基于低通滤波器的定子磁链观测器改进研究

在直接转矩控制系统的定子磁链观测器中,通常采用低通滤波器取代纯积分器,以消除积分环节的直流偏置误差和初始值误差.同时,也引入了定子磁链的幅值和相位误差,严重影响了磁链观测精度和系统的动、静态性能.在深入分析纯积分器和低通滤波器的局限性的基础上,提出了一种改进型定子磁链观测器,给出原理图,并进行仿真比较.     

一种无测速定子磁链观测器的研究

磁链观测在磁场定向控制方法中有着举足轻重的作用，直接转矩控制依赖定子磁链的观测，由于U－I观测模型不需要测速器，相对于I－ω是有优势的。在使用U－I模型时只受定子电阻Rs一个量影响，尤其是在低速时Rs的偏差起很大的作用。本文讨论了近期提出的一种定子磁链辨识方法，完善了它的理论基础，将它和其他几种方法作了比较，并做了一些仿真工作说明了分析的正确性。     

优化反馈补偿闭环定子磁链观测器

针对纯积分定子磁链观测器存在的直流偏置与积分漂移问题,对反馈闭环磁链观测器进行了优化,设计了一种改进的反馈补偿闭环磁链观测器。该观测器先利用磁链与反电动势两矢量的正交关系,控制二者的夹角余弦值为零,再通过简单的乘法运算,实现对磁链的动态补偿,从而得到正确的积分结果。理论分析显示,积分结果中的直流分量能够得到完全消除,同时仿真结果证明了,改进观测器的良好性能以及理论分析的正确性。     

磁链观测器的实现

本文主要讨论了目前广泛应用于电机控制的各种磁链观测器，并对各自的特点和结构作了简要介绍。重点在于高频信号注入情况的磁链观测器设计．由于该方法对参数鲁棒的特性．使得电机在零速和低速下的控制性能得到提高。     

感应电机直接转矩控制系统的新型滑模定子磁链观测器

为提高定子磁链的估计精度,改善直接转矩控制驱动系统的性能,提出了一种新型定子磁链滑模观测器。采用Lyapunov稳定性理论证明了观测器是稳定的。该观测器的实现无需电压信息,对电机参数变化具有强鲁棒性,即使在电机低速运行区依然能够提供精确的磁链估计值。仿真结果验证了基于该观测器的感应电机直接转矩控制系统具有优良性能。     

直接转矩控制系统中定子磁链观测器研究

针对电机直接转矩控制中传统的定子磁链纯积分器估算方法和低通滤波器估算方法的不足,该文提出了一种具有幅值限制的改进型积分器的定子磁链观测器,不仅可以避免积分饱和,而且采用这种磁链观测器的系统在高速时具有较强的抗扰性,在低速时也能较有效的抑制积分器的初始值误差和直流偏移误差,可以提高定子磁链的估算精度,从而获得较好的电机动、静态性能.     

定子磁链观测器低通滤波器的改进

为提高传统的改进低通滤波器的动态性能,提出一种新型改进低通滤波算法。与传统改进低通滤波算法不同,新算法对定子感应电势进行相位和幅值补偿,然后再通过低通滤波获得定子磁链,有效提高了传统改进低通滤波器的动态性能,尤其是低速性能。通过理论分析,解释了新算法利用交换补偿与低通滤波环节顺序后磁链观测动态性能提高的原因,该方法在理论上能消除低通滤波器磁链动态跟踪误差。为进一步验证新算法的有效性,建立了感应电动机直接转矩控制系统仿真与实验平台。大量仿真与实验结果验证了该方法的有效性及其优良的动态性能。     

一种改善异步电动机定子磁链观测器精度的方法研究

直接转矩控制中(DTC),定子磁链的观测精度直接影响控制系统的性能,尤其在低速下,观测精度极易受定子电阻的影响.提出一种新的定子磁链观测方法.该方法是从异步电动机数学公式出发,推导出不含有定子电阻参数的定子磁链计算公式.仿真和实验结果证明了该磁链观测方法的可行性,尤其在低速下提高了磁链观测精度,对电动机参数的变化具有良好的鲁棒性,对于辨识定子电阻奠定了一定基础,有一定指导意义.     

异步电机定子磁链观测方法的改进研究

针对传统直接转矩控制电压模型定子磁链观测器存在的直流偏移和初始值偏差问题,在传统改进算法的基础上,通过交换低通滤波环节与补偿环节的相对位置,提出了一种新型磁链观测器.理论分析和仿真结果表明,新算法能够消除低通滤波器磁链动态观测误差,在有效抑制饱和与直流漂移的同时,完全补偿相位和幅值误差,提高了磁链观测精度.     

