基于EKF的永磁同步电机定子绕组和转子磁铁温升估计

选dq坐标下的电机模型,用3阶EKF算法,来估计电机定子绕组的电阻值和转子磁体的磁通量,和静态时20℃室温下测得的定子绕组阻值和转子磁通量作比较,进而计算出对应的电机定子绕组和转子绕组的温度值.电阻值估计和磁通估计分别独立进行,通过对实验电机的实际测量和估计值进行比较具有较好的一致性.     

一种新型无速度传感器的直接转矩控制方案

无速度传感器异步电动机的直接转矩控制系统大多采用模型参考自适应的方法来实现.基于以电机定子电流磁链为状态变量的状态方程的推导,提出了用卡尔曼滤波器方法来实现定子磁链和转速估计,并给出了卡尔曼滤波的算法.     

基于随机滤波器的无位置传感器SMPM电机磁通辨识

用随机滤波器对无速度传感器的交流永磁电机的转子磁通进行观测.观测过程中为了降低计算量,采用参数的混合辨识方法,把滑模观测器引入磁通辨识系统,代替位置传感器对转子位置和速度进行估计.用Matlab7.0建立离线辨识模型,仿真分析了转子磁通估计值与实际值之间的误差,以及磁通估计值随负载转矩大小的变化情况.     

基于分数阶滑模观测器的感应电机速度估计

速度传感器是高性能感应电机控制系统的重要组成部分,当其精度降低或故障时会严重影响控制性能.为了实现感应电动机控制系统所需的转子磁链和速度的准确估计,结合滑模控制理论与分数阶微积分理论设计了转速及磁链的高精度观测器.采用定子电流观测误差构成滑模面,根据李雅普诺夫定理设计了分数阶滑模控制率,并用李雅普诺夫理论和分数阶理论证明了该方法的收敛性和稳定性.仿真研究表明:该方法有效地削弱了滑模观测器中抖振现象,能在全速范围内准确、快速地估计出电机磁链和转速.并验证了该观测器对负载扰动和转子电阻扰动有较强的鲁棒性.     

神经网络在电力电子和 AC 驱动中的应用——一个技术评论(英文)

由于一些显著的优点，比如处理非线性系统的最大的能力，比传统控制系统更高的容错能力更快的操作速度，神经网络系统已经被广泛地应用于电力电子领域和ＡＣ、ＤＣ驱动中，这篇论文将评述神经网络对感应电机的电流控制、感应电机参数识别及控制，包括转子时间常数识别、马达速度、定子磁通估计，转子磁通估计以及ＤＣ电机的神经网络间接模型参考自适应控制。     

基于SRUKF的永磁同步电机无传感器控制研究

对电机转子转速或位置的高精度估计是实现永磁同步电机高性能无传感器控制的一个技术关键.本文提出采用一种平方根无迹卡尔曼滤波(SRUKF)方法估计永磁同步电机的转子转速.该方法无需对非线性系统方程线性化处理,在UKF算法基础上,通过引入QR分解和Cholesky分解运算,直接利用状态协方差矩阵的平方根进行迭代,进一步降低截断误差的传递积累效应和提高算法的收敛稳定性,从而改善转速的估计效果.负载突变和期望转速跳变情形下的电机无传感器控制仿真结果表明:相比传统扩展卡尔曼滤波和无迹卡尔曼滤波估计方法,该方法具有最小的转速估计误差,且能进一步提高永磁同步电机的无传感器控制性能和鲁棒性.     

基于转子磁场定向的三相异步电动机变频调速系统

文章针对三相异步电动机变频调速系统需满足的性能指标,采用转子磁场定向简化电机的控制,设计了基于非线性解耦方法的电流控制器,实现了定子电压的解耦;利用电流模型估计磁链,设计了三个闭环的电流调节器、磁链调节器和转速调节器,实现电流幅值和相位的准确跟踪以及速度的准确控制;根据设计的系统研制了样机,并进行了性能实验测试。实验结果表明,设计的控制系统具有良好的动、静态特性,控制方案可行,可应用于实际工业现场。     

基于转矩绕组无功功率MRAS的无轴承异步电机无速度传感器矢量控制系统

针对无轴承异步电机高速运行需要和转速在线估计问题,提出了一种基于转矩绕组无功功率模型参考自适应控制系统的无速度传感器矢量控制方法。经过数学推导,建立了转速与转矩绕组无功功率的关系式,消除了积分环节和定子电阻的影响,实现对转子转速的在线独立观测。应用此策略构建了无轴承异步电机无速度传感器矢量控制系统。仿真研究结果表明,该控制策略能实现无轴承异步电机在大负载扰动下的稳定悬浮运行,转子估计转速与实际转速的稳态误差小,控制精度高,验证了所提方案的有效性。     

交流励磁发电机动态分析模型

根据转子结构对称的交流励磁发电机的基本方程式,结合该类电机励磁系统的特点和异步运行的特征,综合考虑了励磁系统的3个调节量;励磁电压的频率、幅值和相角。定义转子磁通（电流）在定子绕组中的感应电热与定子电压的夹角为功角,将转子旋转磁场角频率与同步角频率之差引起的功角分量和转差率作为状态变量,推导了其四阶简化动态分析模型。同时给出了单机无穷大系统中交流励磁发电机的状态方程,为含交流励磁发电机的单机无穷大系统的研究提供了理论基础。     

交流励磁发电机动态分析模型

根据转子结构对称的交流励磁发电机的基本方程式,结合该类电机励磁系统的特点和异步运行的特征,综合考虑了励磁系统的3个调节量励磁电压的频率、幅值和相角.定义转子磁通(电流)在定子绕组中的感应电势与定子电压的夹角为功角,将转子旋转磁场角频率与同步角频率之差引起的功角分量和转差率作为状态变量,推导了其四阶简化动态分析模型.同时给出了单机无穷大系统中交流励磁发电机的状态方程,为含交流励磁发电机的单机无穷大系统的研究提供了理论基础.     

