感应电机SVPWM控制系统的仿真研究

本文阐述了空间矢量脉宽调制技术应用于交流感应电机矢量控制系统的基本原理,在此基础上讨论了间接转子磁场定向电流注入型矢量控制系统的实现方案,并对这种矢量控制系统进行了深入的仿真研究.仿真结果表明这种控制技术可以实现感应电机产生转矩的电流分量和产生磁通的电流分量之间的解耦控制,使感应电机获得与他励直流电机一致的瞬态响应特性,实现了对负载扰动和参考值变化的快速响应.     

基于SVPWM的异步电机矢量控制系统的仿真

首先阐述了空间矢量脉宽调制技术应用于交流感应电机矢量控制系统的基本原理,在此基础上讨论了间接转子磁场定向电压注入型矢量控制系统的实现方案,基于MATLAB/SIMULINK构建了这种矢量控制系统的仿真模型并进行了深入的仿真研究.仿真结果表明了模型的正确性,并验证了该文所建立的调速系统可以实现感应电机产生转矩的电流分量和产生磁通的电流分量之间的解耦控制,使感应电机获得与他励直流电机一致的瞬态响应特性,实现了对负载扰动和参考值变化的快速响应.     

基于DSP的直线感应电机模糊矢量控制系统研究

针对直线感应电机强耦合、多变量、非线性、时变的控制特点,将模糊控制策略应用到转差频率直线感应电机矢量控制系统中;建立了计及端部效应的直线感应电机等效数学模型,设计了基于DSP的直线感应电机模糊控制系统的软硬件,采用磁链开环、速度和电流闭环的矢量控制系统,对速度模糊控制器进行了设计;对直线感应电机在起动和负载情况下的动态特性进行了仿真实验,结果表明:采用模糊控制实现的直线感应电机转差频率矢量控制系统比具有基本数学模型的传统PI控制系统具有更强的鲁棒性。     

一种无速度传感器矢量控制系统的研究

本文基于同步轴系下的感应电动机电压磁链方程式,提出了一种感应电动机转子磁场定向的矢量控制方法,利用在同步轴系中q轴电流的误差信号实现对电机速度的估算。在该无传感器矢量控制系统中,由于采用了经典的PI调节器,使得控制系统更为简单。最后利用MATLAB建立的该无传感器矢量控制系统的仿真模型,通过仿真验证了本文所提出的无传感器矢量控制系统具有良好的动态和静态性能。     

磁链跟踪PWM感应电机矢量控制系统

PWM调制方式及控制器参数对感应电机矢量控制系统性能有较大影响,使电机在低速时电流脉动和转矩脉动较大。以磁链、转矩闭环的电机矢量控制方法为基础,提出了磁链跟踪控制(Space Vector PWM,SVPWM)的感应电机矢量控制系统仿真模型及低速变控制器参数的控制方法,高度模拟实际系统,并考虑逆变器死区时间的影响,在不同的调速范围下,进行了系统性能分析。在转子磁链定向准确,转子磁链构造准确的前提下,仿真结果表明磁链跟踪控制的矢量控制系统跟踪磁链为准圆形,在低速下,电机电流脉动和转矩脉动都比较小,使系统能够稳定运行,对于解决感应电机高性能调速的低速问题给出了可行的途径。     

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。     

大功率感应电机复矢量电流控制器设计

定子电流环控制在感应电机矢量控制中非常重要,直接影响系统的稳定性。为减少逆变器的损耗,大功率牵引系统往往运行在低开关频率下,其控制器带宽非常有限,且会产生较大的数字延时,使感应电机d轴、q轴的交叉耦合严重,导致系统动态过程中电流抖动较大,且动态响应速度严重降低,影响了电流环的控制性能。为此,文章在复矢量概念基础上建立感应电机数学模型,全面分析了交叉耦合效应的来源;同时分析了延时对异步电机数字矢量控制的影响,得到了克服延时的控制思路;最后,基于零极点对消原理,设计了一种考虑延时影响的复矢量控制器。在离散域内,该控制器消除了控制器传递函数中的耦合项,实现了d轴和q轴电流的有效解耦;同时,由于整个控制系统的传递函数是一个典型二阶系统,容易将其带宽调整至较高水平,故控制系统还具有较高的动态响应速度。仿真和实验结果表明,文章所提出的复矢量电流控制器相比于传统控制器方案,其交叉耦合误差在全速度范围内下降超过80个百分点,动态响应速度提升超过45%,且具有良好的控制性能。     

