交流电机分析中应用的相量与矢量

建议在电机文献中对稳态电路的正弦时变电磁量统一使用规范的术语“相量”。指出术语空间矢量出典于电机学,所谓“空间”是指电机磁路上的气隙。综合矢量本质上也是空间矢量,但当它作为数学手段引申用来描述电压时,就无须强调综合矢量的物理背景而可称之为矢量。     

旋转空间矢量算法在电压型SMES控制中的应用

研究了将旋转空间矢量算法应用于超导磁储能（SMES）装置的可行性，比较了分析了旋转空间矢量控制和传统矢量控制这两种控制算法在系统节点电压幅值或相位发生突变时的控制效果，讨论了旋转空间矢量算法在电压不对称条件下的适用性，旋转空间矢量的另一优点是可以减小计算量，为空间矢量控制，无差拍控制等复杂算法控制提供了条件，电磁暂态仿真证明了该原理和方法的正确性。     

对《电机理论中的两类空间矢量及其特点研究》的商榷

指出了术语“电压空间矢量”应为电压综合矢量，电流矢量应是电流综合矢量的简称。     

混合式步进电动机伺服系统研究

对二相混合式步进电动机矢量控制进行了理论研究,解决不同于一般种类电机的特殊问题,建立考虑电机非线性并充分利用电磁转矩和磁阻转矩的矢量控制方法.在此基础上,设计并实现了基于神经网络的二相混合式步进电动机矢量控制位置伺服系统,克服电机参数时变对控制效果的影响,提高了系统鲁棒性,使系统具有较高的性能.     

矢量控制系统磁场扰动分析

准确的磁场定向是矢量控制系统保持其优良性能的关键,电机参数的时变会影响磁场定向的准确性,降低电气传动系统的动态品质特性。本文应用状态空间解析的方法分析转子时问常数变化对矢量控制系统的影响。     

低转矩磁链脉动型电励磁同步电机直接转矩驱动系统的研究

电励磁同步电动机定子电感通常较小,转子阻尼绕组的存在使得电机暂态电感更小。若采用转矩及磁链滞环型直接转矩控制(基本DTC)策略电机电磁转矩及定子磁链脉动较大。针对电励磁同步电动机引入一种空间矢量调制型直接转矩控制(SVM-DTC)策略。它基于电励磁同步电动机中转矩角控制电磁转矩原理,利用空间电压矢量合成出最佳电压矢量实时补偿定子磁链矢量误差,以达到减小电动机在运行中电磁转矩及定子磁链脉动量之目的,同时又能基本维持开关频率恒定。仿真和实验结果证明,与基本DTC相比较,SVM-DTC电磁转矩和定子磁链脉动大幅度降低;电机起动电流峰值大大减小,稳态电流畸变较小;同时系统能够平稳地由恒转矩区过渡到弱磁区运行。     

机载多电磁矢量传感器的飞行器姿态优化估计

实现对飞行器飞行姿态的快速精准估测是成功执行任务的重要保障。为提高飞行器飞行姿态估测的精准性和快速性,考虑到多重信号分类(multiple signal classific-ation algorithm,MUSIC)算法在谱峰搜索的时候计算量大且速度慢的特点,提出了在谱峰搜索中应用改进的粒子群算法。首先依靠飞行器机身上的各电磁矢量传感器的姿态位置与来自地面基站上所传送的信号信息之间的变化规律,形成MUSIC算法中所需要的导向矢量,建立由电磁矢量传感器组成的信号接收阵列的电磁波信号数学模型表达式,求出协方差矩阵,将矩阵的特征值进行分解得到噪声子空间,构造出姿态空间谱函数来完成信号空间谱的建立和谱峰搜索,从而得到表征姿态的唯一谱峰。最后通过仿真实验验证表明,在谱峰搜索应用改进粒子群算法能够有效的提高飞行姿态的估测精度和搜索速度。     

