无速度传感器异步电动机检测系统研究

为了降低异步电动机检测系统成本和不影响它的转动惯量,在异步电机动态速度估计方法和电磁转矩方程基础上,采用校正补偿方法实现了异步电机转速和转矩的高精度估计.尽管速度和转矩估计的计算量比较大,但采用间断性转矩转速估计方法很好地解决了检测系统的实时性问题.仿真结果和实验结果验证了转矩转速估计的有效性.另外硬件设计采用性价比非常高的ARM单片机及12位串行AD,以及价格低的通用电流电压传感器,从而提高该检测系统的性价比.     

一种改进型异步电机直接转矩控制系统研究

在传统无速度传感器异步电机直接转矩控制系统基础之上进行了改进研究,将变结构控制和无速度传感器技术引入进来,设计电机定子磁链控制器和电磁转矩控制器,并应用Lyapunov第二方法推导出转子转速和定子电阻自适应辨识律.通过Matlab/Simulink的仿真,验证了改进后的系统比传统系统具有更好的动静态性能,并具有良好的鲁棒性.     

基于ARM单片机的异步电动机远程监测系统的设计

为了降低异步电动机监测系统成本和不增加电机转子的转动惯量,结合异步电动机动态速度估算、电磁转矩方程和可编程低通滤波器观测磁链,实现了无速度、无扭矩传感器的异步电动机转速和转矩的估算。系统的硬件设计采用性价比非常高的ARM单片机,12位串行A/D,以及通用电流电压传感器,大大提高了监测系统的性价比。为了实现监测系统与远程计算机之间的通信,该监测系统还设置了MC35I无线通信模块。试验结果验证了该异步电动机转矩和转速估算的有效性。     

一种改进型无速度传感器异步电机直接转矩控制系统

在传统无速度传感器异步电机直接转矩控制系统基础之上进行了改进,引入了变结构控制和无速度传感器技术,设计出电机定子磁链控制器和电磁转矩控制器,并应用Lyapunov第二方法推导出转子转速和定子电阻辨识方程。通过Matlab/Simulink的仿真,验证了改进后的系统比传统系统具有更好的稳态性能,并具有良好的鲁棒性。     

基于ARM单片机的异步电动机远程监测系统的设计

为了降低异步电动机监测系统成本和不增加电机转子的转动惯量，结合异步电动机动态速度估算、电磁转矩方程和可编程低通滤波器观测磁链，实现了无速度、无扭矩传感器的异步电动机转速和转矩的估算。系统的硬件设计采用性价比非常高的ARM单片机，12位串行A／D，以及通用电流电压传感器，大大提高了监测系统的性价比。为了实现监测系统与远程计算机之间的通信，该监测系统还设置了MC35I无线通信模块。试验结果验证了该异步电动机转矩和转速估算的有效性。     

基于磁链与负载观测器的异步电机反步滑模控制

针对参数摄动及负载转矩未知且变化会影响异步电机速度控制的问题,设计了一种改进型指数趋近律的滑模转子磁链观测器,用于估算电机转子磁通值,同时将磁通观测值用于负载转矩的估计。引入磁链误差、转速误差,通过反步滑模控制算法,将转子磁通与负载转矩的观测值用于异步电机控制。在转子电阻摄动与负载转矩未知且变化的情况下,将该控制策略与自适应反步控制方法进行实验结果对比。实验结果表明,该控制策略的响应速度快且跟踪精度高,提高了异步电机速度控制系统的抗干扰性能。最后,提出一种转速软给定方法,实验表明该方法能有效抑制转速变化时刻定子电流与电磁转矩的急剧增加,进一步改善了电机系统的性能。     

异步电机无速度传感器矢量控制转速估算方案

提出了一种异步电机无速度传感器矢量控制转速估算方法,转速估算和磁链观测基于异步电机按转子磁场定向的动态数学模型。在MATLAB中建立异步电机无速度传感器矢量控制系统的仿真模型,仿真结果证明了此方法的可行性。     

基于遗传算法的异步电机转速估算

本文根据遗传算法的基本原理，研究了直接转矩控制过程中的异步电机转速估算过程。结果表明，这种方法应用在负载转矩变化不太频繁的系统中时，速度估算比较准确。     

有位置和无位置传感器对转电动机调速控制系统

从对转无刷直流电动机的基本原理出发,利用其数学模型建立Matlab仿真模型。采用传统双闭环的控制策略,位置检测方法分别采用无位置传感器和有位置传感器的检测方法,并进行仿真分析比较。无位置传感器检测方法简单易行,节约了成本,转速超调量较小,但电磁转矩在起动过程中脉动较大、调整时间较长,转速调整时间较长及起动运行速度较慢;有位置传感器检测,电磁转矩在起动过程中脉动较小、调整时间较短,转速调整时间较短及起动运行速度较快,但转速超调量较大,在实际应用中增大了系统体积,增加了成本。两种方法各有利弊,为以后针对不同对象采取合适的位置检测方法奠定了基础。     

