基于SMO的开关磁阻电机无位置传感器控制仿真研究

针对开关磁阻电机中位置传感器的引入用所带来的结构复杂程度以及系统的成本的提高、电机可靠性以及坚固性降低等问题,提出了一种新的基于滑模观测器的开关磁阻电机无位置传感器控制方法:采用五点法磁链模型,结合滑模观测器实现了转子位置无位置传感器控制。该方法以转速以及电机转子位置作为状态变量,以实际磁链以及估算磁链的偏差作为滑模面,构建出了滑模观测器,对转子位置进行了间接检测。然后利用Matlab仿真软件搭建出了12/8极开关磁阻电机的仿真模型,并在Simulink环境下对开关磁阻电机进行了仿真研究。研究结果表明,所给出的无位置传感器控制方法可以有效地估算出电机的转速以及转子的位置,测量得到的转子位置误差小,具有较好的鲁棒性以及抗干扰能力,动态性能较好。     

异步电机直接转矩控制中定子电阻方法研究

在直接转矩控制系统中,对定子磁链的精确估算是关键技术之一,定子电阻变化在低速下对磁链观测的影响非常大,而电机的温升是引起定子电阻变化的主要原因。本文改进了基于真实环境的随着温度变化电机定子电阻发生改变的仿真模型,并通过实验给出了满足系统平稳运行时电机定子电阻和磁链观测处定子电阻二者的关系。仿真和实验结果表明,该方法具有良好的动态和稳态性能。     

一种感应电机参数自适应转子磁链观测器的设计

为了解决“感应电机运行过程中由电机参数变化引起的转子磁场定向不准确”的问题,根据龙贝格观测器原理提出了一种新颖的参数自适应转子磁链观测器。首先论述了观测器的设计原理,针对磁链误差无法获得这一问题提出了一种有效的解决方案,引入了新变量,然后根据Lyapunov稳定性原理设计小参数自适应律。最后分别在Matlab和DSP2812平台上对该算法的参数收敛性以及定子电阻误差对观测器的影响进行了验证。仿真和实验结果表明,该方法不但可以对转子磁链加以观测,还可以同时在线调整并辨识转子电阻以及转子时间常数,对定子电阻具有很强的鲁棒性。     

基于无位置传感的开关磁阻电机试验系统研究

提出一种基于最小二乘支持向量机的开关磁阻电机转子位置估计的新方法,形成一个理想的支持向量机结构来实现电机电流、磁链与转子位置之间的非线性映射,实现开关磁阻电机的转子位置估计。完成以DSP TMS320F28335作为控制核心的开关磁阻电机试验系统硬件设计,给出电流斩波、转子位置估算、相切换程序的流程图和转速估算的算法,并利用Matlab对开关磁阻电机调速系统实现仿真。     

一种改进的四相开关磁阻电机直接转矩控制策略研究

针对开关磁阻电机转矩脉动大、启动时转子震荡的问题,将改进磁链估算模型和PWM技术应用到开关磁阻电机的直接转矩控制策略中。对四相开关磁阻电机的直接转矩控制策略进行了研究,设计了合适的磁链模型和开关表,分析了电机启动时转子震荡的原因,设计了参考转速变化的磁链估算模型;将PWM技术和直接转矩控制策略结合起来,提出了通过占空比调节控制周期内等效电压的大小,进而控制转矩改变量大小的方法;在Matlab/Simulink平台上,对优化前后电机的启动性能和转矩脉动抑制效果进行了仿真分析。研究结果表明:加入改进磁链估算模型后,有效解决了启动时转子震荡的问题,提高了启动转矩;引入PWM的开关磁阻电机直接转矩控制策略具有更好的转矩脉动抑制效果。     

低开关频率下的地铁牵引电机定子磁链控制技术

降低开关频率造成地铁牵引电机定子磁链谐波较大,无法保证其安全稳定运行。为此,在低开关频率约束下,提出基于连续型操作的牵引电机定子磁链控制技术。计算旋转磁场和转子的转速差,利用定子电阻、电角速率等参数创建牵引电机等效电路,明确牵引电机运行情况;将定子静止坐标系中的电流与磁链视作变量创建滑模观测器,获得定子磁链当前观测值;运用间接定子量控制法增强牵引电机低速控制能力,推导定子磁链与电磁转矩在静止坐标系中的空间向量;面对中高速运行电机速率,采用连续多磁链控制策略,将磁链轨迹从圆形平滑过渡到多边形,完成平滑的定子磁链闭环控制。实验结果表明,所提方法很好地控制了转矩波动与电流冲击,提高了牵引电机系统的整体控制能力,在长时间工作下依旧能保证地铁可靠运行。     

