感应电机的一种输出反馈控制器设计

感应电机转子磁链观测是磁场定向系统控制中的关键步骤,然而电机在低速运行时定子电阻不确定性及转子转速变化对转子磁链观测准确性有很大的影响。采用线性变参数多胞输出反馈控制器设计理论,提出一种新的转子磁链观测方法。引入多胞技术,设计包含极点配置的随变参数自调整的输出反馈控制器。将感应电动机作为线性变参数系统,转子转速与定子电阻作为系统的变参数,设计系统控制器即转子磁链观测器。利用鲁棒控制理论,通过求解线性矩阵不等式组,实现满足鲁棒稳定性能和动态特性转子磁链观测器。仿真结果验证此观测器的正确性,磁链观测的水平有了较大的提高。     

感应电机非线性反馈补偿控制

针对含有不确定项非线性系统的控制问题，依据Lyapunov理论，提出了具有参数不确定性的一类非线性系统的鲁棒稳定和跟踪控制算法，将系统的数学模型分解为标称子系统和不确定子系统，设计非线性反馈补偿控制律实现预期的控制目标，并将该算法应用到转子磁场定向的感应电机控制中，以解决转子电阻时变且难以测量、不确定性会影响到电机的动态性能问题。通过仿真验证了设计方法的可行性，能够保证即使在转子电阻偏离其标称值时，转子磁链和转子转速具有稳定跟踪性能。     

异步电动机直接转矩控制的仿真与分析

在研究和分析直接转矩控制原理的基础上,利用图形仿真工具Matlab/simulink完成了直接转矩控制系统的六边形磁链控制方法和近似圆形磁链控制方法的仿真实验。结合直接转矩控制的算法,通过改变控制系统中直接影响电机性能的转矩滞环调节器和磁链滞环调节器的参数,对仿真结果进行了具体分析。验证了直接转矩控制系统方法的可行性和有效性,并且分析了参数的改变对电机运行性能的影响,同时给出了在基速范围内两种控制方法实现平滑切换的仿真结果。     

牵引供电新型异相短路保护原理的研究

在建立电弧模型的基础上,对异相电弧短路故障信号进行仿真分析,证明原有的馈线保护原理存在缺陷.对牵引供电系统异相电弧短路故障发生时,各相电压电流的谐波特点进行分析研究,提出了通过检测异相短路两供电臂间电压来确认异相短路发生时的低压保护方案.通过对轻、重载和单臂、双臂工况下发生异相电弧短路故障时的两供电臂间相间电压仿真,验证了该保护方案的正确性,有效性和可行性.这种保护方案可作为牵引网异相短路的主保护,并与牵引网馈线成套保护结合,组成牵引网完整的保护策略.     

变频调速非线性L_2增益控制

针对感应电机中变量的非线性耦合、模型参数不确定性和外界干扰等问题,将电机转子电阻与负载转矩作为系统变参数,基于系统鲁棒耗散的特点,提出了一种满足Hamilton-Jacobi-Issacs不等式的非线性自适应的鲁棒L2增益算法的感应电机交流调速控制策略.在线自动调整变参数方法,可以保证系统对转子磁链、转速及负载转矩的渐进跟踪性能,且控制算法简单易于理解.理论分析和仿真结果表明,设计所获得的系统具有良好的鲁棒性能和快速响应能力.     

基于DSP的感应电机数字控制系统设计

数字信号处理芯片TMS320F240是针对电机、运动控制的专用DSP控制器。利用控制器DSP(TMS320F240)实现感应电机直接转矩控制系统的全数字化,对控制系统的硬件包括外围接口进行了设计,并用DSP汇编语言进行了软件编程设计。通过试验证明了系统设计的正确性。实验结果表明:系统具有优越动态和静态性能。     

基于变增益控制理论的感应电机转子磁链观测

针对交流感应电动机转子磁链观测问题,提出一种新的方法,基于变增益控制理论设计感应电机转子磁链观测器。首先把感应电动机模型作为LPV线性变参数系统,将感应电动机的磁通观测器看作线性变参数系统的一个控制器,而把转速与转子电阻作为系统的变参数,然后利用变增益控制理论,通过解一组线性矩阵不等式,设计满足H∞鲁棒稳定性能和动态特性磁链观测器,跟踪实际的磁链。仿真验证了此观测器的有效性和先进性。     

牵引供电新型异相短路保护原理的研究

在建立电弧模型的基础上,对异相电弧短路故障信号进行仿真分析,证明原有的馈线保护原理存在缺陷。对牵引供电系统异相电弧短路故障发生时,各相电压电流的谐波特点进行分析研究,提出了通过检测异相短路两供电臂间电压来确认异相短路发生时的低压保护方案。通过对轻、重载和单臂、双臂工况下发生异相电弧短路故障时的两供电臂间相间电压仿真,验证了该保护方案的正确性,有效性和可行性。这种保护方案可作为牵引网异相短路的主保护,并与牵引网馈线成套保护结合,组成牵引网完整的保护策略。     

LPV系统加权函数法的鲁棒跟踪设计

线性时变系统的重要一类是处理对象中状态空间矩阵的时变物理参数,如何设计控制器使系统满足设计指标是控制中的关键问题。研究了基于加权函数法的线性变参数(LPV)系统设计方法与过程,并指出了参数不确定系统的信号跟踪、系统的稳定性和干扰抑制问题,这三者与控制性能指标设计问题之间是可以相互转化的。通过选择加权函数,转变为线性分式的控制问题求解,从而达到提高系统的鲁棒性能,降低保守性的目的。最后,通过实际的感应电机转子磁链跟踪系统,采用基于LPV鲁棒加权函数法设计其控制器,仿真实现了它对输入磁链参考信号的有效跟踪,且它能有效抑制外界干扰,从而验证了此方法设计的控制器的有效性。