自适应转速辨识算法有效消除了电机在低速时由于频繁开关而造成的系统震荡,避免了电机参数对算法的影响,在很宽的调速范围内都有良好的稳定性能。     

基于MRAS的永磁同步电机无传感器控制

针对传统机械式编码器对永磁同步电机(PMSM)交流调速系统带来的高成本、易受干扰、可靠性低且难以在复杂环境中应用等问题,对永磁同步电机数学模型、速度闭环控制方法以及目前的无传感器控制技术进行了研究,提出了一种新型的基于模型参考自适应理论(MRAS)的速度估计方法。以永磁同步电机本身作为参考模型,以含有转速变量的定子电流方程作为可调模型,以波波夫稳定性理论为基础设计了自适应律,根据自适应律判断当两个模型等效时,输出的估计转速收敛于真实值,再对转速积分得到了转子位置,实现了无速度传感器的电机控制。研究结果表明,应用该无传感器控制策略的交流调速系统避免了机械式编码器带来的限制,能够在宽调速范围内准确估计转速,动态、静态性能良好,鲁棒性强。     

基于MRAS的低速永磁电机的无位置传感器控制

为解决低速复式永磁同步电机(PMSM)在工作环境下的稳定运行等问题,将基于模型参考自适应法(MRAS)的无位置传感器控制方法应用到电机的控制策略中.在控制系统中,根据电机的参考模型,建立了可调模型,基于合适的自适应规律进行调节,估算出了电机的转速和转子位置角;在Simulink环境下建立了基于模型参考自适应的无位置传感器控制仿真模型,并进行了仿真与分析.研究结果表明,该模型参考自适应法估算精度较高,稳态转速平稳且跟踪性能好,动静态性能较好,对电机给定转速和负载扰动的鲁棒性强,适应性好;但同时该方法对电机的参数很敏感.     

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。     

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。     

永磁同步电机硬件在环仿真

建立永磁同步电机硬件在环仿真模型可以方便、高效开发控制算法。介绍了表贴式永磁同步电机的数学模型,然后在DSP通过软件编程实现。控制系统采用转速-电流双闭环控制,并利用电压空间矢量算法调制PWM信号,验证电机模型的有效性。结果表明,电机模型运行正常,电机的转速、转矩等参数符合控制设定。     

基于滑模观测器的永磁同步电机模型预测电流控制研究

针对永磁同步电机无位置传感器高动态性能控制问题,对传统矢量控制存在电流内环PI控制器对系统性能的影响以及传统滑模观测器中动态转子位置角估计不准、稳态转速估计不精确等观测器性能进行了改进,提出了一种基于改进滑模观测器的永磁同步电机模型预测电流控制方法。根据永磁同步电机在同步旋转坐标系下的数学模型,选择了电机d、q电流作为状态变量,利用前向欧拉法推导出永磁同步电机d、q轴电流的预测模型。通过实时评估价值函数选出使得下一时刻电流跟踪效果最好的电压矢量,将其对应的开关状态作用于逆变器。同时,推导表贴式永磁同步电机的滑模观测器模型并对其观测出的转子位置角和转速进行补偿,得到较为精确的估算值。最后将算法在Matlab/Simulink进行了仿真试验。研究结果表明:所提出的控制方法动态性能好、稳态精度高。     

基于MRAS的永磁同步电机无速度传感器控制研究

研究了一种模型参考自适应系统(model reference adaptive system,MRAS)方案,用于永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)无速度传感器矢量控制系统的转速辨识。以PMSM为参考模型,电机的电流模型为可调模型。设计了自适应律PI调节器参数,达到了可调模型能稳定跟踪参考模型的目的,实现了PMSM无速度传感器矢量控制系统的转速和位置估算。仿真结果表明,所提出的转速辨识方法在高低速均能准确检测到转子的速度和位置,系统具有较好的鲁棒性和良好的动静态运行性能。     

基于EMF的MRAS无速度传感器矢量控制系统研究

转速辨识是无速度传感器矢量控制系统的关键,转速估计的精度将直接影响矢量控制系统的控制效果。将模型参考自适应(MRAS)方法用于异步电机矢量控制系统中,提出了一种利用电机反电动势(EMF)构造转速辨识模型的方法,该方法不含有纯积分环节,能够有效避免积分初始误差和直流偏移问题,较好地辨识电机转速。最后利用MATLAB/SIMULINK软件对系统进了行建模和仿真研究,结果表明,此控制系统具有较好的辨识精度和静、动态性能。     

