一种无速度传感器感应电机鲁棒滑模控制策略

设计了一种在同步旋转坐标系下的无速度传感器感应电机滑模速度和磁通控制方案,并设计了一种收敛速率可调的闭环滑模磁通观测器。Lyapunov稳定性理论推导和仿真结果均证明了该控制策略和磁通观测器对参数摄动和不确定因素有很强的鲁棒性。为了削弱变结构控制中的抖振现象,采用饱和函数来代替符号函数。在转速观测器中加入在线估计负载转矩环节,使得转速观测器对负载转矩变化具有良好的鲁棒性。在电机参数和负载发生剧烈变化的情况下,分别利用该控制策略和精确反馈线性化控制方法进行了对比仿真。仿真结果验证了该控制策略与观测器的有效性。     

基于滑模观测器的感应电机无速度传感器直接转矩控制

提出了一种定子磁链滑模观测器,该观测器以定子电流和磁链作为状态变量,利用电流观测误差对定子磁链观测值进行校正,采用李雅普诺夫理论证明了观测器是渐近收敛的。设计了基于定子磁链滑模观测器的感应电机无速度传感器的直接转矩控制系统,将磁链估计值用于对转速进行实时估计。实验结果表明,采用滑模观测器的感应电机无速度传感器直接转矩控制系统,具有转矩动态响应快,转速控制精度高和调速范围宽的特点。     

基于自适应滑模观测的无速度传感器感应电机间接磁场定向滑模控制

针对传统感应电机无速度传感器控制系统中参数变化和负载扰动对系统运行性能的影响,该文将滑模控制与自适应滑模观测器相结合,构成了感应电机无速度传感器的双滑模控制系统,并建立了该系统的SIMULINK仿真模型。系统仿真结果证实了在电机参数变化和负载扰动时,该系统具有无超调、鲁棒性强、动态响应快等优点。     

无速度传感器感应电机动态滑模调速系统研究

针对感应电机矢量调速系统中存在的受速度传感器限制以及系统动静态性能受参数变化和外加扰动影响大等问题,设计了一套无速度传感器感应电机动态滑模调速系统.在d-q同步旋转坐标系下,首先基于扩展卡尔曼滤波器对感应电机转子转速进行估算,在此基础上,利用动态滑模控制来实现转速的闭环调节.仿真结果验证了该系统的有效性.     

直接转矩变结构控制的无速度传感器交流感应电机系统

针对无速度传感器的交流感应电动机调速系统,提出了直接转矩控制与变结构控制相结合的新型策略。该策略采用线性滑模控制作为转矩、磁链调节方式,实现电机宽调速范围下的精确、鲁棒控制;同时,分别在定子及旋转磁链坐标系下设计观测器用于定、转子磁链估计,并对定子电阻实施在线辨识以提高观测精度,磁链估计过程不依赖于转子速度分量,具有良好的鲁棒特性。理论分析和仿真结果证明了该方法具有控制精度高、鲁棒性强、动态响应快等特点。     

感应电机系统传感器故障平滑容错控制策略

针对感应电机驱动系统的传感器故障容错运行问题,设计了一种间接磁场定向控制、直接转矩控制和V/f控制相复合的平滑容错控制策略。通过适当改进间接磁场定向控制器和直接转矩控制器,可将其与V/f控制器集成于同步坐标系中,从而允许不同控制器的直流型电压指令来回切换,使得三者在转速、电流或电压传感器故障和故障恢复时相互替换。同时采用了架构简单的速率限制器实现了不同控制器的平滑切换过渡。利用1.2 kW感应电机驱动测试平台开展了实验研究,结果表明,新型容错控制策略通过不同控制器平滑切换实现了感应电机驱动系统各类传感器故障下的故障容错运行。     

使用基频电流注入的感应电机无速传感器驱动

该文结合基频电流注入新策略与磁链估计方法对感应电动机提出了一种无速度传感器控制策略.在电机低速区域,通过在d轴注入基频定子电流以及使用信号处理方法实现转子磁链位置估计.在高速区域,基于定子电压和电流信息通过转子磁链估计方法推算出转子磁链位置.基于转子磁场定向控制的系统实验结果验证了该方案的正确性.     

