间接矢量控制中的转子电阻辨识方法研究

针对感应电机的间接磁场定向控制系统中转子电阻在低速时大范围变化造成定子电流和电磁转矩脉动严重的问题,依据模型参考自适应理论和瞬时无功功率理论,提出一种基于无功功率参考模型的转子电阻在线辨识方法。辨识模型不依赖于感应电机的定子电阻,对定转子电感和转速的变化鲁棒性好,准确观测转子磁链角,使得定子电流和电磁转矩的脉动减小。将该辨识算法应用于电动轮自卸车调速系统实验平台的感应电机转子电阻辨识,仿真结果表明,较未辨识转子电阻时系统性能得到了较明显改善,转子电阻辨识能够快速收敛于实际值,响应速度快,且对定转子电感的动态变化不敏感,能有效降低转子磁链观测误差,抑制定子电流和转矩脉动,在低速时控制性能提升显著,验证了辨识算法的正确性及其工程实用价值。     

基于模糊逻辑的定子电阻辨识及仿真分析

针对感应电机定子电阻在电机运转过程中会发生非线性动态变化,进而影响矢量控制系统的动态性能和稳定性问题,为改善无速度传感器控制系统的调速性能,分析了基于MRAS的转子磁链和速度估算原理,提出了一种以转子磁链和定子电流矢量作为输入,以定子电阻的变化量作为输出,基于模糊逻辑的感应电机定子电阻在线辨识的方法;在仿真环境下对增加定子电阻辨识后的转速波形进行了对比,对定子电阻突变到原来值两倍时的辨识效果进行了仿真,实验结果表明这种方案结构简单,可靠性高,计算复杂度低,对定子电阻的变化具有明显的辨识能力,能显著改善控制系统的调速性能.     

高性能矢量控制中电机参数辨识及速度控制策略研究

电机参数的在线辨识补偿与控制器的设计是提高矢量控制系统性能的关键.基于多新息最小二乘法设计了感应电机参数辨识器,利用定子电压、定子电流和转速,估算出感应电机的转子时间常数和定子电阻;针对传统PI调节器的饱和现象,利用Anti-Wndup技术设计了速度控制器,通过引入反计算系数减小积分饱和对系统的影响,从而改善系统的动、...     

感应电机转子电阻辨识及速度控制策略

感应电机转子电阻的在线辨识和补偿是提高矢量控制系统性能的重要手段。针对感应电机模型的不确定性和非线性,基于扩展卡尔曼滤波(EKF)技术,设计感应电机转子电阻在线估计器,采用模糊控制理论,设计模糊PI速度控制器,根据系统状态的变化,以模糊控制器的输出对PI控制器参数进行修正,从而改善系统的静、动态性能。Matlab仿真结果证明了所设计的EKF转子电阻辨识器和模糊PI控制器的有效性。     

基于神经网络的异步电机无速度传感器矢量控制

本文利用人工神经网络对异步电机转子磁链和转速进行直接辨识,多层前传网络具有良好的函数逼近能力,利用误差反传算法对多层前传网络进行训练,使神经网络准确地反映电机转子磁链和转速,在此基础上建立了一个异步电机矢量控制系统,系统仿真结果表明这种方法能较好地辨识电机转子磁链信号和转速,系统具有良好的动态性能.     

改进的MRAS无速度传感器VC控制系统仿真研究

针对交流传动系统中异步电机的精确控制和速度辨识等问题,在Simulink软件环境中,对基于模型参考自适应系统(MRAS)无速度传感器的异步电机的矢量控制(VC)系统进行了研究。系统采用按转子磁场定向的VC对异步电机进行控制,通过MRAS辨识算法估算电机转速,由Popov超稳定定理对磁链偏差进行收敛。由于速度辨识算法中电压模型的纯积分环节会引起误差积累和漂移问题,故采用改进积分型转子磁链估算模型来解决这一问题。仿真结果表明,速度辨识方法能够准确推算出电机转速,控制系统动态响应快、稳态静差小、抗负载扰动能力强,具有良好的动静态控制性能。     