无刷直流钻井电机无位置传感器控制方法研究

受井下高温环境和安装精度的影响,无刷直流钻井电机不适用有位置传感器换相,采用理论上与转速无关的磁链函数法进行转子位置检测,基于对磁链函数法的分析,提出一种新的简化方法,滤波消除简化磁链函数的换相干扰脉冲,通过对换相前后非换相相电流的分析,设计了基于非换相相电流的换相阈值闭环控制补偿换相误差,实现了无刷直流钻井电机的准确换相。最后经过了仿真和实验验证。     

一种基于感应电机直接转矩控制磁链观测器的速度辨识方法

分析一种感应电机直接转矩控制中转子磁链的观测方法,并对转子磁链及磁链转差进行数学建模分析,在此基础上估算出电机转速.通过仿真结果可以看出,这种方法能够提高低速观测精度,增强系统鲁棒性,受电机参数变化影响不大,算法简单直观,便于实现.     

无位置传感器的两相开关磁阻电机转子位置检测

针对于小功率少相数SR电机的特性和控制方式,在无位置传感器的情况下采用了简化磁链法来估算转子位置;并根据两相SR电机的上一相断电与下一相通电时刻的不同步性,做了相应的处理,提出了一种简便的判断下一相导通时刻的方法;最后用软件实现了两相SR电机的无位置传感器时的位置检测。     

一种新型磁链滑模观测器的IPMSM无位置传感器最大转矩控制

针对传统内置式永磁电机最大转矩电流比控制中存在的磁路饱和、电感误差较大的问题,在分析传统磁链模型的基础上,设计了一种新型的磁链滑模观测器。通过对内置式永磁同步电动机在d-q坐标系上的电压方程进行变换,定义新型磁链模型,并依据新磁链矢量所在轴建立新的旋转直角坐标系。为了实现内置式永磁同步电机最大转矩电流比的控制,在新建的坐标系上借助相位角分析,完成了新定义磁链的控制方程和磁链滑模观测器设计。仿真与实验结果表明:所提出的方法可以获得精度较高的定子磁链观值,对电机电感的变化具有较强的鲁棒抑制能力,可以非常近似地估计最大转矩(MTC)。     

基于直接转矩控制的磁链观测和速度观测

提出了异步电动机定子,转子磁链观测方法,利用u-i模型定子磁链观测方法,并且在转子磁链的基础上估算出电机的转速,这种观测方法能够提高速度观测精度,定子磁链观测与速度观测相结合应用到直接转矩控制系统中,能使直接转矩控制系统的低速性能得到较大提高。     

异步电机矢量控制系统中转子磁链位置的计算

通过对交流电机矢量控制系统的研究,介绍了转子磁链位置的计算方法.在转子磁链位置的计算模型的基础上,提出了一种用离散化的处理方法求解磁链的位置.试验表明该计算方法设计合理,有较强的调速性能.     

无速度传感器转子磁场定向感应电机控制系统研究与开发

介绍了一种采用磁链和开环速度估算器的转子磁场定向的控制系统，系统设计的的关键问题是磁链的观测和速度的准确估算。按照模型参考自适应系统构造出参考模型和可调模型来实现了扩展卡尔曼滤波对磁链和电机转速的估算，并成功应用此算法设计了一套DSP实验控制系统，实现了速度自适应识别。介绍了DSP实验系统的硬件和软件实现方法并对实验结果进行了分析。模型试验应用于1．0kW的感应电机取得了较好的的控制效果。     