一种高性能感应电机无速度传感器矢量控制策略

针对传统感应电机电压模型磁链估计算法存在积分初值问题与直流漂移问题,提出了一种改进型磁链估计算法,采用带通滤波器代替纯积分环节,并加入带有自适应磁链幅值估计器的补偿环节来补偿带通滤波器所引入的磁链幅值和相位误差。对该算法所需的各个参数的影响进行了深入研究,给出了参数的选择方法。结合一种简单实用的转速估计方法,提出了一种新型高性能感应电机无速度传感器矢量控制策略。仿真和实验结果表明,该控制策略动态和稳态性能良好,在宽调速范围内有效地解决了定子反电动势积分时存在的积分初值问题与直流漂移问题。     

基于电流优化的无速度传感器感应电机零频穿越策略

无速度传感器感应电机在低频区运行时,转速可观测性较差。特别是在定子零频工况时,转速不可观测。为此,该文提出了一种基于电流优化的无速度传感器感应电机零频穿越策略。首先,推导观测转速与转速误差的传递函数,证明零频工况下转速不可观测的根本原因;其次,介绍所提出零频穿越策略的原理,并对典型工况电机运行点的变化进行分析,保证在低定子频率下的转速可观测性;此外,为了在零频穿越过程中获得最优电流,提出一种主动零频穿越边界点电流轨迹优化方法,结合转矩、电流和可观测性等限制条件,将转速能观性和最小定子电流作为优化目标,推导出主动零频穿越边界点优化选择方法;最后,在2.2kW的感应电机实验装置上验证所提方法的有效性。     

六相感应电机二阶滑模无速度传感器控制

围绕六相感应电机（IM）的高性能无速度传感器驱动控制问题,设计了一种二阶滑模（SOSM）模型参考自适应系统（MRAS）估计器,实现了六相IM的无速度传感器优化直接转矩控制（DTC）。新型控制方案中使用了超扭曲算法（STA）提出了一种补偿磁链观测器,本质上属于SOSM策略,并将观测器用作MRAS转速估计参考模型。此外,针对DTC策略中的转速外环设计了基于STA的SOSM控制器,以提高对外部负载扰动的鲁棒性。最后,测试结果验证了二阶滑模MRAS无速度传感器DTC控制策略可以克服经典滑模控制固有的抖振问题,并对参数不确定性和直流偏置具有较强的鲁棒性。     

一种用于感应电机控制的新型滑模速度观测器研究

提出一种新颖的用于感应电机控制的滑模速度观测器。与传统的滑模速度观测器相比,此观测器具有结构简单、新颖、易于实现的特点,且有效消除了在无速度传感器的电机控制系统中,运用滑模观测器所固有的高频速度抖动现象。该观测器利用电压和电流信号构成观测器估计电机转速、转子磁通值及转子磁通位置,其理论的正确性由李雅普诺夫理论证明。将其运用于采用磁场定向矢量控制方法的无速度传感器感应电机控制系统,实验证明在整个调速范围内都取得了良好的效果,系统具有良好的稳态精度及动态响应性能。     

无速度传感器感应电机控制的新方法

目前针对无转速传感器感应电机的控制已经提出了多种控制算法,这些方法主要是用来估计磁链和转速来进行电机的控制.提出了一种新的控制方法,这种方法是估计电流的,而非估计磁链和转速,其中通过控制定子电压使电机的数学模型中的定子电流和实际电机的定子电流相等,通过仿真证实了所提出方法的可行性.     

