基于渐消卡尔曼滤波器的永磁同步电机的仿真

使用带渐消因子的自适应卡尔曼滤波构造了永磁同步电机的速度观测器.该滤波器根据永磁同步电机的输出,在线自适应调整渐消因子,从而使滤波器在电机模型存在误差或电机受到外扰的情况下仍收敛并保持最佳,同时具有高收敛速率的特点.最后对基于渐消卡尔曼滤波器的永磁同步电机进行仿真实验.仿真结果表明,该观测器能有效地实现电机的转速观测,具有良好的动、静态特性.     

大型发电机局部放电在线监测抗干扰的研究

针对大型发电机局部放电在线监测中存在的干扰问题,分析了监测现场各种干扰信号的特性,提出了采用自适应滤波算法来抑制干扰,介绍了自适应滤波器的组成,重点对自适应滤波算法进行了分析,并针对随机脉冲性干扰和周期性干扰进行了仿真试验。实验室的仿真表明自适应滤波算法能有效地抑制干扰和提取局部放电信号。     

基于RLS算法的高频响应电流提取策略研究

为进一步提高永磁直线同步电动机无传感器转子位置的检测精度,提出采用现代滤波技术提取永磁直线同步电动机动子绕组中的高频响应电流的自适应滤波方法。在分析基于递归最小二乘算法(RLS)的自适应滤波器原理和永磁直线同步电动机的旋转高频电压信号注入法的数学模型的基础上,利用基于RLS算法的自适应滤波器的抽头权值可以根据误差的大小进行自调整的特点,将基于RLS算法的自适应滤波器与永磁直线同步电动机旋转高频电压信号注入法相结合,以提取高频响应电流。在全速条件下进行了仿真研究,频谱分析结果表明,基于RLS算法的自适应滤波器提取的高频响应电流中杂波成分比利用巴特沃斯带通滤波器提取的高频响应电流中的杂波成分少,有利于减小杂波电流的干扰,进而提高永磁直线同步电动机转子位置的检测精度。     

交流伺服系统振动鲁棒M/T测速算法

针对使用增量式正交脉冲编码器进行测速的交流伺服系统中M/T测速算法易受电机转子机械振动干扰的问题,提出一种基于假脉冲剔除的M/T测速算法.分析M/T测速算法的实现机理,将机械振动条件下导致速度测量误差的主要原因归结为引起位置量化误差的假脉冲信号.分别采用数字滤波器和方向信号鉴别器对高频和低频假脉冲信号进行抑制,并给出改进后的M/T测速算法实现方案.仿真和实验结果表明:基于数字滤波器和方向信号鉴别器的假脉冲剔除法能够消除机械振动引起的位置量化误差.改进后的M/T测速算法对机械振动具有鲁棒性,且能够在电机整个运行速度范围内给出准确的速度测量值,从而提高了交流伺服系统的速度控制性能.     

基于RLS算法的自适应噪声抵消系统研究

介绍了一种基于RLS算法的自适应噪声对消系统,说明了噪声对消系统的原理以及RLS算法的步骤与流程。通过实例仿真,得到了基于RLS算法的自适应噪声抵消系统仿真图。分析仿真结果得出,在单频干扰与宽带噪声干扰两种情况下,RLS自适应滤波器都能很好地消除干扰得到有用信号。证实了在通信语音信号处理中,用基于RLS算法的自适应噪声对消系统可以消除语音噪声,提高语音通信的信号质量。     

基于自适应滑模观测器的永磁同步电机无位置传感器控制研究

永磁同步电机无位置传感器控制多基于高频信号注入法或状态观测器法。文中在分析变结构系统的基础上，结合表面式永磁同步电机在a、b坐标下的数学模型提出1种自适应滑模观测器估算电机转子位置与转速，并得到观测器的收敛条件，推导和建立了估算的自适应率，利用李亚普诺夫理论证明了算法的收敛性。该方法克服了传统基于电机模型的无位置传感器控制方法对电机参数的依赖性，观测器的稳定性不受电机参数变化及负载扰动的影响，具有较强的鲁棒性。以表面式永磁同步电机为应用实例进行的仿真与实验结果验证了该方法理论分析的正确性与实现的可行性。     

基于指令滤波的直驱永磁风机自适应有限时间反推控制

为解决额定风速以下直驱式永磁同步风力发电系统最大功率跟踪控制问题,提出一种基于有限时间指令滤波的自适应反推控制器.建立了直驱式永磁同步风力发电系统的动力学模型.引入高阶滑模微分器作为指令滤波器,并设计滤波补偿信号,解决了传统反推法中"计算爆炸"和控制器饱和问题,并保证有限时间收敛.使用自适应算法克服参数变化和系统未建模...     

