基于自适应观测器与变结构技术的感应电机控制新方法

基于感应电机在二相坐标下的数学模型,使用变结构技术与非线性分析方法,设计出由1个基于滑模的转矩与磁链控制器和1个速度自适应磁链观测器非线性控制系统.首先以定子电流与定子磁链为状态变量,采用非线性系统分析方法建立误差状态方程,然后在使误差渐近收敛为零的原则下设计滑模流形面,根据Layapunov稳定性条件,推导出电阻估计表达式及用于逆变器输入的定子电压控制律.利用基于模型参考与状态反馈的速度自适应磁链观测器来完成转速辨识与磁链的准确观测,分析得到观测器的收敛条件及自适应率,证明了其稳定性,将其估计值作为变结构控制器的输入完成系统的闭环控制.并进行了基于M atlab的仿真与分析,结果证明了控制策略的正确性与有效性.     

基于全阶磁链观测器的间接定子量控制系统

分析了基于定子磁链定向的异步电机间接定子量控制的原理,通过磁链的幅值和位角增量来计算空间电压矢量。以定子磁链和转子磁链为状态变量,构造了感应电机全阶磁链观测器。并采用Matlab对该控制方案进行仿真,结果表明,基于全阶磁链观测器的间接定子量控制系统有很强的鲁棒性,且具有较好的动态和稳态性能。     

用于直接转矩控制的自适应正交反馈补偿磁链观测器

为解决传统磁链观测器存在直流漂移以及当电机极低速运行时磁链观测值不准确等问题，提出了一种适合永磁同步电机直接转矩控制应用的新型自适应正交反馈补偿定子磁链观测器.针对在直接转矩控制下反电势信号存在跳变而非连续的特点，对其采取了信号平滑处理以便于反电势与磁链矢量的点积运算.通过检测反电势和磁链的正交程度来自动调节磁链补偿程度，以获得磁链的精确观测值.仿真研究验证了新型磁链观测器的优良性能，它能够在宽广速度范围内精确估算定子磁链，保证了永磁同步电机直接转矩控制的可靠实施.     

Gantry Robot位置的异步电机驱动控制研究

针对Gantry Robot位置控制效果不佳的问题,本文提出了PD加重力补偿控制与反步法相结合的控制方法。建立了机器人空间变换与动力学模型,外环控制采用PD加重力补偿控制,内环采用以转速误差和磁链误差为输入的反步控制,同时考虑异步电动机运行过程中转子磁链和负载转矩未知情况,引入转子磁链观测器和负载转矩观测器,并用Lyapunov理论判别整个系统的稳定性。仿真结果表明,机器人位置控制具有较好的跟踪效果,响应时间较短,静态和动态性能都很好,转子磁链观测器和负载转矩观测器可以精确跟踪转子磁链和负载转矩。该方法解决了异步电动机运行过程中转子电阻变化带来的负载转矩观测效果不佳问题,具有一定的理论意义和实际应用价值。     

感应电机转子磁链自适应观测及参数辨识

为了在现代异步电机高性能调速系统中实现磁链的准确观测，提出了一种基于模型参考方法的自适应转子磁链观测器.在电机运行过程中，以电机为参考模型，以观测方程为可调系统，建立了一个模型参考自适应系统(MRAS)，对电机的转子磁链进行了实时观测，并对电机参数进行了在线辨识.设计了电机参数的自适应律，证明了磁链观测器的收敛性.仿真结果表明，当电机参数未知或者电机参数变化时，观测器能够准确观测电机的转子磁链；在电机的激励电压满足持续激励的条件下，观测器能够快速准确地辨识出电机参数.     

基于全阶磁链观测器下电主轴直接转矩控制系统的仿真

目的研究电主轴全速范围内直接转矩控制系统的性能,提高电主轴定子磁链观测精度．方法在定子静止坐标系下电主轴数学模型的基础上,采用定子全阶磁链观测器观测定子磁链,建立电主轴直接转矩控制系统．对电主轴状态值和测量值之间偏差进行反馈校正,并把反馈校正项与估计磁链的电主轴数学模型结合起来,建立含有闭环状态估计的误差补偿器的全阶磁链观测器;利用Matlab／Simulink构建全阶磁链观测器,对构建的模型进行仿真,得到定子磁链的仿真波形．结果全阶磁链观测器下直接转矩控制系统取得了比较优异的特性曲线。对于转速和转矩控制具有较高的控制精度．结论全阶磁链观测器在电主轴直接转矩控制系统中动态性能反映良好,采用极点配置方法确定的全阶磁链观测器模型有效地减少了运行过程中温度、频率和磁路等因素所造成的影响．     

