基于直接转矩控制的模糊神经网络定子电阻观测器的实现

本文针对直接转矩控制中，异步电动机定子电阻值对系统低速性能的严重影响，设计了一个模糊神经网络定子电阻观测器，从而大大改善了系统性能。     

一种基于磁链误差PI估计器的永磁同步电动机直接转矩控制方法研究

分析了定子电阻的变化对永磁同步电机PMSM直接转矩控制系统性能的影响,提出了一种基于磁链误差的参数自整定PI估计器估计定子电阻的方案.仿真说明,PI电阻估计器能够很好地跟踪定子电阻,提高了PMSM直接转矩控制对参数变化的自适应能力.     

采用定子电阻辨识和无速度传感器的异步电机直接转矩控制模糊系统

为解决异步电动机直接转矩控制(direct torque control,DTC)中低速运行时定子电阻变化对系统性能影响较大的问题,提出了一种基于定子电阻辨识和无速度传感器的异步电机直接转矩控制模糊系统。其中定子电阻采用模糊神经网络进行辨识;电机转速采用基于转子磁链的模型参考自适应系统(model reference adaptive sys-tem,MRAS)法进行估计;同时采用三输入单输出的模糊控制器调节脉冲宽度调制(pulse width modulation,PWM)信号占空比的异步电动机直接转矩控制的策略,三输入变量为转矩误差、磁链幅值误差和磁通角。此策略即在传统异步电动机直接转矩控制的基础上,用模糊控制器代替传统DTC中的滞环比较器和空间电压矢量状态选择器来细分控制规则,最后控制逆变器的开关,以减小低速时转矩和磁链脉动,提高系统转矩响应速度。仿真结果表明该系统可减小转矩和磁链脉动,提高系统的鲁棒性和自适应性,改善系统的动、静态品质。     

异步电动机直接转矩控制系统中的定子电阻估计

实现高性能直接转矩控制的重要环节是准确地观测异步电动机的定子磁链,而在基于电压模型的磁链观测器中,定子电阻是一个需要精确给定的参数.但因温度等因素影响,定子电阻在运行过程中是一个变量.现提出一种基于PI调节器的定子电阻估计器,可根据定子电流追踪定子电阻变化,从而推算出定子电阻估计值,并由此计算定子磁链和转矩.仿真结果表明,该算法可在线实时估计电阻变化,能有效提高直接转矩控制系统的低速性能.     

基于模糊控制的定子电阻辨识研究

定子电阻的变化影响异步电机矢量控制系统的性能.基于模糊控制理论,设计了一种结构简单的模糊定子电阻辨识器.在此基础上,根据矢量控制理论,采用Matlab/Simulink软件设计了异步电机矢量控制系统.仿真结果表明,辨识的定子电阻误差较小,系统响应迅速,转矩脉动小,鲁棒性好.     

基于软计算的感应电机无速度传感器控制

文章提出了一种基于软计算的感应电机无速度传感器控制方案，用以提高无速度传感器控制的低速性能，采用T－S模糊估计器，通过定子电流和定子频率估计定子电阻，以Elman网络为电流转速模型，采用模型参考自适应的方法估计转速和暂态时的转子电阻。令稳态运行的转子电阻以估计的定子电阻同比率变化。文末仿真了采用文章提出的控制方案竽转子磁场定向的无速度传感器控制的低速较长时间运行的情况。说明了这种控制方案可以在一定程度上提高系统的低速性能。     

具有连续输出值的高精度模糊电阻观察器的研究

由于运行中感应电机定子电阻的变化影响了磁通观察，直接转矩控制器在低速时出现运算困难。文中基于所求常规模糊控制表，利用加权插值构造了具有连续输出值的电阻观察器，比较了模糊在线观察结果和工业实测结果，二者吻合良好。仿真表明，该电阻观察器用于直接转矩控制系统中，有效地改善了系统的动静态特性。     

