基于主元分析神经网络补偿的感应电动机逆解耦控制

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α阶积分逆模型,并分析非线性状态反馈的误差对其逆模型精度的影响.在此基础上提出了一个基于主元分析神经网络补偿的感应电动机逆解耦控制方法,将补偿后的α阶积分逆...     

基于定子磁链模型的异步电动机反馈线性化控制

从异步电动机的定子磁链模型出发 ,应用直接反馈线性化理论实现了异步电动机系统的输入 -输出线性化与解耦。系统分解成转速和磁链两个独立的最简线性子系统 ,实现了转速和磁链的完全解耦。算法简单实用 ,仿真结果表明其性能优良     

基于逆系统理论的感应电动机解耦控制的研究

应用多变量非线性控制的逆系统理论,对感应电动机变频调速这一多变量、非线性、强耦合的控制对象进行解耦控制,从而将其分解为转速和转子磁链两个线性子系统,并应用线性系统理论对其进行综合。研究表明,这种新的控制策略实现了感应电动机转速与转子磁链的动态解耦。论文的最后给出了仿真结果。     

基于精确线性化解耦的永磁同步电机空间矢量调制系统

从永磁同步电机的定子磁链模型出发，应用精确线性化理论，实现永磁同步电机输入输出线性化与解耦。将永磁同步电机动态解耦成二阶线性转速子系统和一阶线性磁链子系统，结合磁链扇区判断方法和线性化解耦后的实际系统输入来确定目标空间电压矢量，实现了永磁同步电机调速系统的转速和磁链动态解耦控制。仿真和实验结果表明，基于精确线性化解耦的永磁同步电机空间矢量调制系统具有理想的速度跟踪性、良好的鲁棒性和低速性。     

电压型驱动按定子或气隙磁链定向的优势分析

为了避免转子参数对低速动态性能的影响,采用电压输出控制型变频器,分别按定子和气隙磁链定向时的矢量控制.推导出磁链定向时的解耦控制方程,在附加一定形式的去耦项之后均可实现完全解耦,并且转矩和磁链检测算法均与转子参数无关,可大幅改善闭环控制的鲁棒性和精度.仿真结果表明,由电压输出控制型逆变器驱动的定子或气隙磁链定向的交流异步电动机动态调速系统会具有新的更大的应用优势.     

基于神经网络逆系统理论无轴承异步电动机解耦控制

无轴承异步电动机是一个多变量、非线性、强耦合的系统,其径向力和转速之间存在交叉耦合,若要实现电动机转子稳定悬浮和运行,必须对电动机转速和径向力进行动态解耦控制。为此,本文提出了一种基于神经网络逆系统的无轴承异步电动机解耦控制方法。理论分析表明,此方法可以将无轴承异步电动机动态解耦成位移子系统、转速子系统和磁链子系统,从而简化外环控制器的设计,进一步提高整个系统的控制性能。最后,对采用所提解耦方法的整个无轴承异步电动机控制系统进行了仿真和初步的实验研究,结果验证了该解耦方法的有效性。     

永磁同步发电系统中转矩和磁链精确线性化解耦控制

为了实现直接转矩控制(direct torque control,DTC)永磁同步发电系统直流输出电压的快速而平稳控制,需要电磁转矩与定子磁链控制之间的解耦。该文首先根据定子静止坐标系中定子电流和定子磁链状态方程,推导出以电磁转矩和定子磁链幅值平方为状态变量的永磁同步发电机仿射非线性模型。然后以该非线性模型为基础,结合输入输出线性化理论推导出以电磁转矩和定子磁链幅值平方为输出变量的定子电压矢量给定数学模型。根据定子磁链幅值平方和电磁转矩跟踪控制要求,设计出线性化后系统输入控制变量形式,并据此进一步计算出定子电压参考矢量。最后利用空间电压矢量调制(space voltage vector modulation,SVVM),实现永磁同步发电机定子磁链幅值和电磁转矩控制的动态解耦。实验结果表明,采用该文提出的新型控制策略发电系统具有理想的电磁转矩和定子磁链幅值跟踪性能,转矩及电流脉动较小,直流输出电压控制迅速而平稳。     