基于MRAS的感应电动机无速度传感器控制方法

针对传统的感应电动机转速辨识算法只对电动机转速进行辨识,而没有考虑定子电阻的变化对电动机转速辨识所带来影响的问题,提出了一种改进的基于MARS的感应电动机无速度传感器控制方法。该方法采用电压模型的输出作为转子磁链、定子电阻的期望值,电流模型的输出作为转子磁链、定子电阻的推算值,根据MARS理论,以电压模型作为参考模型、电流模型作为自适应可调模型,进行电动机转速、定子电阻的辨识。仿真结果表明,该方法能够同时辨识电动机转速和定子电阻,有效消除了定子电阻发生变化对电动机转速辨识带来的影响,提高了感应电动机控制系统的低速辨识性能。     

基于MRAS无速度传感器的DTC系统Simulink仿真研究

异步电机的精确控制和速度辨识是交流传动系统中重要问题;文中在Simulink软件环境中构建了基于MRAS无速度传感器的异步电机DTC系统;该系统中采用DTC对异步电机进行控制,定子磁链采用在全速范围内有效的u-n模型观测器来估计,电机转速采用MRAS辨识算法来估算;由于速度辨识算法中电压模型的纯积分环节会引起的误差积累和漂移问题,采用改进积分型转子磁链估算模型来解决;仿真结果表明了文中转速辨识方法能准确推算出电机转速,所设计的控制系统动态响应快、稳态静差小、抗负载扰动能力强,具有良好的静、动态控制性能.     

直接转矩控制中的定子电阻辨识方法研究

针对传统的异步电机直接转矩控制在电机低速运行时系统性能受定子电阻变化影响较大的问题,详细分析了定子电阻变化对系统控制性能的影响,提出了一种基于RBF神经网络的定子电阻辨识方法.该方法应用梯度算法训练RBF神经网络各参数.用该方法对定子电阻进行辨识,具有辨识精度高,响应迅速等优点.对该方法在基于Simulink仿真软件上进行仿真,并与BP神经网络对定子电阻辨识时进行比较.仿真结果表明,该方法优于BP神经网络,可以有效地提高直接转矩控制系统的低速运行性能.     

积分分离PID算法的电阻炉温度控制系统

为使大惯性、纯滞后的电阻炉温度控制系统的动态性能和稳态精度满足要求,提出了Smith预估结合积分分离PID算法;设计了温度控制器的硬件系统;对控制系统进行辨识;分析了Smith预估结合积分分离PID算法与单纯Smith预估控制算法的区别,并对两种控制算法进行了比较分析,确定了电阻炉温度控制系统参数;最后对Smith预估结合积分分离PID算法进行了电阻炉的温度控制实验;实验结果表明,采用Smith预估结合积分分离PID算法提高了电阻炉温度控制系统的稳定性,降低了系统的超调,稳态精度达到0.2℃,其动态性能和稳态精度满足系统控制要求.     

异步电机转子电阻辩识方法的建模与仿真

研究异步电机稳定性优化控制问题,异步电机转子电阻受温度变化、集肤效应等影响,具有时变性和非线性,影响系统稳定性分析。传统方法对异步电机转子电阻状态辩识准确率低。为了准确和快速对转子电阻进行状态辩识,提出一种扩展卡尔曼滤波的异步电机转子电阻辩识方法。将转子电阻看成系统状态变量,设计一种扩展卡尔曼滤波技术的转子电阻估计器,通过测量电机定子电压、电流,实现对转子电阻在线辩识。在MATLAB/Simulink中建立仿真模型,仿真结果表明,异步电机转子电阻改进辩识方法可提高转子电阻辨识准确率。     

利用插入高频电流进行异步机转速辨识方法的研究

本文描述了一种异步电动机无速度传减速矢量控制系统转速辨识的新方法,它利用在ｄ轴插入的高频电流在矢量控制未完全解耦时产生的转矩纹波,估算转子磁链角速度。     

基于感应电机状态方程的定子电阻辨识方法的研究

基于感应电机两相同步旋转坐标系状态方程,提出了一种新的定子电阻辨识方案。在分别利用励磁电流微分方程和转矩电流微分方程推算转速的基础上,利用二者的等量关系实现了定子电阻在线辨识。该方案的优点是,定子电阻估算仅需要电机终端可测的定子电压、电流,无须借助转子或定子磁链。仿真实验将其应用于无速度闭环矢量调速系统,实时更新转速估算模块中的定子电阻,论证了该方案对电机参数变化鲁棒性强及对改善转速估算精度的有效性。     