神经网络在感应电机直接转矩控制上的应用

提出一种感应电机直接转矩控制（DTC）BP神经网络电阻识别方案，神经网络电阻识别器按照定子电流和定子电阻之间的关系训练网络。利用MATLAB／SIMULINK建立仿真模型，完成DTC调速系统仿真研究。仿真结果表明本文提出的方案可以改善DTC调速系统的动态性能。     

基于定子电阻观测器的PMSM模糊直接转矩控制系统

定子电阻的变化以及传统的滞环控制器不可避免地会导致永磁同步电动机直接转矩控制系统产生较大的转矩和磁链脉动,从而影响系统的运行性能。为解决这一问题,可以在永磁同步电动机直接转矩控制系统中利用定子电阻观测器对定子电阻进行补偿,并且用模糊控制器代替传统的滞环控制器。最后的仿真结果表明：基于定子电阻观测器的永磁同步电动机模糊直接转矩控制系统不但具有较小的转矩、磁链脉动,而且在电动机参数发生变化或受到外部扰动的情况下,系统仍然具有快速响应性能。     

基于MRAS和FNN的异步电动机无速度传感器直接转矩控制

针对传统直接转矩控制系统中磁链和转矩存在较大的脉动,采用基于模糊神经网络(FNN)控制器的预期电压矢量调制方案.速度传感器安装不方便、成本高,磁链观测对电阻的依赖性强,尤其是在电机低速运行时,应用模型参考自适应控制策略(MRAS)设计速度、电阻自适应定子磁链观测器,以定子电流和定子磁链为状态变量,利用Popov超稳定性理论得到转子转速和转子电阻的自适应律.建立了异步电动机无速度传感器直接转矩控制系统的Matlab/Simulink仿真模型,仿真结果表明系统脉动较小,提高了定子磁链和转速的观测精度.     

磁通观测改进的无速度传感器DTC系统

针对定子电阻摄动与积分漂移对直接转矩控制(DTC)性能的影响,在分析直接转矩控制特点的基础上,推导了以电机有功功率为基础的定子电阻辨识算法与以反电动势为基础的定子磁链辨识算法,并将坐标系定向于定子电流矢量上推导出转速估计算法.以此建立的直接转矩控制系统,定子电阻辨识算法不依赖电机其他易变参数,转速估计中未使用转子电阻或转子时间常数;通过4kW感应电机无速度传感器DTC系统仿真试验表明,积分漂移得到有效抑制,估计速度与实际速度良好吻合,系统具有较好调速性能.     

永磁同步电机的直接转矩控制的定子电阻的在线估计

分析了永磁同步电机的直接转矩控制系统中定子电阻变化对系统性能的影响,利用真正定子电流与参考定子电流之差来跟踪定子电阻的变化,实现定子电阻的在线估计,仿真结果证明了此估计方法可准确估计定子电阻,改善控制系统性能。     

模糊神经网络在线辨识定子电阻的直接转矩控制技术

提出用FNNS（模糊神经网络）在线辨识异步电机的定子电阻，把电机运行时间、频率、电流作为输入变量，得到输出变量，定子电阻值，其中利用模糊规则的增减优化BP网络，节约处理时间，并按规则数确定学习率（具有可变性），保证了系统的高效性，稳定性及收敛性，用DSP进行运算处理，对定子转矩和磁通等进行快速运算，减少了由于运算时间而带来的误差，由实验得，整个系统可以减弱电机低速下运行不平衡和指令突变时所带来的影响。     

基于滑模定子电阻观测器的直接转矩控制

为了解决定子电阻变化对磁链估算的影响,在永磁同步电动机直接转矩控制系统的基础上,提出了滑模自适应定子电阻观测器;给出了理论证明,并推导出定子电阻自适应率;最后对其进行仿真.仿真结果表明,定子电阻滑模自适应观测器增强了系统对定子电阻变化的自适应性能,克服了定子电阻变化对磁链估算的影响,有效地提高了系统输出转矩的控制精度.     

