风机类负载下的永磁同步电动机速度反推控制

针对风机负载的特点，提出一种基于非线性控制策略的反推控制，实现了速度闭环控制。设计的反推控制可以实现永磁同步电动机速度跟踪控制，保证系统具有良好速度跟踪性能，而且提高了风机类负载的效率。     

永磁同步电机的自适应逆控制

设计了自适应逆控制的永磁同步电机(PMSM)控制系统,控制系统采用双闭环结构的矢量控制,将自适应逆控制方法引入速度控制。运用非线性自适应滤波器,实现系统的建模与逆建模,并引入滤波器构成了速度控制器,采用最小均方差(Least Mean Square,LMS)自适应滤波算法在线调整其权函数,实现速度的精确控制。在基于DSP的永磁同步电机速度控制系统平台上的实验结果表明,非线性滤波器能够建立电流环模型,提出的非线性自适应逆控制方法能够实现精确的速度控制。与PID控制方法相比,具有更精确的速度跟踪性及更快的响应速度。     

基于DSP无速度传感器直接转矩控制的实现

为了提高异步电机无速度传感器矢量的控制性能,将无速度传感器矢量与其矢量控制结合起来,组成一种基于TMS320F2812的无速度传感器直接转矩控制系统.本文主要介绍了硬件实现其软件实现方法,并且通过MATLAB/Simulink仿真验证了所提出方法的有效性使系统具有良好的动态性能以及稳定性,实现了DSP无速度传感器直接转矩控制.     

基于动态滑模控制的永磁同步电机位置速度一体化设计

为解决永磁同步电机伺服系统中传统位置滑模变结构控制中的速度控制问题,提出了基于动态滑模控制的位置速度一体控制方法。分析了现有四段式位置滑模变结构伺服控制方法以及存在的问题,设计了动态滑模控制律,通过简单切换就能实现精确位置定位和速度控制,最后给出了参数调整策略。该方法具有结构简单、原理清晰且滑模抖振小等特点,有利于数字控制实现。仿真和实验结果表明基于动态滑模的位置速度一体化控制方法可行和有效。     

用寄存器实现步进电机速度控制

介绍一种用寄存器实现电机速度控制的方法，该方法占用空间小，控制灵活，能方便地实现电机速度控制。     

基于状态观测器的感应电机速度传感器故障诊断及容错控制

速度传感器是感应电机矢量控制系统的重要组成部分,当其出现故障时会严重影响系统的性能。设计感应电机矢量控制系统,并在此基础上实现了基于状态观测器的感应电机速度传感器故障诊断及速度传感器发生故障后的容错控制。在速度传感器正常时,状态观测器工作在故障诊断方式下;速度传感器发生故障后,该状态观测器工作在速度估计方式下,系统由原带速度传感器矢量控制方式平滑切换到无速度传感器矢量控制,从而实现速度传感器的容错控制。该设计的有效性在dSPACE实验平台上得到了验证。     

基于旋转电动势控制的感应电动机转子磁场定向控制

基于机电能量转换原理和坐标变换理论,证明了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旋转电动势的解耦,转矩和速度控制可以通过控制转子旋转电动势来实现.提出了基于旋转电动势控制的转子磁场定向控制系统,该系统在磁场恒定时可以实现恒转矩控制,在弱磁时可以实现恒功率控制.仿真结果表明该控制方法具有良好的动态性能,这为感应电动机的高性能速度控制提供了一条新的有效途径.     