电压暂降扰动源电压空间矢量辨识法

分析了不同暂降扰动源产生的电压暂降的幅值、相位和谐波特征,提出一种基于电压空间矢量的电压暂降扰动源辨识方法。该方法先对三相电压信号进行αβ变换构造出电压空间矢量和零序分量,利用离散傅里叶变换(DFT)将电压空间矢量分解成正、负序两个旋转分量,构造出幅值、相位和谐波特征量,将三者相结合可对造成电压暂降的扰动源进行辨识。时变电压空间矢量在复平面轨迹的三维可视化的描述可以对电压暂降全过程进行全面表征。利用Matlab/Simulink建立简单配电网的仿真模型,结果验证了所提出方法的有效性和正确性。     

矢量控制系统磁场扰动分析

矢量控制系统是目前广为应用的高性能调速系统.准确的磁场定向是矢量控制系统保持其优良性能的关键.应用状态空间解析的方法分析转子时间常数变化对矢量控制系统的影响.理论分析和仿真结果表明,电机参数的时变会引起定向磁场的偏移,增加电机磁路的饱和程度,从而降低了电气传动系统的动态品质特性.     

基于虚拟电压矢量的磁场定向控制策略研究

针对双三相永磁同步电机（PMSM）矢量控制系统中定子相电流的谐波问题，在采用传统两矢量空间矢量脉宽调制算法的基础上，提出基于最大四矢量的空间矢量脉宽调制算法的磁场定向控制策略。其次，针对最大四矢量的空间矢量脉宽调制算法计算量大，设计复杂的问题，又提出了基于虚拟电压矢量的空间矢量脉宽调制算法的改进型磁场定向控制策略。最后，通过MATLAB/Simulink仿真平台，验证所提出的改进型控制算法策略的有效性。     

基于FPGA-DSP组合的三电平逆变器空间矢量发生器

多电平逆变器空间矢量的发生需要形成复杂的逆变器驱动信号。本文介绍采用FPGA与DSP的组合来实现三电平逆变器空间矢量发生的一个方法。其设计思想是DSP通过算法生成“开关状态码”,FPGA对这些“开关状态码”进行译码并得到逆变器中12个开关元件的驱动信号,从而形成空间矢量。这种三电平逆变器空间矢量发生器的实验结果体现了该方法的可行性和简易性。     

感应电动机LPV直接转矩控制系统研究

随着鲁棒控制的发展技术,线性时变参数(LPV)控制方法也得到了一定的发展,并在处理非线性系统上取得了一些成果.将LPV控制引入感应电机直接转矩控制,设计了LPV转子电流估计器,利用定子电流的测量值和转子电流的估计值计算定子磁链和电磁转矩,实现全速范围内定子磁链的有效测量;结合定子电压空间矢量细分方法,可减少电磁转矩的脉动,实现了LPV直接转矩控制.最后通过仿真实例验证了该方法的正确性和有效性.     

永磁同步电机交流调速的电压空间矢量脉宽调制

在永磁同步电机伺服控制系统中,为了提高其交流调速性能,必须降低电机的转矩脉动。介绍了永磁同步电机的多种矢量控制方法,采用电压空间矢量控制,直接对转距进行控制,从而在空间产生圆形旋转磁场,进而获得了恒定的电磁转矩,显著提高了交流调速系统的性能。     

参数在线估计的电主轴调速系统研究

电主轴参数具有慢时变的特性,这将降低电机转子磁链的估计精度,给基于矢量控制的电主轴的高速调速带来困难,采取带遗忘因子的最小二乘算法,采取不同的模型先在低速状态下得到电机的电磁参数,将此作为高速模型下的参数的初始值,在高速状态下只对电机的慢时变参数(电机的电阻值)进行在线辨识,这样既满足了实时性的要求,又能精确得到磁链角度.实验结果证明了该方法的有效性.     