新信息序列的扩展kalman滤波器的异步电动机无速度传感器的设计

文章用一种新的改进的扩展Kalman滤波器的方法 ,提出了将输入噪声和观测噪声用一个新的变换误差序列来代替的方法来估计异步电机的转速     

基于DSP的异步电机定子磁场定向解耦控制策略研究

转子磁场定向控制中,磁通矢量的估计精度受电机参数的影响很大,基于此问题,本文给出了一种对异步电机的定子磁场定向的控制策略.根据异步电机的动态数学模型,对定子磁链和转子速度进行独立控制,这样可使定子磁链和转子速度动态解耦.此外,文中用到一种新型的积分器,此积分器可以解决纯积分环节中初值影响和直流漂移问题.这种控制方案在DSP2812的控制平台得到验证.实验结果表明,定子磁通和转子速度可实现解耦控制,其可达到令人满意的动态响应和稳态响应.     

矢量控制异步电动机的转子电阻在线辨识方法

提出了一种基于扩展卡尔曼滤波器的转子电阻在线辨识方法,推导了辨识算法,并根据此算法建立了一个矢量控制仿真模型。该方法对定子参数不敏感,且运算量小。仿真结果和实验结果表明,该方法具有较好的转子磁链控制效果,是简单可行的,很容易将此算法集成到现有的矢量控制系统中。     

从电机设计的角度减少高速永磁电机转子损耗

高速永磁无刷直流电机的转子涡流损耗主要是由定子电流的时间和空间谐波以及定子槽开口造成的气隙磁导变化引起的.转子涡流损耗使电机的效率下降并能引起转子永磁体的退磁.从电机设计的角度，采用解析计算和有限元仿真的方法研究了不同的定子结构、槽开口大小以及气隙长度对高速永磁无刷直流电机转子损耗的影响.利用傅里叶变换，得到了分布于定子槽开口处的等效电流片的空间谐波分量，然后采用计及转子集肤深度和涡流磁场影响的解析模型计算高速电机转子损耗，并对解析计算结果通过有限元仿真加以验证.结果表明，3槽集中绕组结构中含有2次、4次等偶次空间谐波分量，该谐波分量在转子中产生大量的涡流损耗.定子结构对高速电机转子涡流损耗影响很大，合理地设计定子结构能够减小转子涡流损耗.     

多工况条件下异步电机斜槽与谐波特性

为了研究多工况下异步电机斜槽与谐波特性,以一台Y2-250M-4、55kW笼型异步电机为例,建立了多截面场-路耦合时步有限元计算模型.计算出斜槽不同负载情况下的铁耗,分析了转子斜槽后定转子铁芯典型位置的齿谐波沿轴向分布规律,并研究了斜槽对定转子齿顶区域齿谐波的削弱作用.实验结果表明,谐波铁耗在总损耗中所占的比例随负载的增大而增加;电机采用斜槽时,定转子各部分铁耗沿轴向波动,损耗值沿轴向并无太大差异;斜槽对铁耗的影响随负载的增加而增大.     

基于线性磁链的IPMSM位置预估算法的研究

为了提高内嵌式永磁同步电机(IPMSM)位置预估的估算精度,本文基于线性磁链的IPMSM模型,用电流观测误差构建滑模平面建立滑模观测器,预估转子位置和速度。定量分析定子电阻和交直轴电感对预估转子位置的影响。针对电机参数不确定性对预估位置精度的影响,构造Lyapunov函数辩识定子电阻、交轴电感。实验结果表明该设计方法的正确性和可实现性。     

基于卡尔曼滤波的无速度传感器矢量控制系统

从卡尔曼滤波器的理论出发，结合感应电机数学模型，设计了获取模型，设计了获取异步电动机转子位置，转子速度和转子磁通的扩展卡尔曼观测器模型，仿真结果表明，该方案能使系统获得良好的动态性能，对负载扰动具有很强的抑制能力，证明了扩展卡尔曼观测器方法的合理性和优越性。     

磁饱和感应电机的位置跟踪控制

考虑感应解机普遍存在的磁饱和现象，在感应电机的全阶、非线性磁饱和动态模型的基础上构造了一个无奇异点、全局渐近位置跟踪控制方案，仿真结果表明该控制方案可以克服磁饱和现象对电机控制系统性能的影响。     

一种异步电机直接转矩控制的建模与仿真

介绍以异步电机定子电压矢量为手段,控制电机的电磁转矩和定子磁链的DTC(Direct Torque Control)方法,建立异步电机旋转空间变换动态数学模型,实施α'β'转子坐标系、αβ定子坐标系变换到dq旋转坐标系上,改变定子电压squ幅值来控制定子磁链的角速度wd,进而控制电磁转矩。利用Simulink和M函数的强大仿真功能,对其进行直接转矩控制仿真。仿真结果表明,该数学模型较好地反映了异步电机调速特性,控制效果较好,验证了数学模型的有效性。     

卡尔曼滤波对BLDCM转速控制系统优化设计

本文介绍采用扩展卡尔曼滤波对直流无刷电动机、无速度传感器矢量控制系统进行实时估算转子位置和转速,内容主要涉及非线性离散系统卡尔曼滤波算法的数学模型和改进后的数学模型的建立,及其对转子位置和转速的估计。