起停式飞剪控制系统

具体分析了起停式飞剪的运行过程;飞剪控制单元如何根据剪切长度和工件速度等变量计算剪切的速度给定和位置给定曲线,控制传动装置驱动剪刃运行实现高速高精度剪切以及在轧钢应用中实现起停式飞剪控制所应重视的问题,如超速剪切,工件速度补偿,传动系统的速度跟踪特性等。最后讲述了实际应用的两种控制方案,及其各自特点。     

基于DSP的无速度传感器直接转矩控制研究

为了实现对异步电机的高性能控制,在直接转矩控制的基础上,结合定子磁场定向和转子磁场定向各自的特点,讨论了速度估计的算法,提出了一种简单、实用的速度估计方法,并通过DSP（TMS320F2812）实现了无速度传感器直接转矩控制。实验结果表明算法正确、方案可行。     

永磁同步电动机的哈密顿控制与DSP实现

为了实现对永磁同步电动机(PMSM)速度的精确控制,提出了一种利用端口受控哈密顿(PCH)方法对速度伺服系统进行控制的方法。首先,根据PMSM的PCH数学模型,求取速度控制器,并针对负载转矩未知的情况设计了转矩观测器;然后,搭建了一套基于TMS320F2812 DSP的速度控制系统实验平台;最后,通过实验对设计的控制器进行了验证。实验结果表明了该控制器能够实现电机的速度控制,并且具有良好动态性能及稳态性能,满足了PMSM高性能控制要求。     

High‐performance speed control based on an instantaneous speed observer considering the characteristics of a dc chopper in a low speed range

This paper proposes a new high‐performance speed control method for wide speed range, which is based on instantaneous speed observer considering the characteristics of dc chopper. In order to regulate a motor speed for wide speed reference including a very low speed range, this paper designs the instantaneous speed observer which uses the information of an armature current and an armature voltage. This observer has no effect of inertia variation and disturbance torque completely, but it has the effect of electrical parameter variation. Hence, this paper proposes a new identification algorithm to cancel out the estimation error caused by both the resistance variation and the voltage drop. The proposed observer can always estimate an instantaneous value of motor speed. The proposed total system becomes a new robust speed servo system for a wide speed range. © 1999 Scripta Technica, Electr Eng Jpn, 130(3): 77–87, 2000     

基于视频序列图像的车辆测速研究

基于高速公路移动测速设备的测速模式,本文提出了一种基于视频序列图像的车辆测速实现方法,通过测定固定时间间隔的两帧连续序列图像中目标车辆的相对位移实现车速的测定,运用车道划分、车辆定位判别的思想提高了测速的精度,对车道划分前后的速度测量误差进行了分析,并指出了实际测速时需要注意的几个关键点.实验结果表明,该方法能较为精确地测量出车辆的实际行驶速度,克服了传统测速方法的多种不足,在高速公路移动测速等场合具有较好的实用价值.     

基于电流辨识速度的双馈矢量调速系统的研究

基于磁链进行速度辨识的无速度传感器的双馈调速系统 ,在同步速附近不能准确计算磁链 ,所以系统在同步速附近存在死区。本文提出了一种基于电流进行速度辨识的双馈矢量调速系统 ,有效解决了这一问题。文中给出了速度辨识原理及调速系统的组成 ,进行了系统仿真和实验。仿真和实验结果表明系统具有良好性能     

用实测风速校正的短期风速仿真研究

风速仿真是风力发电研究的重要手段之一。该文简述了风特征研究概况,建立了基于Kaimal风速功率谱的短期风速仿真模型;将仿真风速与实测风速时间序列做对比,发现仿真结果总体性态良好,但无法反映被仿真场址的特定风速变动规律。因此,进一步提出了用实测风速校正仿真风速的方法,校正后的仿真风速不仅总体性态良好,而且能很好地反映被仿真场址的特定风速变动规律。该文的短期风速仿真方法可以用于短期风速预测、风轮机动态仿真、风力发电控制与电能质量分析等风力发电仿真研究,也可以用于其它风工程、信号分析等领域的仿真研究。     

基于自适应理论的新型无速度传感器转速估算法

阐述了一种利用PI控制来直接消除估算转速和实际转速误差的自适应估算转速法。在高速时,其动态和静态性能较好,估算转速能与实际转速基本重合;在低速时,整个系统性能稳定,估算转速也能实时跟随到实际转速。     