异步电机无速度传感器简化模型预测转矩控制

此处提出一种基于自适应状态观测器的异步电机无速度传感器简化模型预测转矩控制(MPTC)方法,采用自适应状态观测器对电机的转子速度、定/转子磁链和电磁转矩进行精确估计,由于省去了脉宽调制(PWM)和速度传感器,因此具有成本低、可靠性高的优点。采用归一化设计方法简化代价函数构造过程,无需权重系数设计,降低了MPTC算法的复杂度。最后在两电平逆变器异步电机平台上进行实验验证,结果表明,基于自适应状态观测器的异步电机无速度传感器简化MPTC系统在较宽的速度范围内都具有良好的动静态性能。     

感应电机全阶状态观测器及其无源性转速控制

为了实现感应电机的高动态调速性能,针对电机的非线性本质,提出了一种基于全阶状态观测器及其转速自适应估算的感应电机无源性转速控制方案。在基于感应电机无源性与稳定性分析的基础上,设计了渐近稳定转矩跟踪无源性控制器。针对无源控制律所需转子电流难以观测的问题,提出了一种旋转坐标系下以转子电流和转子磁链为状态变量的全阶状态观测器,并应用该观测器对转速进行估算,实现了感应电机无速度传感器的无源性转速控制。仿真结果表明该控制方法易于实现,采用全阶观测器观测转子电流值和估算转速值更为准确,显著提高了感应电机的动静态性能。     

磁动势法五相永磁力矩电机转矩分析

五相永磁力矩电机由于极数与槽数相近,含有丰富的磁动势谐波,磁动势谐波会影响电机的转矩性能。为此,采用磁动势法分析电机的电磁转矩,通过磁能和虚位移原理推导出了电机电磁转矩的解析表达式,揭示了具有相同空间次数的定子和转子磁动势谐波相互作用才能产生电磁转矩的规律。通过对五相永磁力矩电机的定、转子磁动势谐波与电磁转矩关系的分析,指出与与主波转速一致的定子和转子磁动势谐波相互作用能提高五相永磁力矩电机的平均电磁转矩。利用Ansoft有限元软件仿真分析了电机在正弦波、梯形波和方波供电下的定子磁动势、转子磁动势以及转矩性能。结果表明,非正弦供电能够增加电机的电磁转矩,但也带来了转矩脉动,验证了磁动势法分析五相永磁力矩电机转矩的有效性和正确性。     

磁通观测改进的无速度传感器DTC系统

针对定子电阻摄动与积分漂移对直接转矩控制(DTC)性能的影响,在分析直接转矩控制特点的基础上,推导了以电机有功功率为基础的定子电阻辨识算法与以反电动势为基础的定子磁链辨识算法,并将坐标系定向于定子电流矢量上推导出转速估计算法.以此建立的直接转矩控制系统,定子电阻辨识算法不依赖电机其他易变参数,转速估计中未使用转子电阻或转子时间常数;通过4kW感应电机无速度传感器DTC系统仿真试验表明,积分漂移得到有效抑制,估计速度与实际速度良好吻合,系统具有较好调速性能.     

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。     

低转矩脉动低速大转矩电主轴感应电机的设计与分析

针对低速大转矩电主轴电机转矩脉动偏高的工程实际问题,对电机不同槽配合的性能进行分析综合对比,精确选择出各方面性能较优的电机方案。针对感应电机有限元仿真瞬态场收敛速度慢、在多方案对比时求解周期长的问题,提出时谐场和瞬态场联合仿真的思路,实现电机的快速优化设计。对一台12极7.5 kW的电主轴感应电机在每极每相槽数为3、2.5、2三种不同槽配合的组合下进行二维电磁有限元分析计算,对比其在额定工况下的铁耗、绕组铜耗、转子铝耗、效率、功率因数和转矩脉动等电磁性能。结果表明了转子导条数目的增加,能够使电机电磁性能保持较高水平,特别是能够维持较低的转矩脉动水平。最后对定子槽数90和转子槽数106的槽配合方案进行了样机制作,试验验证了样机的性能,并验证了时谐场和瞬态场联合仿真的准确性。     

感应电机的神经网络自适应L2鲁棒控制

针对感应电机控制中存在的参数不确定性,基于反步法(backstepping)设计了感应电机的神经网络自适应L2鲁棒控制器,提出了控制器和一个转子磁链观测器联用,考虑了磁链估计误差.控制器用径向基函数神经网络(RBFNN)补偿定、转子电阻,及负载转矩和磁链估计误差的不确定性.根据HJI(hamilton-jaccobi-issacs)不等式证明了该控制系统的鲁棒性和稳定性,避免了直接解HJI不等式.仿真结果表明,提出的控制方法对于所考虑的不确定性是鲁棒的,对转速和转子磁链参考信号跟踪精确度高,不必假设所有的状态变量可测量,适用于高性能的感应电机控制系统.     

永磁同步电机的无速度传感器直接转矩控制

在高性能的永磁同步电机控制系统中,机械传感器的存在会使系统的成本增加,可靠性降低,容易受到外部环境的影响.在叙述永磁同步电机直接转矩控制原理的基础上,采用了一种基于转子磁链的转速估计方法,该方法根据定子磁链角和负载角确定出转子磁链角,进而估计出电机的转速.仿真和实验结果验证了该方法能够在电机全速范围内准确地估计出转速,具有优良的动静态性能,适合于永磁同步电机的直接转矩控制.