永磁同步电动机模糊直接转矩控制系统的仿真

定子电阻的变化将直接影响永磁同步电动机直接转矩控制系统的运行性能,而传统的滞环控制器不可避免地会产生较大的转矩和磁链脉动。为解决这一问题,可以在永磁同步电动机直接转矩控制系统中利用定子电阻观测器对定子电阻进行补偿,并且用模糊控制器代替传统的滞环控制器。仿真实验结果表明,利用该方法建立的基于定子电阻观测器的永磁同步电动机模糊直接转矩控制系统不但具有较小的转矩、磁链脉动,而且在电机参数发生变化或受到外部扰动的情况下,系统仍然具有快速响应性能。     

改进U-I法异步电机转子磁链估计器

在磁场定向控制的异步电机驱动系统中，精确的磁链估计是提高系统性能的关键。然而，参数摄动和量测噪声会导致估计器性能的下降。为了减小估计误差，必须抑制这些不确定因素对估计器的影响。在基于跟踪-微分器的电流定向的坐标系中，提出了定子电阻辨识和稳态磁链估计的新方法，该方法本身完全独立于电阻和转速。利用其结果，提出了改进U—I法磁链估计器。该估计器在适应定子电阻和抑止噪声积累方面优于U—I法。仿真表明该估计器具有很高的精度和良好的抗扰性。     

基于BP网络的感应电机定子电阻观测器

在直接转矩控制系统中,感应电机定子电阻在低速时受温度影响而变化,影响控制系统的低速性能.为此,设计了基于反向传播(BP)神经网络的定子观测器,采用有导师学习(或称监督学习)的神经网络学习方法,通过试验,采集到定子电阻随其电压频率及定子绕组温度变化规律,利用MATLAB人工神经元网络工具箱就能快速实现BP计算,将其结果输入定子电阻观测器中,进行实时检测,计算出准确的定子磁链幅值,达到减小系统低速运行时转矩的脉动,提高了控制性能.     

永磁同步发电机直接转矩控制中定子电阻预测算法研究

在永磁同步电动机直接转矩控制中，定子电阻是一个需要精确给定的参数。但由于绕组温升等因素影响，定子电阻在运行过程中是一个变量。文中提出一种用于面贴式永磁同步电动机直接转矩控制的定子电阻检测新方法。该方法通过观测到的电磁转矩和实测电流来实时调整磁链计算所用的电阻值。理论分析证明稳态时，电磁转矩和电流的比值波动方向与定子电阻变化方向相反，由此可以采用PI调节器来进行电阻预测。仿真和实验结果表明，该算法可以在线实时估计电阻变化，并加以补偿。     

改进定子磁链估计器及其参数选取

在永磁同步电动机直接转矩控制系统中根据电磁转矩和定子磁链误差选择合适的定子电压矢量,因此必须对定子磁链进行估计。针对传统定子磁链计算中存在的受定子电阻和反电动势积分影响等问题,研究了扩展卡尔曼滤波在永磁同步电动机定子磁链估计中的应用。建立了以定子电流,转子速度和转子位置为状态变量的扩展卡尔曼滤波估计器,进而利用永磁同步电动机的电流模型计算定子磁链。同时,在大量仿真实验基础上,总结协方差矩阵参数对系统性能的影响。实验结果表明所提出的算法不仅能准确估计速度、转子位置和定子磁链,并且对电机参数具有很强的鲁棒性。     

具有模糊检测器的模糊直接转矩控制系统

本文建立了模糊电阻检测器以检测感应电动机定子电阻在线值,傅明利用在线电阻控制定子磁链,提高了磁链的幅值。通过合理选择各控制变量的模糊子集论域,得到了模糊直接转矩控制器的控制规则,为提高系统性能,将在线电阻用于模糊控制器各类计算。仿真结果表明了该控制器可有效改善电机低速运行时的动态和态性能。