一种基于PSD的转速测量新方法

转速测量方法如机械转速测量法、霍尔效应法等,其测量速度与动态测量范围有限。基于线阵CCD图像传感器实现的转速测量方法实时性受限,并易受振动、器件倾斜、亮条纹宽度等因素的影响。为了解决这些问题,提出了一种基于一维位置敏感器(position sensitive detector,PSD)的新型转速传感器。通过被测轴上的反射材料,将转轴的转速转变成光斑在PSD上的位置移动,利用PSD高速、高分辨率的特点,结合数字化的采集方案,实现了高、低大范围、非接触、高精度、实时性的转速测量,测量的最大转速达105r/s;当转速发生变化时,测量的波形能够在一个周期内进行调整,实时性可靠性高;实验在0~50 000 r/min内平均相对误差为0.079 1%,最大误差为0.168%,线性度优于1.1%,满足高精度测量的要求。     

采用叶尖速比法和爬山搜索法相结合的风力发电系统 最大功率点跟踪研究

在风力发电机控制中采用叶尖速比法,可以实现快速功率跟踪,但常由于风速测量值与实际风速值不一致,导致无法达到最大功率点。由于爬山搜索法不需要测量风速,所以采用爬山搜索法和叶尖速比控制法相结合来实现快速最大功率跟踪。当风速变化超过±1 m/s时,采用叶尖速比控制法,按测量风速计算出参考转速,迅速跟随,达到指定转速后,切换到爬山搜索法,实现精确的最大功率跟踪。在Matlab环境下,建立了永磁直驱式风力发电机模型,仿真分析了风速变化时,采用叶尖速比法和爬山搜索法相结合的方法能够实现最大功率快速而精确的跟踪,且具有很好的动态特性和稳态特性。     

新型异步电机无速度传感器控制方法

针对一般速度自适应磁链观测器速度辨识方法在低速发电状态下的不稳定问题,提出了一种新的基于观测器的异步电机无速度传感器控制方法。应用鲁棒控制理论、利用Matlab的LMI工具箱求解2个双线性矩阵不等式(BMIs)得到观测器的增益矩阵,并结合Lyapunov稳定性理论推出速度自适应律。将该速度辨识方法应用到牵引电机直接转矩控制系统中,进行了Matlab仿真和实验验证,仿真和实验结果表明该方法在全速度范围各种工况下都能稳定工作,准确辨识转速,克服了已有速度辨识方法在低速发电状态的不稳定问题。     

Inertia identification for the speed observer of the low speedcontrol of induction machines

This paper presents a control method for induction machines in a low speed range with an instantaneous speed observer and inertia identification. When a low resolution incremental-type encoder is used for the speed detection, only the average speed in the interval of the encoder pulses is observed, and it usually makes the speed controller unstable at the very low speed range. This paper, therefore, proposes a low speed control method with a speed observer which is implemented by the disturbance observer using a low precision shaft encoder. Furthermore, to improve the performance of the speed controller, the authors perform the identification of the inertia which is estimated by the periodic test signal. They show that this proposed method is superior to the conventional method by comparing simulation and experimental results     

考虑饱和运行时永磁同步伺服系统速度调节器的设计与调整

按经典控制理论设计的速度调节器与实际调试结果差距大,阶跃时,速度调节器会出现饱和,为此,借助于线性二次型状态反馈,实现伺服系统速度调节器的设计.速度调节器饱和时,采用棒-棒控制实现响应时间最小化.为保证动态过程中系统速度调节器的平稳过渡,合理选择调节器的转换阀值,并将速度微分反馈引入速度调节,保证在不影响系统响应快速性的前提下抑制超调与振荡.全状态反馈控制所引入的微分控制,可以预见系统响应趋势,它的引入可以有效地抑制速度响应超调.数字仿真和实验证实了分析与设计的有效性.