异步电动机矢量控制调速系统的MATLAB/SIMULINK仿真

基于矢量控制理论,从异步电机数学模型入手,介绍了一种异步电机按转子磁场定向的矢量控制系统,用MATLAB/SIMULINK构建控制系统仿真模型,最后给出仿真结果,并给予相应的分析.     

考虑电流动态的无轴承异步电机解耦控制策略

目前的无轴承异步电机解耦控制策略没有考虑定子电流动态影响,限制了其控制性能的提高.为此,本文首先分析了电机的数学模型,在考虑转矩系统定子电流动态的前提下,建立了无轴承异步电机的状态方程;在系统可逆性分析的基础上,解析推导出了无轴承异步电机的逆系统动态数学模型;基于逆系统方法,研究了转速、转子磁链和两个径向位移分量之间的动态解耦控制策略.仿真研究结果表明:控制系统具有优良的动态解耦性能和较强的抗负载挠动能力.所提出的解耦控制策略是有效的、可行的,并可在一定程度上简化控制系统结构.     

基于PSO的全阶状态观测器转速辨识系统

对基于全阶状态观测器的异步电机矢量控制系统进行了研究与改进.通过对系统数学模型的深入分析,将改进的重心聚焦在全阶状态观测器反馈增益系数的优化上.以粒子群算法(Particle Swarm Optimization,PSO)作为优化手段,实现反馈增益系数的自寻优.在此基础上,论文通过对粒子速度更新公式的改进,使算法收敛速度明显提高.在Matlab/Simulink仿真环境下,进行了仿真验证.结果表明,基于改进型粒子群算法全阶状态观测器的异步电机矢量控制系统具有更加准确的转速估算精度与良好的运行性能.     

无轴承异步电机SVM-DTC系统研究

针对无轴承异步电机这一多变量、非线性、强耦合的系统,采用空间电压矢量调制技术(SVM)与直接转矩控制(DTC)相结合的方法来控制无轴承异步电动机。阐述了无轴承异步电机的工作原理,给出无轴承异步电机的数学模型,将整个控制系统分为旋转控制系统模块和悬浮控制系统模块,旋转模块引入SVM方法,并详细给出了基于定子磁链矢量偏差法的无轴承异步电动机SVM-DTC的分析与实现过程;悬浮模块采用电流追踪型PWM逆变器控制的方法。实验和仿真结果表明:转矩波动显著减少,运行更加平稳,系统具有良好的动态和静态性能。     

基于SVPWM的单相异步电机最大转矩控制技术研究

首先给出了基于旋转坐标系的单相异步电机数学模型，在此基础上提出了一种最大转矩控制方案，同时利用SVPWM实现单相异步电机的逆变器驱动。最后利用Matlab／Smulink对该控制系统进行仿真，仿真结果验证了方案的正确性。     

无轴承异步电机的有限元分析及控制

无轴承异步电机是将旋转的转子悬浮于空间,使转子和定子之间没有接触的一种新型高性能电机。本课题在无轴承异步电机数学模型的基础上,通过Ansoft/Maxwell有限元分析软件对电机进行仿真分析,验证了新型无轴承异步电机的可行性。利用MATLAB/SIMULINK建立了基于自抗扰控制器的无轴承异步电机SVM-DTC控制系统,仿真结果表明该控制方法能抑制转速超调,对外部扰动有很强的抗干扰能力。     

基于DSP的异步电机SVPWM调速系统研究与实现

以TMS320F2812型DSP为控制核心,搭建了异步电机电压空间矢量脉宽调制（SVPWM）控制系统。通过对异步电机控制原理的分析,本文中用Matlab／Simulink平台对异步电机矢量控制系统进行仿真,完成了三相异步电机矢量控制系统硬件和软件设计。最后详细介绍了SVPWM控制系统的调试过程,并完成了异步电机调速系统的研究。     

DTC系统磁链观测器的建模与仿真

介绍了异步电机直接转矩控制系统的基本工作原理,建立了异步电动机在α-β坐标系下定子磁链和电磁转矩数学模型,并在Matlab/Simulink环境下进行了仿真,仿真结果验证了模型的正确性及实用性。     

基于LabVIEW的三相异步电机动态模型仿真

三相异步电机在工业生产和日常生活中的应用越来越广泛.为了提高电机系统的性能,优化控制模式以及改进设计方法,建立三相异步电机的仿真模型是非常有必要的.讨论了三相异步电机的高阶非线性多变量强耦合动态数学模型,并通过坐标变换把三相静止坐标系中的原始模型变换到dq轴同步旋转坐标系中相对简单的形式.利用LabVIEW建立了三相异步电机的动态模型,并使用模型对电机起动过程进行了仿真研究,得到了仿真结果.利用仿真可以客观、准确、详细、方便地获得三相异步电机的各项性能指标,仿真模型可用于对三相异步电机的各种研究中.     