一种改进BP神经网络在感应电机速度控制中的应用

该文针对传统BP神经网络的不足，提出了一种改进BP神经网络速度控制器，并且应用于感应电机矢量控制系统。为了提高系统的鲁棒性，采用了在线辨识技术，对参数的变化实时补偿。计算机仿真表明，这种基于改进BP神经网络组成的感应电机矢量控制系统具有良好的性能。     

基于模糊逻辑的定子电阻辨识及仿真分析

针对感应电机定子电阻在电机运转过程中会发生非线性动态变化,进而影响矢量控制系统的动态性能和稳定性问题,为改善无速度传感器控制系统的调速性能,分析了基于MRAS的转子磁链和速度估算原理,提出了一种以转子磁链和定子电流矢量作为输入,以定子电阻的变化量作为输出,基于模糊逻辑的感应电机定子电阻在线辨识的方法;在仿真环境下对增加定子电阻辨识后的转速波形进行了对比,对定子电阻突变到原来值两倍时的辨识效果进行了仿真,实验结果表明这种方案结构简单,可靠性高,计算复杂度低,对定子电阻的变化具有明显的辨识能力,能显著改善控制系统的调速性能.     

基于电流预测的三相感应电机矢量控制

在分析三相感应电机离散化的电流预测控制模型的基础上,本文提出了一种新的基于电流预测的三相感应电机矢量控制的算法。该算法不同于传统的SVPWM调制方式,而是在每个采样周期内,对三相逆变器的8个电压矢量进行在线评估,并选择使目标函数最小的电压矢量作为下一个周期的施加矢量。该方法控制策略简单,且具有较好的动静态性能,实现了对M轴和T轴给定电流的快速跟踪。在MATLAB／Simulink仿真软件平台下建立仿真模型,仿真结果验证了本文所提出控制策略的正确性和有效性。     

Sensorless induction motor drive: An innovative component for advanced motion control

This paper reports the basic concept and recent industrial applications of a sensorless vector-controlled speed-control system for an inverter-fed induction motor in Japan. The vector control artificially gives the linear torque controllability, which is inherent for a separately excited DC motor, to the induction motor drive. First, in this paper, the fundamental concept of vector control is introduced. Next, representative speed-sensorless vector-control systems will be related. Also, a method for the automatic measurement of the electrical parameters of the induction motor is introduced. To know the motor parameters precisely is especially important for a speed-sensorless vector-control system. Finally, several examples of industrial applications of the sensorless speed control are described.     

350125B插床电气控制系统改造

本文简述了采用CT公司MENTORⅡ直流驱动器和西门子公司S7-200PLC来控制B50125B插床插头的自动循环过程的技术改造方案和控制原理。着重对插头减速、换向等各个主要控制环节进行了分析，并介绍了改造后的控制系统和示例应用程序。     

Rosenbrock's多变量现代频域理论在交流变频调速中的应用

本文运用Rosenbrock's多变量现代频域理论研究了电流源逆变器供电的感应电动机变 频调速系统,实现了此系统的多变量频域法CAD.设计并研制出简单有效的解耦控制系统. 分析和实验证明,此系统物理概念明确,性能良好,可与直流调速系统相媲美.     

