一种基于混合型磁链观测器的异步电机直接转矩控制

由于异步电机定子电阻压降的存在,传统6扇区直接转矩控制所选电压矢量在扇区交界处可能失效,通过采用12扇区切换方法有效提高了控制的可靠性。针对电压模型和电流模型定子磁链观测器各自的特点,提出了一种适用于高采样频率的新型电压和电流混合模型观测器,建立了定子磁链观测值与真实值的频率响应方程。在电机参数变化情况下,从频率响应特性和仿真两个方面对比分析了三种磁链观测器的性能。最后通过试验证明了所提出观测器的有效性。     

直线感应电机间接磁场定向悬浮牵引联合控制

基于气隙磁密分析,建立了适用于间隙变化的直线感应电机动态数学模型以及推力和法向力表达式.针对直线感应电机的运行状况,分析了法向力的排斥力分量和吸引力分量的特点,提出了一种新颖的基于间接次级磁场定向的推力、法向力独立控制策略.仅仅依靠单边直线感应电动机,实现了静态和动态稳定悬浮、以及悬浮状态下的稳定牵引运动,并在一台直线感应电机模型车辆上进行了实验.实验结果表明,提出的解耦控制方案对直线感应电机的悬浮牵引联合控制具有良好的效果.     

混合励磁直线同步电动机悬浮牵引控制器设计

分析了电磁永磁混合磁体直线同步电动机的悬浮力和牵引力.励磁磁极与电枢之间悬浮力的关系可以分解为三部分,其中励磁磁场和电枢磁场之间相互作用的法向分量产生悬浮力,切向分量产生牵引力.在此基础上导出了实现悬浮力与牵引力独立控制的算法并设计了悬浮与牵引控制器.电机磁场定向驱动控制中,通过实施对定子d轴电流的零控制可以最大程度减小对悬浮的影响.实验结果表明控制效果令人满意.     

电磁型混合磁极直接自适应模糊悬浮控制方案的研究

电磁型电磁永磁混合悬浮磁悬浮列车的悬浮系统是一个开环不稳定、强非线性时变系统.该文在分析了混合悬浮系统的工作原理的基础上,给出了一种电磁型磁悬浮系统直接自适应模糊控制器的设计方法.为了使控制算法在气隙变化的情况下能更快地收敛,提出了一种新的复合自适应算法.该算法能更加充分利用已有的先验知识,从而使系统的动态响应速度更快,跟踪误差更小.计算机仿真和实验结果都验证了理论分析的正确性.     

基于模糊逻辑的磁悬浮混合悬浮磁极控制方案

电磁永磁混合悬浮是电磁型(EMS)高速磁悬浮列车悬浮系统的发展方向之一,由于系统具有强非线性和慢时变的特点,传统的状态反馈控制在系统参数变化较大时有可能使系统失稳.本文在简要分析系统数学模型的基础上首先给出了传统的状态反馈控制器的设计方法,并在此基础上,提出了一种非线性模糊PD控制器结合线性加速度阻尼环节和线性积分环节的混合控制器.由于模糊控制器的设计过程综合了专家经验,从而使得整个系统更具有鲁棒性,并且动态特性也得到了改善,系统响应速度更快,超调量也更小.试验结果证明了该方案是正确的.     

混合励磁直线同步电机驱动控制系统设计研究

介绍了混合励磁直线同步电机驱动控制系统的硬件组成、控制策略和控制方法。该系统以数字信号处理器(DSP)作为核心控制单元,采用动子磁场定向的矢量控制与PID控制相结合的方法,构建了全数字的直线同步电机驱动控制系统。实验证明,系统能够实现多闭环可靠运行。     

补偿脉冲发电机电感的解析算法

补偿脉冲发电机(CPA)及旋转磁通压缩脉冲发电机(ARFC)在运动过程中,内部电感发生周期性的变化。本文用分离变量法,考虑各次谐波,推导出电感随着定、转子相对位置不同而周期性变化的关系式,计算出内部电感在某些特殊时刻的大小。通过比较计算值与实验值的差别,分析误差原因、提出修正计算的办法。样机的实验结果表明,本文提出的关系式及对电感的修正计算是合理的,对补偿脉冲发电机的设计和运行特性计算提供了基础和依据。     

长初级双边直线感应电动机分段推力协同控制和测速算法

为提高分段长初级双边直线感应电动机（LP-DSLIM）的推力平稳性,提出一种多变流器驱动的分段推力协同控制策略和测速算法。基于分段LP-DSLIM单元电机数学模型,研究了一台变流器控制一段单元电机的特性,设计了多变流器驱动多段电机的协同控制策略;根据直线电机运动方程和多分段LP-DSLIM推力计算值构造了线性扩张状态观测器（LESO）以观测速度,速度观测值噪声小且无滞后,用于推力协同控制时推力波动小且无推力损失,有效地改善了推力控制效果。仿真和实验验证了推力协同控制策略和LESO测速算法的有效性。     

混合悬浮系统的无加速度传感器控制

为了降低悬浮能耗,在悬浮系统中加入了永磁体.设计了四点悬浮的混合悬浮模型车,系统基于专家PID控制,实现了四磁极的稳定悬浮.相对于常规的磁悬浮系统,由于控制中加入了专家系统,悬浮系统的响应速度明显增加,系统中只需要气隙传感器而无需加速度传感器.仿真和实验验证表明:所提出的控制策略,可以实现快速、稳定、精确悬浮.     

基于改进磁链观测器的直线异步电动机直接牵引力控制

在考虑动静态边缘效应及运行工况对直线异步电动机参数的影响的情况下,建立了直线异步电动机动态数学模型.利用直接转矩控制参数鲁棒性好的优点,提出了与之相应的基于电压型磁链观测器的直线异步电动机直接牵引力控制策略.针对传统的电压型磁链观测器存在的幅值和相位误差,引入了相应的与低通滤波器和高通滤波器串联的补偿环节.仿真和实验结果表明,电机电磁推力的观测值与实际值基本一致,系统具有良好的动静态性能.本文所提出的方案在直线异步电动机牵引控制中具有良好的应用前景.