一种改进异步电动机定子磁链观测器的研究

针对异步电动机直接转矩控制中电磁转矩脉动大与异步电动机高、低速的快速平滑切换困难,依据直接转矩控制理论,在u—n模型基础上,提出了一种改进的异步电动机定子磁链观测器,考虑了定子漏电感,并给出了磁链模型。仿真结果表明,与u—n模型比,提高了定子磁链与电磁转矩的精确度,可以实现高、低速的快速平滑切换,取得了较好的动、静态性能。     

异步电动机运动电动势控制

根据机电能量转换原理和坐标变换理论,证明通过相坐标系到两相正交坐标系的变换异步电动机实现了变压器电动势和运动电动势作用的解耦;转子磁场定向不仅实现了电磁转矩和磁链的解耦,而且实现了转子变压器电动势和运动电动势的解耦;转矩控制可以通过控制转子运动电动势来实现;异步电动机变频调速可以归结为对转子运动电动势的控制.并进一步提出基于运动电动势控制的转子磁场定向控制系统,仿真结果证明该方法的动态性能与传统的矢量控制相同,为异步电动机的速度控制提供了一条有效途径.     

基于神经网络逆的永磁同步电机自适应解耦研究

针对永磁同步电机多变量、非线性、强耦合等特性,提出一种基于神经网络逆的模型参考自适应解耦控制方法。神经网络逆系统与原系统复合成两个伪线性子系统,一个一阶磁链子系统和一个二阶转速子系统。定子电阻随温度变化而变化,进而影响磁链子系统和转速子系统的解耦控制。模型参考自适应控制方法可以通过误差调节来减小定子电阻变化对系统的影响,仿真试验结果表明该控制策略能够在定子电阻发生变化的情况下实现转速与定子磁链之间的动态解耦,并能保证系统的稳定性。     

基于自适应转子电阻估计器的感应电机逆解耦控制

提出了一种具有自适应转子电阻估计器的感应电机的逆解耦控制方法.首先通过非线性状态反馈获得感应电机的逆系统,将感应电机这个多变量、非线性、强耦合的对象动态解耦成转速与转子磁链两个二阶子系统;然后,采用模型参考自适应系统（MRAS）理论来设计转子电阻估计器,在线估计时变的转子电阻,从而保证在整个电机运行区域内,转速与磁链之间的输入输出解耦关系不变;最后,分别设计线性控制器对转速与磁链子系统进行闭环控制.仿真结果表明,提出的控制方案具有优良的动态和静态性能,且对电机参数变化具有强鲁棒性.     

基于解耦策略的直线感应牵引电机法向力自适应最优控制

中低速磁悬浮列车和部分地铁车辆均采用直线感应牵引电机作为驱动机构,该电机特有的边缘效应和法向力对直线感应牵引电机的效率以及性能均产生很大的负面影响,因此直线感应牵引电机采用常规的电传动控制策略并不能取得良好的控制效果。该文充分考虑边缘效应的影响,建立了直线感应牵引电机的数学模型。将推力与磁通进行解耦,并分析磁通、推力与电流控制环节的非线性与时变性,提出了神经自适应控制的设计方法。分析了法向力的组成与特性,得出其数学表达式,以推力与磁通解耦为基础,结合最优化理论,考虑多个优化目标建立损耗最小函数,实现直线感应牵引电机的损耗最优控制。计算机仿真与实验对所提控制策略与传统控制策略进行对比,验证了该方法在典型工况下的有效性。     