无轴承异步电机径向位置的动态解耦控制

针对无轴承异步电机转子径向两自由度悬浮系统的相互耦合情况,采用神经网络逆系统方法进行了动态解耦控制研究。在介绍无轴承异步电机工作原理的基础上,建立了无轴承异步电机径向悬浮力的数学模型,对该模型进行可逆性分析,证明该系统可逆,应用神经网络逆系统方法将原来多变量、强耦合的非线性系统,动态解耦成2个位置彼此无耦合的线性子系统,并对解耦后的线性子系统进行了闭环设计。最后利用Matlab/Simulink工具箱对该控制系统作了仿真研究。仿真试验结果显示,神经网络逆系统方法可保证无轴承异步电机在径向两自由度上实现独立控制,且闭环系统具有良好的动、静态性能。     

解耦变结构交流速度控制系统的研究

本文提出了一种新型的AC速度控制系统——解耦变结构控制系统。它利用解耦原理简化感应电动机的数学模型,然后采用变结构控制原理克服转子电阻随温度变化带来的不良影响,保证了系统的动态和静态性能。文中推导出解耦变结构速度控制系统的数学模型、滑模控制器结构,并给出仿真结果。     

基于网络控制系统的感应电机非线性控制

针对网络控制系统中存在不确定时延的问题,讨论了网络条件下感应电机的建模与控制．首先基于感应电机的非线性数学模型,运用直接反馈化方法将其线性化,然后在线性化的基础上引入具有时延的网络控制系统,建立了感应电机的网络化控制模型．运用李亚普诺夫函数方法,给出了闭环系统渐近稳定的充分条件,基于相应的线性矩阵不等式可行解,可以求解状态反馈控制律．最后,仿真结果验证了该方法的有效性．     

感应电机矢量控制系统的神经网络转速辨识

为解决感应电机无速度传感器矢量控制系统的转速辨识问题,在给定的无速度传感器感应电机间接矢量控制系统中,根据感应电机的数学模型,经过一定的变换,利用电机易于检测到的定子电压和电流,以及基于BP算法的两层神经网络,用期望状态与实际状态之间的偏差来调整神经网络模型的权值,达到实时辨识电机转速的目的。该方法简单、直观,不仅利用了神经网络的优点,又能适应感应电机调速系统实时控制的要求。仿真结果验证了该方法的有效性。     

ON STABILITY AND PERFORMANCE OF INDUCTION MOTOR SPEED DRIVES WITH SLIDING MODE CURRENT CONTROL

A novel inner loop sliding mode current control scheme for induction motor speed drives is proposed in this paper. The controller design is based on the nonlinear mathematical model of an induction motor in a coordinate system oriented along the rotor flux. The parameters of the PI speed controller are taken into consideration in the inner loop sliding mode current control. Rigorous stability verification for the overall system is provided in this paper. The chattering in sliding mode control is attenuated using the reaching law design method. The experimental results show that the proposed approach exhibits robust tracking performance in the presence of motor parameter variations and load disturbances.     

异步电动机转子电阻斩波调速系统的特性分析与仿真研究

转子电阻斩波调速是异步电动机一种简便而有效的调速方法。本文对异步电动机转子电阻斩波调速系统的静态和动态特性进行了详细的分析，进一步确定了转子外接电阻的计算方法和系统的动态数学模型，并对该系统应用MATLAB／SIMuLINK进行了仿真研究。仿真结果表明，本文的分析是简单而有效的。     

双电机同轴驱动系统功率追踪算法研究

研究同轴双电机负载功率追踪问题,在该系统中,两台电机速度被强制同步,由于两台相同电机参数略有差异,将导致功率分配不平衡。基于功率平衡要求,根据矢量控制理论,将交流异步电机的电机转矩和电机磁通的解耦,得到双电机功率(电流)追踪的数学模型,通过设计模糊控制器与迭代算法进行控制,进行了同轴双电机功率追踪问题仿真。仿真结果表明,模糊PID控制与迭代算法控制的系统相比,可以提高功率跟踪的响应速度,更快达到功率平衡。     

基于高阶滑模速度控制器的异步电机模型预测转矩控制

针对三相异步电机驱动系统,提出一种基于高阶滑模速度控制器的模型预测转矩控制策略.为了降低负载扰动对系统运行性能的影响,设计一种基于二阶Super-Twisting滑模技术的速度环控制器,以代替传统PI速度控制器,并应用Lyapunov稳定性理论对其稳定性和鲁棒性进行分析,得到使速度控制系统收敛的参数范围.为了提升转矩控制精度,基于异步电机的数学模型,采用模型预测转矩控制理论,以转矩和定子磁链为控制目标设计评价函数,得到最优输出电压矢量驱动电机运行.仿真结果表明,所提出的控制方法能有效提升系统对负载扰动的鲁棒性,并有效降低转矩波动,使电机具有良好的动态和静态运行性能.