基于矢量控制的永磁同步电机分数阶滑模控制研究

为了提高永磁同步电机(PMSM)调速系统的快速性和稳定性,降低一般滑模控制中可能产生的抖振现象,本文对永磁同步电机的调速系统设计了一种分数阶滑模控制器。利用分数阶微积分算子传递能量比常规微积分缓慢的这一特性,引入一种分数阶型的趋近律,从而削弱了一般滑模变结构控制带来的抖振。仿真和实验结果表明,相比于传统的整数阶滑模控制,本文所提方法可以让永磁同步电机的速度控制具有快速响应性和稳定性。     

一种PMLSM的速度辨识控制方法

针对永磁同步直线电机的矢量控制问题,提出了基于模型参考自适应的速度辨识方法。通过分析永磁同步直线电机的数学模型,设计了并联模型参考自适应模型,并利用Popov超稳定性定理推导了模型参考自适应律,得到了速度辨识自适应算法,实现了对电机速度和位置的辨识。将速度辨识算法嵌入永磁同步直线电机的双闭环矢量控制模型中,建立了基于模型参考自适应速度辨识的双闭环矢量控制系统。在MATLAB中对电机及其控制系统进行建模,并在负载突变和速度突变两种工况条件下对系统模型进行了仿真,仿真结果表明,该方法能实现对速度和位置的高精度估算,稳定性较好。     

基于等价输入干扰估计器的永磁同步电机无速度传感器控制

提出了一种新型的采用等价输入干扰估计器的永磁同步电机控制系统结构,其控制器采用PI控制方法,估计器采用状态观测器与低通滤波器的组合,在此结构下控制器与估计器的设计满足分离原理.为实时估计电机转速,根据定子侧测量的电压、电流值,基于扩展卡尔曼滤波方法(EKF)设计了电机的转速估计器.仿真结果表明在较宽的速度给定范围内,估计器有较高的估算精度,控制器能很好地抑制未知干扰,提高了永磁同步电机的性能.最后通过dSPACE实验验证了该方法的有效性.     

基于模糊微分积分滑模的无速度传感器永磁同步电机运行研究

为研究永磁同步电机（PMSM）在无速度传感器工况下的速度跟踪估计,利用自适应模糊微分积分滑模鲁棒性强的优点,提出了在自适应模糊微分积分滑模条件下采用旋转高频电压注入法对电机转速估计的无速度传感器控制方案。仿真结果表明,采用高频注入法的自适应模糊微分积分滑模控制系统在高、低速工况下动态响应快速,并具有较好的鲁棒性,能够实现速度跟踪估计。     

一种基于模糊神经网络的模型参考自适应转速辨识方法

该文提出了异步电动机矢量控制系统的一种基于模糊神经网络模型参考自适应转速辨识方法,建立了瞬时无功功率模型参考自适应方法与模糊神经网络相结合的转速估计模型。仿真结果表明,这种转速估计模型动态性能好,能准确跟踪电机转速的变化。     

电动液压挖掘机用永磁同步电机控制系统建模与仿真

永磁同步电机是电动液压挖掘机的关键动力系统,具有结构简单、质量轻、损耗小、效率高等特点。现根据永磁同步电机矢量控制对磁场定向控制和空间矢量合成等多个模块进行了建模和仿真,搭建起永磁同步电机矢量控制系统模型,通过对参数的调整,得到了运行平稳的电流、转速、转矩波形,验证了矢量控制对永磁同步电机的合理性和优越性。     

基于SVPWM的永磁同步电机的舵机控制系统设计

为实现永磁交流同步电机的位置控制,提出一种基于DSPF2812为控制器核心的位置控制方案。以PMSM矢量控制理论为基础,采用空间电压矢量脉宽调制（SVPWM）算法,在Matlab／Simulink环境下搭建了永磁同步电机速度和电流双闭环仿真模型;通过对电机的仿真,给出了仿真波形。仿真结果达到了预期效果,证明了该模型的有效性。     

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。