基于转矩预测的异步电机直接转矩控制研究

针对传统的异步电动机直接转矩控制在低速时存在转矩脉动比较大的问题，提出了一种新的减小转矩脉动的直接转矩控制方法.在传统异步电机直接转矩控制的基础上推导出转矩微分方程，分析了转矩脉动的原因.引入转矩预测的思想，预测下一个控制周期所需要的转矩，根据其转矩分配下一个控制周期的电压空间矢量作用时间，来减小转矩脉动.实验结果表明,该方法可使转矩快速地收敛于给定值，具有传统直接转矩控制的优良动态性能，能够有效地减小转矩脉动，在200 r/min时转矩脉动减小为传统方法的50%，并没有改变定子磁链的控制性能,该控制方法易于用数字化的方法实现.     

异步电机全速度模型直接转矩控制的数字化实现

本文提出了一种全速度模型的异步电动机直接转矩控制系统的数字化实现方案,给出了数字化的模型,设计了以数字信号处理器(DsP)为控制核心的直接转矩控制系统的硬件和软件,并给出了实验结果.实验表明,该系统能在全速度范围内,具有很好的动静态性能.     

基于专家PI的永磁同步电机弱磁调速技术

针对汽车电子助力制动系统在刹车过程中助力电机快速、准确的位置响应需要,提出了一种基于专家PI控制器的弱磁调速技术。在考虑速度误差与速度误差变化率的基础上,设计了一个专家PI控制器,根据制定的控制规则在转速响应的不同阶段改变速度环PI控制器的参数,结合前馈弱磁控制策略,对助力电机进行速度和位置跟踪控制。通过实验验证了所提出的方法有位置响应速度快、转速调节范围宽的优点。     

GA-BP神经网络在下肢运动步态识别中的应用研究

为了提高下肢表面肌电信号步态识别的准确性,提出了一种基于遗传算法（GA）优化的BP神经网络分类器设计方法。首先,对采集的下肢表面肌电信号进行小波滤波及特征值提取,其次,构造基于GA优化的BP神经网络分类器,然后,以提取的表面肌电信号特征作为输入对分类器进行训练,最后利用训练好的分类器进行测试。实验结果表明,基于GA优化的BP神经网络分类器能成功识别下肢正常行走的五个步态,平均识别率达到98%以上,效果明显优于BP神经网络分类器的识别效果。     

三电平APF的LCL滤波器设计和分析研究

针对有源电力滤波器(APF)补偿谐波电流时纹波较大的问题,对二极管箝位型(NPC)三电平APF的LCL滤波器设计和分析方法进行了研究。分析了滤波电感、电容和阻尼电阻等各个参数对LCL滤波器的影响,给出了LCL滤波器的设计原则和约束条件,提出了一种简单实用的LCL滤波器设计方法。首先,根据有源电力滤波器需要补偿谐波电流的最高次数和开关频率选定LCL滤波器谐振频率;然后,为了解决低频谐波电流和高频开关纹波电流互相干扰的问题,同时为了减小电感体积、节约成本,根据设计原则和约束条件对LCL的各个参数进行了优化设计;最后,在5 kVA三电平并联型有源电力滤波器实验平台上进行了实验验证。实验及研究结果表明,该设计方法在保证有源电力滤波器高补偿带宽的同时可以有效降低其纹波电流。     

基于开关表决策的APF与TSC混合系统投切控制方法

针对谐波电流和无功功率威胁电网安全稳定运行的问题,设计基于有源电力滤波器（APF）和多组晶闸管投切电容器（TSC）的混合系统,连续精确补偿电网中的谐波电流和无功功率.针对三相对称型负载的特点,设计电流分频控制方法,按照电流的频率和性质选用独立的PI或PR控制器,达到较高的控制精度.提出基于开关表决策的投切控制方法,在不增加负载电流传感器的条件下,运用多种开关表切换、电流变化率阈值设置和过零检测等手段,混合系统快速精确地预测和投切,有效解决传统固定延时投切方法中暂态响应差、TSC混乱投切等问题.研制37 kV·A样机进行实验,对比基于开关表决策的投切控制方法与传统固定延时投切的实验结果,验证控制方法的有效性.结果表明,基于开关表决策的投切控制方法在不同负载条件下均能获得较好的稳态和暂态特性.     

永磁同步电机的极坐标系无位置传感器控制

利用极坐标系下的永磁同步电机(PMSM)模型,提出基于跟踪微分算法的极坐标系永磁同步电机转子状态观测方法.该观测方法采用跟踪微分算法对电流的极坐标分量进行处理,得到2个电流分量的微分,从电机模型中提取出转子位置信息和转速信息.通过理论分析表明,电机参数的变化对该观测方法所得结果的影响非常小.搭建了永磁同步电机矢量控制系统的实验平台,实验结果验证了该方法在电机稳态运行和转速波动的情况下都能够准确地估算出转子的位置和转速.     

“电气测试技术”研讨式实验教学方法探讨

本文在分析了"电气测试技术"实验课程教学现状的基础上,针对实验的内容、实施环节以及评价方法等方面存在的问题,提出了一种研讨式实验教学方法。笔者阐述了该研讨式实验的教学思路和具体实施步骤,并以电流检测实验为案例,对提出的方法进行教学实践。实践证明,该方法加强了学生的系统观念,提高了学生分析和解决问题的能力,达到了预期的实验教学效果。     

多相感应电机指数响应电子变极方法研究

为了拓宽多相交流传动系统的调速范围,在多相系统变换理论和多相电机矢量控制的基础上,提出了一种基于指数响应的多相感应电机电子变极调速方法。该方法通过转子磁场定向矢量控制产生不同极对数的谐波电流来驱动电机旋转,不同极对数的转矩电流按照指数曲线进行切换,从而控制电机实现了在不停电情况下的电子变极,解决了变极过程中转矩和速度波动大的问题。该文以五相感应电机为例,对提出的变极方法进行实验验证,给出了其在转子磁场定向矢量控制下的1对极和2对极之间相互电子变极的实验结果,实验结果表明所提出的方法能够在不停电的情况下实现平滑的电子变极调速,使转矩和转速波动减弱。     

基于余弦函数的无传感器永磁风机IF起动平滑切换方法

采用电流频率比（IF）开环起动方法的永磁无刷风机在切换到采用磁链观测器的无位置传感器闭环算法时,使用传统切换方法如角度平均切换方法易引起电流冲击和转速波动,甚至导致切换失败. 针对此问题,提出切换过程基于余弦函数的IF起动平滑切换方法. 在切换过程中利用平均滤波方法保持最佳转矩电流,磁链角度则利用电机的转矩功角自平衡特性按照余弦函数规律进行切换,以达到电机实际电流平滑过渡的效果,提高电机切换过程中转速的平稳性. 对比角度平均切换和所提平滑切换方法的实验结果,验证切换方法的有效性. 结果表明,该方法对不稳定负载具有较强的适应能力,能提高IF起动切换过程的平滑度和成功率.