电控EGR阀综合性能测试系统的研制

电控EGR阀是废气再循环技术中重要部件,主要包括步进电机式、电磁式和直流电机式,目前针对电控EGR阀测试系统研究尚不充分;为了实现对电控EGR阀各项技术指标的测试,研制了一套电控EGR阀综合性能测试系统;系统由驱动单元、控制单元、测试单元组成;驱动单元以电控EGR阀驱动器为驱动核心,控制单元以可编程控制器为控制核心,测试单元由各项指标的测试模块组成;通过对各项技术指标测试工艺流程设计,系统实现了对电控EGR阀流量特性、内漏性能、响应时间和阀内位置感应器性能的自动测试;实验结果表明,该系统稳定可靠,各项参数的机器能力指数Cmk均超过1.67,满足技术要求;系统提供了一种针对电控EGR阀综合性能的测试方案,并成功应用于某企业电控EGR阀生产测试车间。     

Power control of a doubly fed induction machine via output feedback

A new output feedback control algorithm for a doubly fed induction machine (DFIM) is presented. The asymptotic regulation of active and reactive power is achieved by means of direct closed-loop control of active and reactive components of the stator current vector, presented in a line-voltage-oriented reference frame. To get the maximum generality of the solution, the usual assumption of negligible stator resistance is not made. A full-order DFIM model is used for the control algorithm development. The proposed control system is robust with respect to bounded machine parameter variations and errors on rotor position measurement. In the paper, it is also shown how the proposed current control algorithm can be modified in order to achieve asymptotic active current tracking and zero reactive current stabilization during steady state. An extension for the speed control objective and output EMF control during the excitation–synchronization stage are also presented. Simulation and experimental tests demonstrate high dynamic performance and robustness of the control algorithm for typical operating conditions. The proposed controller is suitable for both energy generation and electrical drive application with restricted speed variation range.     

Control of paralleled single-phase motors for a crop chopping machine

This article proposes a fuzzy control system for driving multiple single-phase induction motors in parallel connection. The drive system employs only a single PWM inverter controlled by a self-organizing fuzzy controller. This drive and control system has been utilized in an invented crop chopping machine. The article presents the control system concept, modeling of multiple motors in parallel connection, controller design, simulation of the closed-loop system and practical results. The control system stability is also analyzed on the basis of passivity theorem.     

Extended Kalman filter based speeds estimation of series-connected five-phase two-motor drive system

The multi-phase machines enables independent control of a few number of machines that are connected in series in a particular manner, and the supply is fed from a single voltage source inverter (VSI). The idea was first implemented for a five-phase series-connected two-motor drive system, but is now applicable to any number of phases. The number of series-connected machines is a function of the phase number of VSI. Variable speed induction motor drives without mechanical speed sensors at the motor shaft have the attractions of low cost and high reliability. To replace the sensor, information of the rotor speed is extracted from measured stator currents and voltages at motor terminals. Open-loop estimators or closed-loop observers are used for this purpose. They differ with respect to accuracy, robustness, and sensitivity against model parameter variations. This paper analyses operation of an EKF-based sensorless control of vector controlled series-connected two-motor five-phase drive system with current control in the stationary reference frame. Results, obtained with fixed voltage and fixed frequency supply fed and hysteresis current control, is presented for various operating conditions on the basis of simulation. The purpose of this paper is to report first time, the simulation results on a sensorless control of a five-phase two-motor series-connected drive system using EKF estimator.     

基于MATLAB的感应电机矢量控制系统的仿真

该文根据感应电机矢量控制的基本原理，基于MATLAB／SIMULINK构造了电压型SPWM逆变器供电的感应电机按转子磁场定向的矢量控制系统的仿真模型。通过仿真试验验证了模型的正确性，并分析验证了该文所建立的调速系统具有快速的启动性能及良好的抗扰动性能，基本上实现了完全解耦控制；另外，分析了感应参数变化对调速系统的影响，说明转子电阻及励磁电感等参数对获得良好的调速系统的性能的重要性。该模型可通用于笼型异步电机，在使用时只需输入不同的电机参数即可。     

基于单片机的按摩机传动数字控制电路设计

对基于单片机的按摩机传动控制电路进行设计。以单片机为核心控制芯片,以直流电机PWM调速技术为基础设计电源电路、复位电路、电机和指示灯控制电路、按键及显示电路等部分,利用软件编程实现人机交互及按摩功能。按键操作选择按摩机工作状态,报警装置示警或提示按摩完成,指示灯显示当前工作状态,LED数码管显示当前电机转速。经过理论分析及实验研究,该系统能够实现基本的按摩功能,结构简单、性价比高、体积小,可较好地满足人体腰部、足部以及颈部的按摩需要。