一种改进的RBF神经网络的开关磁阻电机磁链模型

基于径向基(RBF)神经网络的开关磁阻电机无位置传感器技术在拟合磁链-电流-角度的模型中,初始角度范围内因为磁链的变化率较小,数据点密集,RBF神经网络的聚类中心点难以准确地计算,导致拟合的误差比较大。采用分段的形式对RBF神经网络的开关磁阻电机无位置传感器模型进行改进,即将RBF神经网络模型的小角度范围内的数据分离出来予以单独处理,用线性化的方法对其进行建模通过MATLAB仿真验证了该方法的可行性。     

一种改进的MRAS观测器及异步电机转速估计方法的研究

为了提高异步电机无速度传感器矢量控制系统的低速性能以及降低对电机参数变化的敏感性,提出了一种改进的转子磁链估算方法,基于模型参考自适应(MRAS)观测转速。仿真研究表明,该方法对电机参数变化的鲁棒性好,磁链观测精度高,收敛速度快,低速性能稳定。基于该改进的磁链观测器作为参考模型,可实现异步电机无速度传感器矢量控制系统的高性能运行。     

高性能模糊直接转矩控制

应用于直接转矩控制中的模糊控制器 ,对不同的转矩误差采用不同的控制电压 ,可以有效提高转矩的响应速度 ,减小稳态误差。提出一种模糊控制定子磁链角转化方法 ,在保持系统优良性能的前提下 ,可大大减少模糊规则数量 ,提高系统响应速度。为有效减小低速时定子电阻变化引起的磁链观测误差 ,同时设计了一个模糊电阻观测器。实验结果表明所提方案正确、有效     

基于BP神经网络的开关磁阻电机转子位置估计

转子位置的检测是开关磁阻电机调速系统中重要的一环,是定子绕组开通与关断的依据。现以开关磁阻电机绕组的相电流、磁链作为输入,转子位置作为输出,建立相电流、磁链和转子位置之间的非线性映射,利用BP神经网络实现开关磁阻电机转子位置估计。仿真结果表明,该方法能够快速、准确地测量转子位置,鲁棒性和自适应性强。     

开关磁阻电机位置控制系统的变磁链SVPWM-DTC算法

针对传统直接转矩控制(DTC)在开关磁阻电机(SRM)位置控制系统中存在的开关频率不定、转矩脉动大、定子铜耗高等问题,提出一种变磁链空间矢量调制-直接转矩控制(SVPWM-DTC)算法.在传统DTC的基础上,对SVPWM-DTC算法中电压矢量的选择及作用时间进行推导,使磁链能被定量调节.结合SRM的基本工作原理,详细分析磁链给定值与定子电流的关系,提出变磁链控制策略.充分考虑磁链变化角及磁链给定值之间的相互影响,结合电机磁链数据,给出磁链给定值选取原则,在减小转矩脉动的同时,保证电机铜耗最小化.以三相6/4极SRM为仿真控制对象,将DTC、SVPWM-DTC与变磁链SVPWM-DTC进行仿真对比.结果表明:变磁链SVPWM-DTC算法能够有效提高位置控制系统的动、静态特性及效率.     

高速列车牵引电机直接转矩控制仿真与分析

根据直接转矩控制理论以及圆形磁链控制和六边形磁链控制的特点,建立了恒转矩下全速度异步牵引电机控制模型。在低速范围内,采用十二扇区细分圆形磁链控制,减小定子电阻产生的影响;在高速范围内,采用六边形磁链控制,减小逆变器开关频率。并针对某高速动车组进行仿真分析,考虑了列车起动阻力和运行阻力。仿真结果表明:所建立的系统具有良好的动态响应,能够实现对高速列车牵引电机的优化控制,同时采用扇区细分法能够在一定程度上减小磁链畸变和转矩脉动,可用于异步牵引电机直接转矩控制的深入研究。     

永磁同步电机转矩波动分析及其抑制

针对车用电驱动系统的高频噪声问题,研究了永磁同步电机矢量控制系统的转矩波动问题。其主要来源为位置检测产生的影响、电流检测产生的影响、逆变器中产生的误差、磁链谐波以及齿槽效应等电机本体的影响四方面。之后建立永磁同步电机矢量控制MATLAB/Simulink仿真模型,针对角度误差对比分析了转矩波动三维谱图,并与转矩波动分析相验证。最后,给出了两个角度误差引起的转矩波动的抑制方法并通过仿真验证。