感应电机无速度传感器控制自适应速度观测器

理论与实践证明自适应速度观测器是实现高性能的感应电动机无速度传感器控制系统的有效方法之一。由于该系统的非线性性质,在观测器设计以及系统应用中还有许多有待解决的问题。针对此类问题,从理论联系实际的角度,分析现有的电机磁链、速度观测器理论的要点及其成果,如建模的条件、自适应速度估计算法及其物理性质、系统稳定性分析、线性化方法、以及观测器参数的辨识等。同时,给出了实验结果、指出了这些内容中尚存的相关问题。     

基于软计算的感应电机无速度传感器控制

文章提出了一种基于软计算的感应电机无速度传感器控制方案，用以提高无速度传感器控制的低速性能，采用T－S模糊估计器，通过定子电流和定子频率估计定子电阻，以Elman网络为电流转速模型，采用模型参考自适应的方法估计转速和暂态时的转子电阻。令稳态运行的转子电阻以估计的定子电阻同比率变化。文末仿真了采用文章提出的控制方案竽转子磁场定向的无速度传感器控制的低速较长时间运行的情况。说明了这种控制方案可以在一定程度上提高系统的低速性能。     

基于空间矢量的一种改进的无速度传感器感应电机直接转矩控制

本文介绍了一种新的对于无速度传感器感应电动机基于空间矢量(SVM)模型的直接力矩和磁链控制。它能降低稳态时力矩、磁链和速度的波动。在全速度范围无速度传感应用中在产生更好的稳态性能的同时保留了DTC的暂态优点。仿真结果显示本方法有比传统的DTC更好的性能。     

一种改进型EMF谐波自适应补偿的PMSG无位置传感器控制方法

提出一种改进型反电动势谐波自适应补偿的PMSG无位置传感器控制方法,该方法在滑模观测器SMO(sliding model observer)的基础上引入自适应广义二阶积分器SOGI(second order generalized integrator),减小了反电动势观测中谐波对转子位置的影响,提高了转子位置估计的准确性。由于电机参数的变化和变换器的非线性,在无位置传感器控制算法中含有大量的5、7、11次等低次谐波。使用自适应SOGI取代低通滤波器,对基频信号进行提取,一方面减小了低频谐波含量,从而减小了由低频谐波引起的转子位置估计偏差,同时消除了由滤波延时引起的相位偏差;另一方面提高了系统的跟踪性能,使得相位误差收敛于0。最后,通过仿真和实验验证了所提方法的正确性和可行性。     

无速度传感器感应电机改进转子磁链观测器

针对感应电机无速度传感器磁场定向控制系统,提出一种基于电压模型的改进转子磁链观测方法.为了有效抑制反电动势积分环节所存在的直流偏移和积分饱和问题,采用一个截止频率可根据输出频率进行自调整的低通滤波器来代替传统电压模型磁链观测器中的反电动势积分环节.然而低通滤波器的引入将会产生磁链幅值和相位的观测误差,从而导致在低速运行场合中磁链观测性能显著下降,为了解决这一问题,设计一个可以补偿磁链观测误差的补偿器.通过11kW感应电机无速度传感器矢量控制系统对所提出的改进转子磁链观测器进行了实验验证,结果证明了算法的有效性.     

自适应FC的无速度传感器感应电机矢量控制系统

设计了一种二维自适应模糊控制器(FC)作为无速度传感器感应电机矢量控制系统的速度调节器.这种自适应模糊控制器可以根据速度给定和负载转矩的变化实时调节解模糊的比例因子.系统使用定转子自适应磁通观测器和转速动态估计器来估算转子磁通和转速,有两个PID控制器分别控制转矩和磁通的电流分量,输出电压空间矢量控制电机.仿真结果表明,与PID控制器比较,FC具有更好的动态性能和稳态性能,鲁棒性得到很大提高.     

无速度传感器感应电机控制速度辨识的研究现状与展望

速度辨识是无速度传感器感应电机控制中的重要环节.模型参考自适应观测器、神经网络等速度辨识方法,虽然都有较好的精度,但其低速下的辨识精度明显下降,而且电机参数的变化及干扰也影响辨识精度.因此,如何提高低速下的辨识精度和增强系统抗干扰、参数变化的鲁棒性,是速度辨识的基本要求.本文介绍了近年来出现的速度辨识方法,并分析了其优缺点.