非正弦供电感应电动机传动系统稳态运行的时域解

为克服谐波分析法的近似性,提出利用三相交流电路的波形对称条件,通过坐标变换得到感应电动机的常因数状态方程,根据基于对称因数矩阵的状态方程解析求解方法,确定状态变量的初值,直接求得非正弦变频电源供电时感应电动机传动系统稳态运行的时域解. 以方波电压源供电感应电动机传动系统为例,分别进行稳态仿真和动态仿真. 仿真结果的对比表明,该方法正确、有效,可为其他电力传动系统的稳态分析提供参考.     

感应电动机传动系统建模及仿真的一般方法

感应电动机传动系统是目前应用最广泛的交流传动系统,对其性能的计算机模拟和仿真具有重要的实际指导意义。结合MATLAB语言和环境,介绍在任息速参考坐标系下,基于感应电动机传动系统不同的控制策略和运行状态,导出其由状态变量方程描述的统一时域建模方法,详述仿真工具和方法的选择、逆变器的处理、及其完整的流程。对三相异步电动机的直接转矩控制（DTC）系统的仿真结果表明,该文所提出的仿真方法是有效和可行的。     

单相电源供电时三相感应电动机瞬态仿真研究

对三相感应电动机由单相电源供电和用电容器作为相平衡器的瞬态行为进行仿真分析。为了得到瞬态特性，根据三相感应电动机在A、B、C相坐标系下的动态数学模型和推导出三相定子绕组端电压约束条件，编写计算机仿真程序，通过实例对Y接法的三相感应电动机由单相电源供电和用电容器作为相平衡器时的瞬态过程进行仿真计算，对仿真结果进行分析；用对称分量法分析了电动机对称运行时需要满足的条件，并由此初步计算电容的数值，然后通过计算机仿真较准确地加以确定。     

方波电压激励下感应电动机定子绕组短路的瞬态仿真

该文根据三相感应电动机在αβo坐标系下的数学模型和开关式电压源逆变器数学模型，考虑具体定子绕组接线的不对称情况，推导出电机定子端电压的约束条件。编写了一个适合于三相感应电动机对称和定子不对称运行情况的实用仿真计算程序，通过实例对定子Y形接法三相感应电动机的定子单相短路和两相短路时的运行过程进行仿真计算，并对仿真结果进行分析。     

基于Magnet的六相感应电动机建模及仿真研究

在Magnet环境中建立六相感应电动机模型,并采用梯形波相电流对其驱动;分析了转矩电流和转子电流的关系,表明梯形波相电流实现了励磁电流和转矩电流的分立控制;对电磁场进行2D瞬态磁场仿真,分析了等磁势分布情况、磁感应强度波形、稳态电磁转矩和转矩电流的关系;添加Motion单元,对电动机的启动性能进行2D动态仿真。仿真结果表明,电动机空载和负载运行时电磁转矩响应速度快,无明显电磁转矩脉动和转速脉动,说明采用梯形波相电流驱动电动机的方法切实可行,仿真参数设置合理,为最终实现电动机的性能优化提供了参考。     

交流传动系统的计算机仿真技术

计算机数值仿真是分析和设计交流传动系统的有力工具,论文介绍交流传动系统的建模及计算机仿真技术,并以三相异步电动机的直接转矩控制系统为例,详述仿真的完整过程及方法,给出了仿真结果。     

矿用防爆柴油机无轨胶轮车检测系统建模

由于煤矿无轨辅助运输中有害气体排放和柴油机事故率高,由电池组供电的无轨橡胶轮胎电动车的弹簧来了。本文考虑了驱动系统,以提高电动汽车的性能。为适应煤矿复杂环境,无轨胶轮电动汽车基本结构分析基于三相交流感应电动机。在详细阐述了感应电动机的矢量控制理论后,在Matlab / Simulink中建立了带感应电动机转子的无轨胶轮电动车驱动系统的磁场定向矢量控制系统模型。仿真结果表明,所提出的控制算法允许驱动系统实现良好的稳态和动态性能。     

单相感应电动机瞬态过程的SIMULINK仿真

根据单相感应电动机在d-q静止坐标系下的动态数学模型，用MATLAB软件中的动态仿真工具SIMULINK构造出电容单相感应电动机的仿真模型。通过实例对电容起动单相感应电动机和电容起动、电容运行单相感应电动机的瞬态特性进行仿真计算，并对仿真结果进行分析。     

基于在线搜索的感应电动机模糊节能控制

针对传统的按转子磁链定向的感应电动机间接矢量控制系统在轻载情况下效率低的问题,提出了一种将基于在线搜索的模糊节能控制方法引入到传统的感应电动机控制系统中的设计方案。该方案在感应电动机瞬态运行时采用按转子磁链定向的间接矢量控制方法;在感应电动机稳态运行时采用基于在线搜索的模糊节能控制方法,以测得的直流输入功率作为控制量进行模糊寻优控制,可使电动机在最大效率处运行。仿真结果验证了该方案的正确性和有效性。     

基于Simulink仿真工具的感应电动机仿真模型研究

在分析感应电动机数学模型的基础之上,利用Ｍａｔｌａｂ软件提供的Ｓｉｍｕｌｉｎｋ仿真工具,构造了感应电动机的通用仿真模型。并设计了人机交互式界面,使得利用Ｍａｔｌａｂ进行交流调速诉仿真过程大大简化。该模型结构简单。可测量多,研究结果表明,能满足一般系统的要求,因而有较强的实用性。     

基于定转子电阻误差补偿的感应电动机自适应逆解耦控制研究

对于具有多变量、非线性、强耦合、慢时变等特征的异步电动机调速系统, 实现定子磁链与电磁转矩的高精度动态解耦是提高系统性能的关键. 首先通过非线性状态反馈建立感应电动机的积分逆模型, 并在此基础上提出了一个基于定、转子电阻误差补偿的感应电动机自适应逆解耦控制方法, 将补偿后的积分逆模型串联到对象的输入端建立广义被控对象. 复杂的感应电动机调速系统被解耦成电磁转矩与定子磁链的两个独立回路, 利用线性系统理论分别对独立回路进行综合设计, 实现定子磁链和电磁转矩对各自给定值的渐近跟踪. 利用Matlab进行了仿真实验, 实验结果验证了建议方案的有效性和可行性.     