感应电机的无速度传感器逆解耦控制

提出了一种基于扩展的Kalman滤波器的感应电机无速度传感器逆解耦控制方法.首先采用逆系统方法将感应电机的转速与转子磁链进行动态解耦,其次由扩展的Kalman滤波器(EKF)对转速及转子磁链进行实时估计,最后由线性综合方法设计转速和转子磁链闭环调节器,从而实现感应电机的无速度传感器逆解耦控制.仿真结果表明EKF可在整个调速范围内进行高精度的转速和磁链估计,系统具有优良的动态和稳态控制性能     

基于模糊控制的直线感应电动机控制系统研究

传统的PID调节器整定要依赖于被控对象的精确的数学模型。直线感应电动机精确的动态数学模型很难建立，提出了一种基于模糊控制的直线感应电动机矢量控制方法。用模糊控制器代替VVVF矢量控制系统的PID转矩调节器和PID磁链调节器。仿真和实验结果表明：该方法比基于矢量控制的VVVF交流传动系统具有更好的控制效果，还大大提高了整个控制系统的性能。     

三相无轴承异步电机的磁场定向控制

为实现三相无轴承异步电机的高性能悬浮和驱动控制,研究了4极转矩系统和2极磁悬浮系统的磁场定向控制问题.首先对转矩系统的气隙磁场定向和转子磁场定向控制进行了对比分析,然后分析了磁悬浮系统的磁场定向控制策略和非定极转子的感应补偿问题;最后,根据三相无轴承异步电机的运行控制特点,转矩系统采用了转子磁场定向、悬浮系统采用了气隙磁场定向和感应补偿的组合控制策略,对三相无轴承异步电机的控制系统进行了仿真和实验分析.结果表明:在额定转速范围内,可实现可靠的悬浮控制和良好的解耦控制性能.所采用的磁场定向控制策略是可行的.     

High Performance Control of Matrix Converter Fed Induction Motor Drive System

I Introduction Matrix converter(MC)is a modern energyconversion device that has been developed over the lastthree decades[1~5].Matrix converter fed motor drive issuperiorto pulse width modulation(PWM)inverter drivessince it provides bi-directional power f…     

Hardware Implementation of Direct Load Angle Controlled Induction Motor Drive

In this article, a direct load angle (DLA) control method for induction motor drive is proposed to reduce the torque and flux ripple. It is based on control of incremental change in load angle. The torque control is achieved without losing the benefits of conventional direct torque control (DTC) by reference stator flux angle, which is the sum of load angle and rotor flux angle. In this proposed DTC scheme, coordinate transformation is not required in torque control unit and reference voltage sector number and angle are not required in PWM unit, which reduces the control complexity. Proposed DTC control method is applied to two level voltage source inverter fed induction motor drive and hardware results are presented. From the hardware results, it is found that the proposed DTC control scheme impressively reduces the torque and flux ripples when compared with conventional space vector modulation (SVM) DTC.     

感应电机的神经网络逆系统线性化解耦控制

提出了一种新的感应电机的线性化解耦控制方法，其特点是不依赖于对象的精确数学模型与参数。通过用静态神经网络加积分器来构造感应电机的逆系统，将感应电机这一多变量、非线性、强耦合的复杂对象动态解耦成转速与转子磁链两个二阶线性子系统，然后运用线性系统理论进行综合。仿真与初步的实验结果表明系统具有优良的静态及动态解耦性能，且对电机参数的变化与负载扰动具有较强的鲁棒性。     

电动汽车异步电机变频驱动系统的自抗扰控制

电动汽车异步电机电驱动系统通常采用效率优化策略以节约电能,但效率优化异步电机变频驱动系统存在磁链、负载变化以及电机参数时变等多种不确定因素,对闭环系统的控制器设计提出了较高的要求.为提高电驱动系统的运行性能,设计了效率优化异步电机变频驱动系统的自抗扰控制器,根据在不同负载时电机磁链变化大的特点,给出了自抗扰控制器的参数整定方案.实验结果表明,采用自抗扰控制器的效率优化异步电机变频驱动系统与传统的采用PI调节器的效率优化异步电机变频驱动系统相比,具有更好的抗干扰性能和快速的转速跟踪性能.