异步电动机的非线性自适应控制

本文针对对磁场定向的ｄ－ｑ坐标系下的４阶包含机、电动力学的异步电动机的模型，运用非线性自适应的反馈线性化的控制方法，设计一个新近跟踪负载和转子电阻实际值的非线性辩识算法，一旦这两个未知常数被辩识，则可实现速度和磁链调节的解耦控制，仿真结果证明系统具有良好的稳、动态性能。     

一种用于异步电机矢量控制的新型滑模转子磁链观测器研究

针对异步电机矢量控制需要实现定、转子电路解耦的一个关键问题是准确地观测转子磁链.提出了一种以异步电机在两相同步旋转坐标系下的定子电流和转子磁链为状态变量的基于滑模变结构思想的转子磁链观测器,对滑模变结构输入控制信号的设计使得滑模运动速度与轨迹和滑模面的距离相关联,并利用李亚普诺夫理论证明了算法的收敛性.通过仿真表明,该方法具有较高的转子磁链观测准确度,对转子电阻的变化具有很强的鲁棒性,能够改善异步电机矢量控制调速系统的动静态性能.     

矢量变频异步电机的参数辨识技术研究

为提高矢量控制变频调速系统的静、动态性能,提出一种基于变频器自身的异步电机参数辨识新方法,采用SVPWM技术控制逆变器向异步电机施加直流或者交流信号激励,通过检测输出响应,实现对异步电机定子电阻、定子漏感、转子电阻、转子漏感及定转子励磁电感等参数进行辨识。针对输出响应信号存在噪声和谐波的特点,利用离散傅里叶变换(DFT)提取出基波电流、电压的幅值和相位等有效信息。采用基于SVPWM的死区效应时间补偿方法,避免了逆变器开关管的开关延迟、管压降及死区时间对参数辨识的影响。最后,在以TMS320F2808 DSP为控制核心的矢量变频器中采用该方法进行参数辨识实验,实验结果表明该方法的正确性。     

不确定性直接转矩控制系统

在异步电动机直接转矩控制系统中,由于定子电阻变化及负载扰动的不确定性,导致定子磁链、转子转速和电磁转矩估计不准确,从而影响系统的调速性能.本文基于扩展Kalman 滤波器,引进虚拟噪声补偿技术,然后采用sage 和Husa 噪声统计估值器,构成鲁棒扩展Kalman 滤波器.并将定子电流,定子磁链,转子转速,定子电阻及负载作为状态变量,基于鲁棒扩展Kalman 滤波器进行了大量实验研究.实验结果证实：状态变量能够准确估计,且转矩脉动优于常规的直接转矩控制方案,实现了高性能无速度传感器的直接转矩控制系统.     

基于改进模型参考自适应系统的永磁同步电机参数辨识

针对永磁同步电机多参数辨识时, 数学模型存在的欠秩问题, 提出一种改进模型参考自适应系统的分步在 线辨识方法. 该方法采用Popov超稳定性理论设置自适应律, 可以保证辨识时系统的稳定性; 在改进的模型参考自 适应系统中, 首先辨识定子电阻、转子磁链, 待两个参数辨识结果稳定后, 再辨识直交轴电感. 这样在同一个模型中 实现多个参数辨识, 克服了由于数学模型欠秩问题而导致辨识结果的不确定性. 仿真结果表明, 本文设计的方法辨 识速度较快, 辨识度高, 具有一定的实用性.     

Active power and MRAS based rotor resistance identification of an IM drive

This paper presents a new method of estimating the rotor resistance of an induction motor. This method is based on model reference adaptive system approach. The rotor resistance changes dramatically with temperature and frequency. The rotor resistance variation has a great influence on the FOC performance of an IM since the actual slip frequency deviates from their set value by rotor resistance variations. Therefore, the compensation of the parameter variation is vital especially in FOC of an IM. Three different methods of rotor resistance estimations, namely, electromagnetic torque equation, reactive power and active power equations, are discussed in this paper. Author proposes the third technique, which is an improvement over the two strategies Although all three schemes estimate the rotor resistance effectively, the proposed technique is superior to others in providing faster estimation approach. Simulation results of all three methods will be provided in order to confirm the superiority of proposed method.