金属氧化物避雷器泄漏电流在线监测数据自适应滤波算法

为有效剔除避雷器泄漏电流在线监测数据中的干扰信号,提出了一种基于形态学原理的新型自适应滤波算法。笔者首先比较了传统形态开—闭滤波器和传统形态闭—开滤波器对数据的滤波效果,分析了传统形态滤波器的结果偏倚现象。其次加权级联了形态开—闭滤波器和传统形态闭—开滤波器,实现了权重系数的自适应调整。最后通过仿真分析证明,该算法能有效地剔除避雷器在线监测数据中的脉冲干扰和白噪声干扰,实现数据的消噪与平滑处理。     

自适应滤波在电流矢量死区补偿方法中的应用

电机PWM控制方式存在死区问题,严重影响了电机的运行性能。在电流矢量死区补偿方法基础上,分析了检测电流的噪声对补偿方法的影响,认为噪声极大干扰了电流矢量的计算,破坏了补偿的准确性。为消除噪声的影响,提出了自适应滤波方法,并通过动态收敛系数方法提高滤波器响应速度。实验结果表明,这种滤波方法能有效提取信号中的直流成分,获得准确的分解电流,非常适用于基于电流矢量的死区补偿方法。相对其他噪声去除方法,该算法非常简洁,易于编程实现,占用资源少,实用有效。     

基于非线性变换的自适应时间延迟估计

含有脉冲性噪声的信号常使经典的时间延迟估计算法效果变差。给出了一种基于Sigmoid 变换的自适应时间延迟估计算法（SATDE）,采用 Sigmoid 函数,对含有脉冲性噪声的信号进行非线性变换;利用自适应滤波器对信号的时间延迟参量进行估计。计算机数值仿真实验结果表明,该算法在对信号的时间延迟进行估计时,不仅可以适用于符合高斯模型的信号噪声,更适用于含有脉冲噪声的信号。该算法是一种具有较好鲁棒性的时间延迟估计算法。     

永磁同步电机的自适应云模型控制研究

针对PID或其改进的算法鲁棒性偏低问题,提出了永磁同步电机(PMSM)的自适应云模型控制算法研究。在分析了自适应云模型结构后设计了PMSM自适应云模型控制器。搭建了基于自适应云模型控制算法的PMSM试验平台,试验结果表明提出的PMSM的自适应云模型控制算法精度高、性能稳定。     

基于优化SVPWM方法的伺服控制的研究

简单介绍了空间矢量脉宽调制( SVPWM)算法的原理及流程,提出SVPWM的控制方式存在功率开关器件的开关损耗问题和对公共电网所产生的谐波干扰问题,因此采用最小开关损耗的零矢量分配方法的优化策略对这两点不足进行弥补,通过计算确定了优化永磁电机性能的可行性.最后搭建实验平台,对提出的新方法进行实验,实验仿真结果清晰地表明...     

基于MRAS的永磁同步电机无速度传感器控制

传统的永磁同步电机矢量控制需要实时获取转子的位置信息,常用的转子位置传感器存在增加系统体积、成本高、易受干扰等问题,且难以在恶劣的外部环境下正常运行.文中基于永磁同步电机的数学模型和转子磁场定向的矢量控制方法,对目前的无速度传感器技术进行了深入研究,提出了一种在同步旋转坐标系下的模型参考自适应系统(MRAS)来估计转子位置的方法.该方法以含有转子位置参数的永磁同步电机定子电压方程为可调模型,以永磁同步电机本身作为参考模型,以超稳定性与正性动态理论为基础设计了自适应率.同时利用稳态定子电压方程对dq轴电压进行前馈解耦,改善了由于dq轴电流两个分量间存在的交叉反馈关系导致的系统收敛性较差的问题.最后对所提出的新型MARS无速度传感器控制进行了仿真分析,并利用基于模型设计(MBD)的方法直接在Simulink中生成DSP的核心算法代码进行实验验证.结果 表明,该方法能够较好地估计转子位置,可以代替位置传感器.     