一种强电磁设备宽频段阻抗的无源等效电路网络建模方法

在舰船综合电力系统等复杂系统的电磁兼容设计验证中,迫切需要通过对强电磁设备的阻抗进行物理等效以便开展半实物电磁兼容试验。工程上常用矢量匹配法实现强电磁设备阻抗的等效电路网络建模,但由于存在“端口无源性”和非正值元件导致的“元件无源性”问题,不能确保等效电路网络的物理可实现性。为了解决这个问题,该文提出一种融合了矢量匹配法、留数摄动法和优化算法,并可物理实现的强电磁设备宽频段阻抗建模新方法。该方法首先通过矢量匹配法对强电磁设备的阻抗数据进行有理函数拟合;然后利用留数摄动法对矢量匹配法的结果进行“端口无源性”修正,并将其转化为等效电路网络;随后利用粒子群算法和天牛须算法对非正值元件进行修正,实现“元件无源性”修正;最后,通过典型实际案例验证了该方法的可靠性和正确性。     

电磁系统阻抗与电磁场量关系

本文根据复波印矢量导出电磁系统的阻抗与电磁场量间的关系式，并给出了实例，供工程人员参考。     

面装式永磁同步电机电流矢量直接控制技术

对电机有效控制的关键是对电磁转矩的有效控制.通过对永磁同步电机传统矢量控制和直接转矩控制基本原理的对比分析,提出一种面装式永磁同步电机(surfacemounted permanent magnet synchronous motor,SPMSM)电流矢量直接控制技术.类似于传统矢量控制,其基本思想是对定子电流矢量幅值和相位的控制;类似于直接转矩控制,该技术无需通过旋转坐标变换对定子电流进行解耦,在两相静止坐标系下进行参数计算,采用Bang-Bang控制器,通过选取合适的空间电压矢量来对定子电流矢量幅值和相位进行滞环调节,进而获得优异的转矩动态响应.仿真结果表明,基于该控制技术的面装式永磁同步电机控制系统静、动态性能优异,计算量小,对电机参数不敏感,鲁棒性强.     

永磁同步电机新型智能矢量控制器设计

在分析永磁同步电机矢量控制基本原理的基础上,提出一种新型智能矢量控制器。其中,神经元用于速度控制,神经网络用于空间矢量脉宽调制。神经元速度控制器结构简单,计算量小,具有快速的动态响应和较高的稳态精度;而基于神经网络的空间矢量脉宽调制(ANN-SVM)算法实现容易,同时可以降低电流谐波。在Matlab/Simulink环境下建立永磁同步电机新型智能矢量控制系统仿真模型并进行仿真研究,仿真结果验证了新型智能矢量控制器的可行性和有效性。     

基于神经网络的永磁同步电动机新型矢量控制器设计

在分析永磁同步电动机矢量控制基本原理的基础上,提出了一种基于神经网络(ANN)的新型矢量控制器.神经网络用于速度控制和空间矢量脉宽调制.神经网络速度控制器不依赖于系统精确数学模型,具有动态响应快和较稳态精度高的特点.基于神经网络的空间矢量脉宽调制(ANN-SVM)算法实现容易、计算量小,使电流谐波有效降低.在Matlab/Simulink环境下建立永磁同步电动机神经网络矢量控制系统仿真模型并进行仿真研究.仿真结果证明了基于ANN的新型矢量控制器的可行性和有效性.     

一种基于ghγ坐标系的三电平四桥臂逆变器简化空间矢量脉宽调制方法

针对中点钳位型三电平四桥臂逆变器拓扑，该文提出一种基于ghγ坐标系的简化三维空间矢量脉宽调制方法。该方法以各冗余小矢量为中心点，将原矢量空间降阶分解为若干个两电平四桥臂矢量空间，仅需要简单的坐标变换和计算就能得到开关器件的占空比，还能自动获取冗余矢量和相邻电压矢量并优化组成开关序列，克服了传统三电平空间矢量调制方法存在过多的四面体选择、占空比计算过程存在较多的三角函数运算和需人工查找冗余矢量并存储大量开关序列的缺点。同时，针对中点电位平衡的问题，提出一种通过调节冗余矢量占空比以精确补偿电容电荷量的计算方法。所提简化调制方法能拓展应用于多电平四桥臂逆变器中。最后，通过仿真和实验结果验证了该文所提方法的正确性和有效性。