基于智能算法的无速度传感器直接转矩控制系统的设计

为了改善定子电阻对定子磁链的影响以及电机的低速性能，提出一种利用模糊神经网络来构造定子磁链观测器的方法．传统的交流调速系统都带有速度传感器，难以维护．针对这一问题，提出一种利用递归神经网络构造电机转速辨识器的方法，并且利用遗传算法对转速辨识器进行优化．通过Matlab仿真实验，表明递归神经网络速度辨识器具有快速的跟踪效果和良好的辨识精度，并且基于模糊神经网络的磁链观测器有效地改善了直接转矩控制系统的低速性能．     

基于无速度传感器直驱风力发电控制研究

分析了直驱风力发电控制技术中所采用的传统定子磁链观测法和纯积分器观测法存在的问题。在此基础上,提出了基于坐标变换的饱和反馈积分器观测技术,克服了传统定子磁链观测技术的诸多缺点和不利。最后,进行仿真验证,利用Matlab软件搭建了相应的仿真模型,对所采用的基于磁链观测器的无速度传感器观测技术进行了验证,证明了所提方法的可行性和有效性。     

基于MRAS磁链观测、转速估计的无速度传感器异步电机矢量控制系统

针对传统矢量控制系统磁链观测不准,且需要速度传感器的问题,提出了一种基于MRAS磁链观测、转速估计的无速度传感器异步电机矢量控制系统。介绍了磁链观测、转速估计的MRAS结构,并运用Popov超稳定理论推导出了其对应自适应律,建立了实验系统。实验结果表明,该矢量控制系统在启动、调速、稳态运行时具有良好的静、动态性能,是一种高性能的交流调速系统。     

基于扩张状态观测器的鲁棒转子磁链估计研究

提出了新型的基于线性扩张状态观测器的感应电动机转子磁链估计模型。以两个独立的线性扩张状态观测器观测定子电流,用分别被扩张的两个状态构建闭环转子磁链观测器,根据Lyapunov稳定性理论推导满足转子磁链观测器渐进稳定的反馈增益矩阵和转速估计自适应律。利用Matlab进行了仿真,分析了电机参数变化对磁链观测和转速估计精度的影响,表明了提出的模型对电机参数变化具有强鲁棒性。     

基于二阶滑模的电动汽车感应电动机速度辨识

针对电动汽车电动机驱动系统在恶劣的运行环境中对速度精度要求较高的问题,提出了基于二阶滑模观测器的速度辨识方法.观测器以转子磁链和定子电流为状态变量,通过输入等效控制量,使解耦系统最终稳定在设计的两个滑模超平面上,从而实现对转子速度的估计和转子电阻的在线辨识.引入超螺旋算法将传统的开关式滑模控制变为连续控制,大幅度降低了系统抖振,提高了观测精度.仿真结果表明,该观测器在全速范围具有良好的动态性能和较高的观测精度,满足驱动系统要求.     

基于磁链观测器的无速度传感器DTC系统的实现

针对在传统的直接转矩控制系统中，定子磁链受定子电阻及积分计算的影响使参数辨识不准确这一点，将一种新型磁链观测器应用于直接转矩控制系统中，取代传统的纯积分器，并进行对比仿真.得知该磁链观测器对定子磁链的观测精度较高，对于电机参数的鲁棒性较好，在电机低速运行时仍能实现对定子磁链准确的观测.在此基础上，提出了一种神经网络辨识电机转速的新方案.该神经网络结构简单，不受电动机负载、参数等影响，通过简单快速的运算，便可得到正确的辨识结果.     

