一种能消除积分漂移的电压型磁链观测器

对异步电机交流调速系统中经典的定子磁链观测方法进行了分析,为消除积分漂移误差对电压型定子磁链观测器的影响,提出了一种改进积分器算法.将坐标系定向在定子电流矢量上,在该坐标系下,定子磁链的d-q分量幅值在稳态下基本恒定,其微分信号接近于零,并且电流矢量幅值在稳态下亦接近于恒定量,由此推出了一套稳态下的定子磁链观测方法.新的磁链观测方法中不合有积分器,定子电阻摄动无影响,计算量较小,精度较高,且易于DSP实现.仿真表明,该方法可以得到较理想的磁链观测值.     

一种改进的感应电机直接转矩控制策略研究

对于传统的感应电动机直接转矩控制方案中磁链和转矩脉动大,开关频率不恒定等问题,提出一种改进的直接转矩控制方案。首先,引入PI调节器代替滞环比较器,引入SVPWM代替开关表,引入全阶磁链观测器代替纯积分器。提出一种PI调节器参数整定的方法和全阶磁链观测器极点配置的简化方案。最后通过MATLAB仿真结果验证了该方法的正确性。     

基于定子电阻辨识的永磁同步电机磁链估计

传统的电压模型进行磁链估计时,由于积分部分的存在,使得较小的直流偏置就能引起积分饱和。在低频情况下,定子电压很小,此时定子电阻的参数变化对磁链估计的影响很大。本文提出了一种对定子电阻进行在线辨识的方法。建立了基于低、高通滤波器级联的综合型磁链估计器,消除了直流偏置的存在和定子电阻参数变化带来的影响,同时进一步提高了磁链估计的准确性和快速性。仿真结果显示,综合型磁链估计器计算出的转矩能够更快更准确地估计出实际转矩。     

基于滑模磁链观测器的异步电机转矩控制仿真

针对传统异步电机磁链观测精度较差的问题,提出了一种新型滑模变结构定子磁链观测方法,该观测器在静止坐标系下通过滑模趋近律,使观测电流跟随实际电流变化,从而实现对定子磁链的观测。此外,与传统滑模磁链观测器不同,该方法可以实现对转子速度及磁链的估计,磁链观测过程独立于实际转子速度分量,具有较强的鲁棒性。理论分析和仿真结果表明,该方法能实现定子磁链的精确观测,具有精度高、鲁棒性强等特点。     

感应电动机定子磁场定向直接转矩控制中定子电阻自适应估计方法

定子磁链定向的直接转矩控制技术逐渐被广泛应用于高性能异步电动机调速系统。而在低速运行阶段,由于定子电阻参数的变化,传统的磁场定向控制性能往往很差。基于此,利用波波夫超稳定理论提出了基于定子电流的参考模型自适应系统,通过定子电流反馈构成了对电动机参数进行闭环估计,不仅考虑了定子电阻与电动机转速变化参数,而且还考虑了电动机的转子电阻变化参数,进而加速了估计过程的收敛速度,提高了定子电阻及转速估计的精度。在此基础上,提出定子电阻整定的定子磁链估计方法,并建立一个定子磁场定向直接转矩控制的仿真系统。仿真结果进一步验证了其有效性。     

基于MRAS车用IPMSM转速估计和参数辨识

针对车用位置传感器故障,设计出基于矢量控制的车用IPMSM的转速估计方案。MTPA控制中利用MRAS在线估计转速,在~*i_d=0控制方式中仅利用q轴电流辨识转速;利用MRAS同时辨识定子电阻和永磁体磁链。对该方案进行了仿真验证,表明方案能够准确估计转速以及电机参数辨识,具有良好动态性能。     

基于高阶滑模方法的永磁同步电机控制系统研究

设计并实现一种采用定子电流和转子磁链为状态量的高阶滑模观测器,该观测器以四阶状态方程为基础,可以直接输出转子磁链的观测值.为避免因引入低通滤波器而产生的磁链相位变化,提出一种矢量状态方程滤波方法,以电流的观测偏差为滑模面,将等效控制信号直接输入到磁链方程中,通过磁链方程对抖振信号进行滤波.仿真结果表明,在没有对观测值进...     

截止频率可变的定子磁链计算方法

在直接转矩控制技术中,对定子磁链的精确估算是关键技术之一,最常用的方法是采用具有幅值限制的新型积分器。但是该积分器的截止频率是固定不变的,不能很好的适用于转速在大范围内变化的情况,为了提高定子磁链估算的精确性以及转子速度调节的稳定性,可采用截止频率可变的积分器。随着转子转速在不同范围内变化,截止频率也相应变化,提高了在大范围内转子速度调节的稳定性和准确性,仿真表明该方案可行。     

一种机器人用新型异步电机定子磁链观测器

异步电机因其成本低、可靠性高、维护方便等优点而在伺服系统、机器人驱动等领域得到广泛应用。定子磁链是实现异步电机高性能控制的基础,因此必须进行准确观测。针对常规异步电机电压模型、电流模型和混合电压电流模型定子磁链观测器存在的缺点,提出了一种基于极致扭曲滑模的新型异步电机定子磁链观测方法。所提方法不仅克服了电压模型定子磁链观测器受积分初始值和积分漂移的影响,而且克服了电流模型和混合电压电流模型定子磁链观测器受电感参数影响较大的问题,从而大大提高了异步电机定子磁链观测的精度。仿真和实验结果均验证了所提方法的有效性。     