基于龙伯格观测器的感应电机预设性能位置跟踪优化控制EI北大核心CSCD

考虑暂稳态约束、控制参数优化及参数摄动和负载扰动等对感应电机位置跟踪控制性能的影响,本文提出了一种基于龙伯格观测器的预设性能优化控制方法.首先,针对电机转子磁链在实际中不可测的问题,采用龙伯格观测器对其进行了快速准确的估计.其次,基于反步法完成感应电机位置预设性能控制器的设计,基于变增益指数趋近律完成感应电机磁链滑模控制器的设计,通过构造干扰观测器对电机系统中由参数摄动和负载扰动引起的不确定项进行观测,实现了对系统给定值准确的跟踪控制.再次,将遗传算法(GA)与改进的粒子群优化(IPSO)算法相结合,对所设计的控制器参数进行优化整定,进一步提高了系统的收敛速度和稳态精度.基于李雅普诺夫稳定性理论分析表:所设计的控制器能够保证位置跟踪误差一直处于预设边界内,且整个闭环系统是全局一致有界稳定的.最后,通过仿真和模拟实验对比分析验证了本文所提方法的有效性及在实际电机系统中应用的可行性.     

Stability improvement of a current source inverter-induction motor drive system

The induction motor driven by a current source inverter (CSI) is useful for four quadrant operation by a bridge controlled rectifier. In this paper, the dynamics and steady-state characteristics of the series diode type CSI-induction motor drive system are analyzed, taking into account the effects of the smoothing reactor and commutating capacitor. The stability of this system is analyzed as a sampled data system. The stabilizing effect of adding the stator voltage feedback, the dc-link current feedback and their derivative feedback is investigated, and experimental results are shown. The use of derivative feedback to the inverter frequency is found to be satisfactory in range of positive slip, but is found not to be satisfactory in range of negative slip.     

感应电机磁场定向变结构型模糊变频调速系统的分析与设计

运用变结构控制理论分析和设计感应电机磁场定向变频调速系统的模糊速度控制器 ,并在此基础上提出了在模糊控制器的输出增加开关线的前馈项构成模糊线性复合控制的方法 .理论分析和实验结果均表明 ,这种复合控制方法 ,不仅保持了模糊控制器原有的鲁棒性 ,而且既减少了转矩抖振 ,提高了转速响应的稳态精度 ,又改善了转速响应的快速性 .在高精度 ,快速响应的场合 ,这种速度调节器的模糊线性复合控制方法具有较大的实用价值     

感应电动机调速系统的自适应逆控制

针对电压源型逆变器供电的感应电动机调速系统,提出了一种自适应逆控制方法,实现了电磁转矩和定子磁链的解耦控制．应用得到的逆系统将多变量、非线性、强耦合的感应电动机调速系统解耦为电磁转矩和定子磁链两个一阶线性子系统,从而简化了各个闭环线性调节器的设计难度．为了提高系统的鲁棒性,利用递推最小二乘算法实时辨识电动机参数,降低了参数变化对系统性能的影响．使用MATLAB软件进行了仿真实验,实验结果验证了理论分析的正确性和控制方案的可行性．     

计及铁损时电动汽车用感应电机的Hamilton建模及无源控制

针对电动汽车电驱动系统的非线性特点,采用端口受控Hamilton系统理论与无源性控制原理研究了计及铁损的电动汽车用感应电机系统的建模和控制问题.首先,选取系统的总能量作为Hamilton函数,推导出考虑铁损的感应电机端口受控Hamilton模型,然后利用系统的互联和阻尼配置以及能量成形对闭环电动汽车电驱动系统进行无源控制,并分析了闭环系统的稳定性.由于闭环系统的Hamilton函数可作为Lyapunov存储函数,从而使控制器设计和稳定性分析更容易,控制器更加简单和易于实现.仿真结果验证了新控制策略的有效和快速性.     

直流直线电机保证精度的自适应全维状态观测器极点配置

直流直线电机在加速动态过程以及稳态时,有较大的速度跟踪误差和稳态误差.提出一种保证动态跟踪精度和稳态精度的自适应全维状态观测器极点配置方法,以提高直流直线电机在运动过程中的加速动态跟踪精度及稳态精度.其主要思想是在直流直线电机系统中安装直线测速装置及位置传感器,用来获取电机的速度状态和位移状态,结合电机输出构造全维状态观测器,配置控制系统期望的零极点,同时,在整个系统之前加入增益矩阵,对其稳态误差进行补偿,最后通过自适应调节器根据电机运行状态不断调节全维状态观测器、反馈控制律及增益矩阵,用以减小系统动态跟踪误差和稳态误差.将设计出的算法用于二段式风机叶片拼装系统激光引导定位装置中,Matlab仿真及实际应用结果表明:该控制算法能够更好地跟踪电机的速度,提高了系统的动态跟踪精度和稳态精度,闭环系统鲁棒性更强.