基于磁通观察器的感应电动机无速度传感器矢量控制系统的参数在线辨识

提出了一个基于磁通观察器的感应电动机无速度传感器矢量控制系统的参数在线辨识方案 ,包括利用d轴磁通误差实现定子电阻在线辨识法和利用励磁电流指令上叠加交流信号实现转子电阻在线辨识法。该方案的优点是系统简单 ,解决了电机参数变化对调速精度和系统稳定性影响的问题。数字仿真和实验结果验证了方案的有效性。     

一种永磁同步电机无速度传感器的矢量控制

研究了一种基于MRAS的永磁同步电机速度辨识方案:将永磁同步电机的电流模型作为参考模型,估算的定子磁链模型作为可调模型,设计了自适应律同时辨识电机转速和定子电阻.利用该方案建立了永磁同步电机的无速度传感器矢量控制系统.仿真和实验结果表明,该方案在高、低速以及转速突变时均能准确检测转子的速度以及在线辨识定子电阻,系统具有良好的静、动态调速性能.     

一种改进的基于MRAS的速度辨识方法

在基于MRAS（模型参考自适应系统）的速度辨识方法中，由于参考模型采用纯积分型转子磁链电压方程，直流偏置和积分初值累积以及定子电阻变化都导致磁链观测误差较大，进而影响速度辨识精度。提出了一种改进的MRAS方法，首先引入高通滤波器消除纯积分的影响，并采用模糊控制器在线调整其截止频率改善其动态性能；其次利用模糊控制器在线辨识并调整定子电阻，克服了定子电阻变化影响速度辨识精度的问题。仿真结果表明该方法具有较好的动静态性能以及较高的辨识精度。     

基于电压解耦原理的感应电机无速度传感器矢量控制

文中提出了一种基于电压解耦原理的简化的感应电机模型。通过在定子电压指令中增加解耦项，即在励磁和转矩信号输入端增加一个标量解耦环节，以消除感应电机的内部耦合。根据该模型，设计了一个转子磁通t轴分量控制器，获得了转子速度的辨识方法。另外，在动态过程中，当电机参数特别是转子电阻发生变化时，通过加入转子磁通角偏移的补偿环节，可以确保转子磁通获得快速、准确的定向。同时，也分析了转子电阻变化对速度辨识精度所产生的影响。仿真和实验验证了所提方案的有效性。     

表贴式永磁同步电机的多参数在线辨识

针对表贴式永磁同步电机的多参数辨识,提出一种基于模型参考自适应理论的在线辨识方法,可在同一模型中对定子电阻、交直轴电感和永磁体磁链进行辨识。该方法借助Popov超稳定理论设计自适应律,保证了特定条件下辨识的收敛性,同时采用分步辨识,克服多参数辨识的欠秩问题,保证了辨识结果的唯一性,从而实现多参数辨识。分步辨识首先利用电机q轴电流方程估算出交直轴电感,之后对d轴注入一个小电流值,利用已获得的电感值辨识出定子电阻和转子磁链,同时所辨识出的磁链可进一步用来在线估算定子电阻值的变化。仿真和实验结果表明,该方法可以在同一模型中准确辨识出电机的多个参数,且无需考虑电机的运行状态,具有实用性。     

基于模型参考自适应的SPMSM参数在线辨识策略

为了实现表贴式永磁同步电机(SPMSM)参数在线辨识,提出了一种基于α-β域电机模型下的模型参考自适应在线辨识策略。该方法在α-β坐标系下,利用SPMSM的α轴和β轴电压、电流及其偏差,借助Lyapunov稳定性理论建立参数辨识模型,并推导出待辨识参数的自适应率,保证了辨识系统的稳定性和参数的收敛,同时快速有效在线辨识出了定子电阻和电感。仿真结果表明该方法的有效性和快速性。     

基于实验标定及双时间尺度随机逼近理论的内置式永磁同步电机参数辨识

提出一种内置式永磁同步电机的参数辨识方法,实现了定子电阻、永磁体磁链和交直轴电感的高精度辨识。该方法首先通过实验获取定子电阻与温度、永磁体磁链与温度和交直轴电流的关系表达式,然后基于双时间尺度随机逼近理论对交直轴电感进行在线辨识。理论分析证明了该在线辨识算法的收敛性和最优性,并给出其关键参数的取值准则,以确保算法具备良好的动态特性和稳态精度。实验结果表明,新辨识方法不仅具有较快的收敛速度,而且相比于传统的递推最小二乘算法精度更高。     

MRAS感应电机定子电阻的在线辨识

针对感应电机定子电阻值受外界因素干扰而影响其矢量控制系统稳定性和控制精确度问题,提出了基于人工神经网络的定子电阻在线辨识方法.为了辨识定子电阻,将人工神经网络模型的定子电流估算值与实际测量电流值的误差反馈以调整神经网络的权值.借助MATLAB/SIMULINK搭建仿真系统,验证了定子电阻在线辨识的必要性.结果表明,该方法可以有效地对定子电阻进行在线辨识.     