异步电机全阶自适应磁链观测

针对传统的直接转矩控制系统采用纯积分的电压模型作为磁链观测器,存在着误差积累以及直流偏移,导致电流和转矩的波动问题,提出了一种基于定子磁链的自适应全阶观测器的直接转矩控制系统。     

永磁同步电机无差拍直接转矩控制系统研究

针对传统永磁同步电机(PMSM)直接转矩控制(DTC)中存在的磁链、转矩脉动大、开关频率不固定等问题,提出了一种永磁同步电机的无差拍直接转矩控制(DB-DTC)方法,在离散化电机方程基础上利用无差拍控制原理计算出电压矢量,并结合了空间矢量调制技术(SVM)产生开关信号控制电机运行。同时针对离散系统运算耗时所带来的控制周期的误差,进一步基于永磁体同步电机数学模型,提出了一种电流观测器以预测下一控制周期的电流值,目的是准确估计定子磁链和转矩。研究结果表明,所提出的PMSM DB-DTC不仅继承了传统DTC动态响应快的优点,而且能极大程度地削弱定子磁链和转矩的脉动,该系统具有良好的动静态性能,电流观测器能预测定子电流,确保了PMSM DB-DTC系统的控制精度。     

变速恒频双馈风力发电机矢量控制研究

针对风力发电系统中恒速恒频控制低风能利用率的问题,对双馈异步发电机构成的变速恒频风力发电系统,采用在定子磁链定向矢量控制基础上的参数自整定模糊PI控制方法,实现了发电机转子励磁电流在风机变速时的快速跟随,使发电机网侧输出频率保持恒定。仿真结果表明,系统具有良好的动态性能。     

Design and determination of stator geometry for axial flux permanent magnet free rod rotor synchronous motor

During designing a new axial flux permanent magnet free rod rotor synchronous motor, it is important to know before hand in which phase the largest angular velocity can occur, what is the ways to reduce the power consumption, how to achieve to increase or decrease the rotation speed by changing the core geometry. Therefore, presenting these preliminary information that are necessary for the design of a free rod rotor synchronous motor to the researchers is the aim of this work. In this respect, this study presents the design and geometrical dimensions of the stator for a new synchronous motor which is an axial flux permanent magnet free rod machine with three, four, five and six phases. This type of motors are an innovative approach especially for the applications used in industrial stirrers. Each type of stator is designed such that it has an appropriate number of phases. The rotating magnetic field over the stator is established by a PIC based microcontroller feeding the interface circuit to the stator wounds. The maximum angular speeds of bar magnet rotors with four different lengths and masses are calculated theoretically and determined experimentally. In addition, the effects of the distance between the rotor and stator, the angular speed of the rotor within the limits of the operation, and the volume of the liquid to be stirred to the power applied are investigated. Furthermore, the effects of the lengths and angular speeds of the bar magnet rotors to the distance between the rotor and stator are determined. In the light of the information obtained and taking into account the power used, the most appropriate parameters and variables such as the stator geometry changing with the phase used, the length of rotor, the distance between the rotor and stator and the angular speeds of rotor are determined.     

镁合金射钉枪端盖等温体积成形及数值模拟

针对射钉枪端盖零件,设计了等温挤压成形工艺和等温挤压试验模具。利用DEFORM-3D对成形过程进行数值模拟,预测了射钉枪端盖零件成形力为90kN以及成形过程分为5个阶段。采用YAW-500kN微机控制电液伺服压力试验机进行挤压试验,试验证明所设计的成形方案合理可行,同时也验证了数值模拟分析的正确性。
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级联分段线性随机共振的微弱信号检测

针对强背景噪声下微弱信号检测困难的问题,提出了一种级联分段线性随机共振的微弱信号增强检测方法。该方法采用分段线性随机共振模型,避免了经典双稳系统对强噪声下弱信号提取时存在的饱和现象,同时,选用的分段线性系统的级联方式可使高频噪声被有效滤掉,低频信号能量不断增强。仿真信号和滚动轴承故障信号的检测结果表明,该方法可以适应更低信噪比信号的检测,参数调节方便,检测结果优于级联双稳系统,具有良好的工程应用前景。     

基于MRAS的无速度传感器异步电机控制

为研究无速度传感器直接转矩控制系统中对速度的估算和控制,建立了一种基于模型参考自适应（MRAS）系统原理的速度磁链自适应观测器。它以定子电流和定子磁链为状态变量,构建全阶观测器为可调模型,电机本身为参考模型,把磁链观测和速度辨识结合起来,直接把定子磁链观测值应用于直接转矩控制算法中,定义了李亚普诺夫函数,并根据其稳定性理论确定了速度自适应律。通过Matlab／Simlink软件进行了仿真。仿真结果表明,该系统对电机定子磁链的观测精度高,速度运算较准确,在全速范围内能保持较高的性能。     

Sensitive Faraday rotation measurement with auto-balanced photodetection

A magneto-optic polarimetry based on auto-balanced photodetection is investigated. In this experiment, a commercial auto-balanced photoreceiver is adopted to measure the Faraday rotation of air. With a proper setup to utilize its noise cancellation capability, the measurement can be flexible and sensitive. The angular sensitivity is 2.99×10(-8) rad Hz(-1/2), which is about 2.7 times the shot noise limit. The measured Verdet constant of air is +1.39×10(-9) rad G(-1) cm(-1) at 634.8 nm. Significantly we applied a small AC current to induce the magnetic field, so there was no heating in the coil. In addition, a double current modulation scheme was used to demonstrate that there was no zero drift and amplifier instability in the measurement. The possibility of improvement of the angular sensitivity and the potential applications are also discussed.