基于MRAS的改进型无速度传感器矢量控制系统仿真

以异步电机矢量控制的基本方程式为基础,提出了一种基于模型参考自适应（MRAS）理论的异步电动机无速度传感器矢量控制系统的设计方案。针对传统的MRAS采用纯积分器易引起误差累积和直流偏移问题,通过增加滤波器改进了转子磁链估算模型。以Matlab/Simulink为平台对系统进行了仿真,结果显示,电机转速误差约为1%,说明该系统动态性能良好,有较好的负载扰动抑制能力。     

异步电机无速度传感器矢量控制速度估算的改进

根据异步电机矢量控制的基本原理,构建了一个无速度传感器的矢量控制系统。该系统采用改进型的转子磁链观测器实现转子磁链的观测,并通过速度自适应算法实现对转子速度的估算。最后在MATLAB／Simulink下构建了系统的仿真模型,仿真结果表明该系统的估算误差很小．能够满足实际应用的要求。     

基于模糊控制的异步电动机直接转矩控制系统研究

针对传统的异步电动机直接转矩控制中存在低速运行时电动机转矩脉动较大的问题,提出了一种基于模糊控制的直接转矩控制系统模型.该模型采用三输入单输出的结构,将磁链相位角、磁链幅值误差和转矩误差作为模糊变量,并对其进行模糊分级,以此达到优化空间电压矢量选择的目的.并在Matlab/simulink中进行仿真,结果表明该方法有效的减小了转矩脉动,同时有更好的速度响应.     

基于无迹卡尔曼滤波的永磁同步电机无传感器直接转矩控制

文章研究了一种永磁同步电机直接转矩控制定子磁链观测器及无传感器控制实现方案.利用永磁同步电机dq坐标系下的非线性模型和无迹卡尔曼滤波技术建立了无迹卡尔曼滤波磁链观测器以估计定子磁链,同时可以实时估计转子位置和转速.在时变、动态、非线性控制系统中,该观测器针对带有噪声的输入量进行实时递归优化估计状态,对参数变化、模型不精确、过程噪声和测量噪声具有较强的鲁棒性.为了提高系统性能,采用了空间矢量调制以保持逆变器开关频率恒定.仿真研究验证了所提出控制策略的有效性,系统对定予磁链初始误差和转子初始位置误差具有较快的收敛特性,并具有较好的速度响应和转矩响应特性.     

一种基于积分滑模观测器的永磁同步电机 磁链重构方法

针对永磁同步电机转子永磁体的失磁故障问题,提出了一种基于积分滑模观测器的磁链重构方法。首先,建立d-q轴坐标系下永磁同步电机失磁故障时的电流状态方程;其次,结合滑模观测器和比例积分观测器的特点构建了积分滑模观测器,实现了对永磁同步电机磁链信息的在线检测重构;最后,基于Lyapunov 稳定性理论,证明了积分滑模观测器的稳定性,并依据滑模等值控制原理重构了永磁体磁链算式。仿真结果表明,所设计的积分滑模观测器对磁链的观测精度较高,且具有较好的鲁棒性和快速性。     

异步电动机DTC的Matlab仿真

利用直接转矩控制（DTC）理论,研究异步电动机直接转矩控制调速系统的基本组成和工作原理。针对传统异步电动机直接转矩控制系统中的磁链观测误差,对磁链观测中纯积分带来的直流漂移和积分初值问题以及定子电阻变化对磁链观测的影响进行改进。通过用低通滤波器来代替纯积分,大大改进积分效果。由Matlab的仿真结果可知,改进后的磁链观测器提高了对定子电阻的鲁棒性及控制系统的性能,抑制了直流漂移。     

钻井力矩电机新型无位置传感器控制方法

针对目前无位置传感器控制方法受限于电机在零速和低速时反电动势不存在、非常微弱、或是实施困难等特点,基于传统磁链函数法基本原理,屏蔽计算误差和噪声的函数项,得出了简化的磁链函数法.通过软件建模仿真,并搭建基于TMS320F28335控制芯片的硬件实验平台进行实验验证.结果表明,简化的磁链函数法相比传统磁链函数法只使用电机运行时导通相线电压计算换相时刻,减少了计算量、降低了对参数的依赖性,钻井力矩电机在低转速(60 r/min)下使用简化的磁链函数法可准确计算换相时刻,实现电机平稳运行.     

基于二阶滑模的永磁同步电机直接转矩控制研究

为解决传统直接转矩控制系统中存在的定子磁链与电磁转矩波动较大问题,提出了一种基于滑模变结构的控制方案。利用SVPWM空间电压矢量脉冲宽度调制代替滞环控制以及开关表,用转矩与磁链的二阶滑模控制器取代传统PI调节器,加强了转矩和磁链的控制精度,抑制其抖振。用滑模观测器代替传感器,提高了调速系统的控制性能和抗干扰能力。Matlab仿真实验结果表明：改进后的控制系统可以有效地降低磁链和转矩脉动,改善其静态、动态性能及系统的鲁棒性。