基于电压模型的定子磁链观测器及参数设计方法

基于电压模型的定子磁链观测中,通常采用一阶低通滤波器来替代纯积分环节,以消除积分环节对直流量的积累作用。但低速时在磁链观测上的误差,会直接影响直接转矩控制系统的效率和性能。介绍了3种基于电压模型的定子磁链观测器,给出原理框图,并进行仿真比较。此外,还结合仿真数据分析了低通滤波器截止频率的选择问题。     

基于直接转矩控制的高性能磁链观测与速度观测

提出了一种高性能的定子磁链和转子磁链的观测方法，并在转子磁链的基础上估算出电机转速，最后将结合磁链观测的速度估计器应用到无速度传感器直接转矩控制系统中。仿真和实验结果表明，这种观测方法能够提高速度的观测精度，增强系统的鲁棒性，并使直接转矩控制系统的低速性能得到较大提高。     

基于人工神经网络的交流感应电机控制系统

讨论了用径向基函数网络(radialbasisfunction,简称RBF)方法所设计的交流异步电机直接转矩控制系统的自适应电机的u-n模型。该模型实时性好,能够克服电机在低速状态下定子电阻的变化及参数变化所带来的影响。仿真表明所设计的系统具有良好的控制性能。     

基于改进型磁链观测器直流励磁同步电机控制

定子磁链的准确观测和有效控制对提高直流励磁同步电机直接转矩控制系统的性能有着重要的意义,针对纯积分电压模型存在观测磁链偏差问题,提出一种基于磁链幅值平方和修正方法的定子磁链观测器,并对该观测器进行详细的分析.同时将简化三电平空间矢量调制算法引入到直接转矩控制中,实现转矩、磁链误差的精确补偿,并在此基础上提出三电平功率变...     

感应电机Super-twisting算法定子磁链观测器设计

为了提高感应电机定子磁链的观测精确度,提出了一种基于Super-twisting算法的磁链观测方法,设计了定子磁链观测器,并应用到感应电机直接转矩控制中。依据滑模变结构控制的鲁棒性特点来抑制多输入多输出定子磁链观测器系统中的扰动。利用Super-twisting算法所需信息少的优点,设计了简单的控制律,从而更适合于实际工程应用。在对观测器稳定性进行分析时,将转速和耦合量看作扰动来处理,并给出了系统一致渐近稳定的充分条件。与常规电压模型法相比,基于Super-twisting算法的定子磁链估算值更加准确,且对电机定子电阻参数变化具有更强的鲁棒性。仿真和实验结果验证了该方法的有效性。     

基于粒子群优化神经网络观测器感应电机定子电阻辨识

针对感应电机模型参数时变性突出的问题,提出一种基于粒子群优化神经网络观测器感应电机定子电阻辨识方法。该方法首先通过构建一个含待辨识参数的非线性函数,然后根据神经网络的一致逼近任意非线性连续函数的性质,利用RBF神经网络逼近这个非线性函数,并在此基础上构造自适应观测器。采用伪降阶观测器结构,减少了参数辨识的计算时间;用粒子群优化算法对神经网络参数进行优化,提高了神经网络的收敛速度和逼近精确度。仿真和实验结果验证该方法鲁棒性强,动态性能好,具有较好的辨识效果。     

一种低速下磁链观测补偿的新方法

在电压模型磁链观测中,常用一阶惯性环节代替纯积分环节,解决直流偏置和初始值等问题。但低速时在磁链观测上的误差,会直接影响直接转矩控制系统的效率和性能。本文从理论上和仿真上对低速下的磁链和转矩的观测误差进行了分析,提出了一种新型的在低速下采用电压模型观测异步电机定子磁链的补偿方法。该方法采用检测电机定子电流在低速下对滤波器截止频率进行动态调整的补偿方法,给出了原理框图和实现方法。在数字控制系统中,该补偿方法具有简单、容易实现的优点。并对补偿前后的观测结果进行了仿真比较和试验。仿真和试验结果表明经补偿后直接转矩控制系统的低速性能有十分明显的提高,从而证实了该补偿方法的有效性。     

一种异步电机定子磁链弱磁控制方法

本文提出了一种电动汽车用异步电机的定子磁链弱磁控制方法,通过引入定子参考电压与逆变器能提供的电压值的比较,确定电机的运行区域,进而确定能够输出最大转矩的励磁电流,再结合给定转矩求出定子磁链参考值。本方法采用定子参考电压与母线电压对应值的比较,仅需简单计算即能实现恒转矩、恒功率、降功率区域的平滑过渡。在逆变器和电机的电压、电流能力一定时,能够输出最大转矩。无需转子磁链定向,适用于定子磁链控制的场合。通过动态调整转矩给定限制值可保证电机稳态运行不过流。仿真和实验结果证明了本方法的有效性。     

直接转矩控制中一种磁链估计新方法

将直接转矩控制（ＤＴＣ）与定子磁链定向矢量控制（ＳＦＯＶＣ）相结合,利用ＤＴＣ中电压矢量的空间位置角,推导出ＳＦＯＶＣ中的磁链定向角,然后根据旋转坐标系中ｄ轴和ｑ轴电流分量,建立定子磁链估计的数学模型,宋可使中磁链的估计更简便晚行出更精确。给出了一个７．５ＫＷ交流电机ＤＴＣ的实验结果,证明了理论分析是正确的实用的     

直接转矩控制的发展与展望

文章介绍了直接转矩控制（DTC）发的历史、现状，重点介绍了它在现阶段发展的情况，并对它在未来的发展前景进行了展望。