异步电机无速度传感器矢量控制系统研究

在此深入分析了以定子电流、转子磁链为状态变量的异步电机无速度传感器矢量控制系统的全阶状态观测器方案,在对转速进行观测的同时对定子电阻进行在线辨识。通过合适的极点配置,给出了反馈增益矩阵,改进的定子电阻自适应律提高系统鲁棒性。通过仿真实验验证了方案的可行性。     

基于级联MRAS的PMSM参数在线辨识方法研究

在无速度传感器矢量控制系统中,为实现对永磁同步电机的精确控制,需要对电机参数进行在线辨识。在对模型参考自适应方法进行深入分析的基础上,提出一种基于级联模型参考自适应的永磁同步电机参数在线辨识方法,该方法在同步旋转dq坐标系下,利用dq轴电压、电流及其偏差,借助Popov超稳定性理论建立参数的辨识模型,并推导出待辨识参数的自适应律,实现了电机转子速度、定子电阻与转子磁链的同时在线辨识。仿真结果验证了该方法的正确性和有效性。     

异步电机按定子磁场定向的转差频率控制

在分析现有转差频率控制方案优缺点的基础上，提出一种按定子磁场定向的转差频率控制方案。利用坐标变换和磁场定向原理，建立按定子磁场定向的异步电机数学模型。新系统通过定子电压直轴分量直接控制定子磁链的变化率；在转速通道中，电流调节器的输出作为转差频率，继承了标量型转差频率控制方案的优点。新系统的动态控制算法不依赖于转子电阻和电感参数。结果表明，新系统具有良好的静、动态性能和鲁性棒。     

定子电阻对无速度传感器系统的影响及其在线调整

分析了定子电阻对无速度传感器系统的影响,指出定子电阻变化引起的定子磁链稳态误差与电阻误差值、电流幅值、同步角速度和初始误差值有关,最终影响磁场定向和转速估算的准确性.基于定子磁链处于稳态时,转子电流矢量应与转子磁链矢量垂直的原则,提出了一种闭环形式的定子电阻在线调整方法.该方法使用比例(P)调节器以控制目标量为零,调整定子电阻值.仿真结果表明在转速给定10 r/min,定子电阻线性增加和减小50%的情况下,转速波动不超过10%,定子磁链幅值偏差在0.02～0.05 Wb之间,定子磁链的相位偏差不超过0.2 rad.     

交互式模型参考自适应PMSM速度辨识

提出了一种基于矢量控制的交互式模型参考自适应永磁同步电机无速度传感器控制方案.该方案利用静止α-β坐标系下的基于电压模型的反电动势估计值和基于磁链模型的反电动势估计值之差作为误差信号,交互式的构成对定子电阻辨识和转子转速辨识的自适应律,实现定子电阻和转速的估计,解决了因电机参数变化所影响速度辨识精度的问题.仿真和实验研...     

基于交互式MRAS策略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无速度传感器运行的需要,提出了一种交互式模型参考自适应系统的参数辨识方法,实现了转子速度和定子电阻的在线独立辨识。计算机仿真和实验结果表明,无轴承异步电机转矩绕组定子磁场定向的交互式模型参考自适应控制系统能在大负载扰动下实现无速度传感器方式的电机稳定悬浮运行,验证了本文所提方案的有效性。     

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.     

基于d轴电流直接求解的异步电动机定子磁场定向控制

在异步电动机磁场定向控制系统中,准确的磁场定向是实现高性能控制的前提。在对异步电动机定子磁场定向控制进行了较深入的分析后,提出了一种基于解析计算的定子磁场定向控制的改进方法,给出了计算d轴电流分量的解析计算式。根据该方法,在磁链的控制通道中,没有任何的积分调节器,d轴电流是通过解析式的方法直接计算得到的,克服了常规定子磁场定向控制须加解耦器及其带来的定子磁链输出延时的缺点。实验结果表明:这种方法具有控制性能不受电机转子参数的影响,以及快速的磁链和转矩响应的特点。     

基于波波夫超稳定性的无刷双馈电机直接转矩控制

在无刷双馈电机直接转矩控制系统中,定子参数变化会引起电机特性不稳定。基于模型参考自适应控制策略(model reference adoptive strategy,MRAS)设计了一种新型的磁链、速度自适应观测器,以无刷双馈电机的定子电流及磁链为状态变量,将磁链观测和速度辨识结合在一起,定子磁链观测值直接应用于直接转矩控制算法中,构建了无速度传感器无刷双馈电机直接转矩控制系统。采用波波夫超稳定性理论确定速度自适应律,建立了Matlab/Simulink环境下直接转矩控制系统的仿真模型。仿真研究结果表明,所提出的磁链、速度自适应观测器可实现定子磁链、速度的精确辨识,磁链轨迹可以保持容差范围内的圆形,有效减少无刷双馈电机定子电阻变化对系统运行特性的影响,提高了系统的稳定性和鲁棒性。     

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。     

无轴承异步电机定子磁场定向控制的研究

在研究无轴承异步电机中实现电磁转矩与径向悬浮力之间的非线性解耦是电机稳定悬浮的关键所在,本文采用了基于d轴电流直接求解的无轴承异步电机定子磁场定向控制,克服了从常规定子磁场定向控制需加解耦器及其带来的输出延时的缺点。在悬浮力控制中引入单边磁拉力反馈控制,以减少系统延时及干扰对转子悬浮控制带来的误差。仿真结果表明电机动态、稳定性能优越。