自适应高阶滑模永磁同步电机永磁磁链观测

针对永磁同步电机(PMSM)用传统方法难以准确观测永磁体的失磁问题,讨论基于自适应非奇异终端滑模变结构的永磁磁链观测策略。依据永磁体失磁工况建立永磁同步电机数学模型,根据永磁同步电机失磁故障检测,构建自适应和非奇异终端滑模观测器,给出定子电阻自适应估计值,借助Lyapunov稳定性理论对观测器的稳定性加以证明,依据滑模变结构等值控制原理构造出永磁磁链算式。仿真实验验证了在改变定子电阻参数后,自适应高阶滑模永磁磁链观测器能准确地检测磁链参数。     

锥形转子永磁电机的结构对性能参数的影响

锥形转子永磁电机具有与普通永磁电机不同的结构特点,电机的分析计算有其特殊性,以简化方法计算容易得出误差较大的结果.以三维有限元法分析了不同结构参数下锥形转子永磁电机的磁场分布,结果表明其磁场沿轴向分布比较均匀,并且气隙磁场随着转子轴向位移的增大线性降低.在此基础上,分析了锥角,转子轴向位移,永磁体形状等结构参数对交直轴电感、转矩等的影响,结果表明交直轴电感参数在不同的永磁体形状下随着转子轴向位移有着不同的变化趋势,锥角影响着交直轴电感的变化幅度,转矩随着转子轴向位移的增大而减小.同时计算分析的正确性通过样机实测值得到了验证.     

有轨电车用永磁电机同步调制技术研究

永磁同步电机相比于异步电机以其自身的明显优势在轨道交通领域有着越来越广泛的应用。本文针对有轨电车用永磁电机脉冲调制方式,分析了现有的永磁电机脉冲同步调制技术的难点及存在的问题。结合有轨电车用永磁电机的特性以及工程实际,提出了一种简单有效的脉冲同步调制方法。该调制方法以空间矢量脉宽调制（SVPWM）的基本理论为基础,低速下采用异步调制模式,高速下采用五段式和七段式混合同步调制的模式,针对不同的调制区间采用不同的载波比构建电压脉冲。实验证明,本调制方式可以实现电机在高速区的同步调制,输出电压脉冲稳定,不同载波比切换过程中无冲击,易于工程化实现。     

Cylindrical linear pulse motor with interior permanent magnet mover

The advantages of the conventional cylindrical linear pulse motor (C-LPM), which has a ring permanent magnet between the A- and B-phase stators, are its simple magnet shape and small motor diameter; the disadvantages are the thrust imbalance resulting from the magnetic flux path of the outer poles being longer than that of the inner poles. This thrust imbalance decreases the pull-in thrust and increases the positioning error. In this paper, a new C-LPM with an interior permanent magnet mover which reduces this thrust imbalance is proposed. Steady and dynamic thrust are also examined and a magnetic equivalent circuit is discussed. It is shown that a C-LPM with an interior permanent magnet mover effectively improves the thrust imbalance and the dynamic thrust     

少稀土组合磁极Halbach永磁同步电机优化设计

针对稀土永磁同步电机(PMSM)对稀土永磁材料依赖性大的问题,提出一种少稀土组合磁极Halbach PMSM,永磁体采用Halbach充磁方式。阐述了该电机新型转子的磁钢结构,其中主磁极由双层永磁体组成,上层磁钢为钕铁硼永磁材料,下层磁钢为铁氧体永磁材料,辅磁极磁钢也为铁氧体永磁材料。以电磁转矩、转矩脉动和齿槽转矩为优化标准,对电机每极永磁体块数、充磁角度、永磁体材料和永磁体厚度等电机参数进行优化。采用定子斜槽结构降低齿槽转矩。优化后的少稀土组合磁极PMSM在保证转矩性能的情况下,减少了永磁体用量,降低了电机成本。最后通过有限元法分析该电机在空载和额定负载下的特性,验证了该电机设计的合理性。     

永磁电机定子过盈量的优化设计研究

永磁电机定子装压过盈量会造成电机主磁场变化,使实际电机的性能偏离设计值。为了优化设计,依据铁磁学理论和磁路定律,研究过盈量对定子铁心产生应力、应变的影响,提出定子磁压降与过盈量的解析方程。以一台560 kW电机为研究对象,建立求解模型并进行仿真运算和试验,证实了求取最优过盈量的有效性。本文的分析结果对永磁电机优化设计提供了一定的借鉴意义。