高性能异步电机DTC定子磁链观测技术的研究

分析研究了常见的几种用于直接转矩控制(DTC)的定子磁链估计方法,对他们的性能做了比较,最终,优化设计了一种基于电压电流(u-i)模型自适应补偿的定子磁链估计方法。通过仿真分析,验证了模型的可行性并优化配置了参数。在此基础上,实际应用于基于TMS320F2812DSP的异步电机直接转矩控制系统实验平台,取得了良好的控制效果。     

基于定子电流矢量定向的异步电机转子磁链估计器及其应用研究

异步电机矢量控制的关键问题在于精确地估计转子磁链。然而，传统的磁链估计器的精度会因定子或转子电阻的摄动而降低。文中提出了一种基于定子电流矢量定向的转子磁链估计器。该新型估计器不包含定转子电阻，可以避免电阻参数摄动对估计精度的影响。开环和闭环的仿真结果表明，该估计器具有相当高的精度，并且在定转子电阻大幅度摄动时，估计结果几乎不受影响，显示出比传统的磁链估计器更强的抗扰动能力。     

直接转矩控制中一种磁链估计新方法

将直接转矩控制（ＤＴＣ）与定子磁链定向矢量控制（ＳＦＯＶＣ）相结合,利用ＤＴＣ中电压矢量的空间位置角,推导出ＳＦＯＶＣ中的磁链定向角,然后根据旋转坐标系中ｄ轴和ｑ轴电流分量,建立定子磁链估计的数学模型,宋可使中磁链的估计更简便晚行出更精确。给出了一个７．５ＫＷ交流电机ＤＴＣ的实验结果,证明了理论分析是正确的实用的     

异步电机定子磁链的间接观测方法

磁场控制是实现高性能交流调速方法（矢量控制、直接转矩控制等）的基础。目前,为了尽可能地减少调速系统对电机参数特别是转子参数的依赖,提高控制系统的鲁棒性,按定子磁场控制的磁场控制法已越来越得到重视。磁场控制的关键是磁链的正确计算,本文仔细分析了目前常用的几种异步电机定子磁链的观测方法,讨论了各自的实质及其优缺点,通过数值仿真对其误差收敛性及由参数变化造成的观测误差进行了定量分析。     

基于定子磁链定向的直接转矩控制

把直接转矩控制 (DTC)与定子磁链定向矢量控制 (SFOVC)相结合 ,利用DTC中电压矢量的空间位置角推导出SFOVC中的磁链定向角 ,然后根据旋转坐标系中的d轴和 q轴电流分量建立定子磁链估计的数学模型。使DTC中磁链的估计更简便易行也要精确。同时给出了仿真实验结果 ,由仿真结果可知该方法是正确可行的。     

一种改进的直接转矩控制系统定子磁链观测方法

传统的直接转矩控制系统的定子磁链电压-电流（u—i）观测模型存在低速性能差和直流偏置误差的问题，影响了系统的控制效果。现提出了一种新型的直接转矩控制系统的定子磁链观测模型，采用一阶低通滤波器替换u-i模型中的纯积分环节，并引入PI闭环校正环节来补偿磁链观测的直流偏置误差。实验表明，该磁链观测器精度高，对电机参数的鲁棒性好，并能够有效地解决直流偏移误差问题。     

永磁同步电动机定子磁链观测方法研究

定子磁链的准确观测是直接转矩控制系统的重要环节之一.定子磁链的观测,一方面影响着空间电压矢量的选择,即可能由于观测误差无法准确判定磁链所在的扇区;另一方面它可能造成控制策略失误,影响转矩的观测结果,所以定子磁链的准确观测和有效控制,对于提高直接转矩控制系统的性能有着重要的意义.将磁链反电势积分法和电流模型观测方法联合起来,构成一适用于全速范围内的闭环磁链观测器,从而有效确保了定子磁链的准确观测.     

无轴承异步电机的定子电流矢量定向转子磁链估计

无轴承异步电机转子磁场定向控制的关键问题在于精确地估计转子磁链.针对传统模型转子磁链估计精度受到定转子电阻变化影响的问题,在定子电流矢量定向的基础上提出了一种新型的转子磁链估计器.该转子磁链估计算法不含定转子电阻,因而可以避免定转子电阻参数变化对磁链估计精度的影响.通过Matlab/Simulink对估计器进行了系统仿真分析,仿真结果表明了所给转子磁链估计器算法的有效性.     

一种异步电机定子磁链弱磁控制方法

本文提出了一种电动汽车用异步电机的定子磁链弱磁控制方法,通过引入定子参考电压与逆变器能提供的电压值的比较,确定电机的运行区域,进而确定能够输出最大转矩的励磁电流,再结合给定转矩求出定子磁链参考值。本方法采用定子参考电压与母线电压对应值的比较,仅需简单计算即能实现恒转矩、恒功率、降功率区域的平滑过渡。在逆变器和电机的电压、电流能力一定时,能够输出最大转矩。无需转子磁链定向,适用于定子磁链控制的场合。通过动态调整转矩给定限制值可保证电机稳态运行不过流。仿真和实验结果证明了本方法的有效性。     

优化反馈补偿闭环定子磁链观测器

针对纯积分定子磁链观测器存在的直流偏置与积分漂移问题,对反馈闭环磁链观测器进行了优化,设计了一种改进的反馈补偿闭环磁链观测器。该观测器先利用磁链与反电动势两矢量的正交关系,控制二者的夹角余弦值为零,再通过简单的乘法运算,实现对磁链的动态补偿,从而得到正确的积分结果。理论分析显示,积分结果中的直流分量能够得到完全消除,同时仿真结果证明了,改进观测器的良好性能以及理论分析的正确性。     

一种改进的电压型转子磁链估计模型

为了实现高性能异步电机矢量控制,必需解决转子磁链的准确估计,本文介绍一种改进电压型转子磁链估计模型,它是针对传统的电压型磁链估计模型在低速时磁链估计不准确而提出的．文中详细介绍了这种改进的磁链估计模型的原理与框图。通过仿真结果与控制系统实验结果表明,这种改进电压型转子磁链估计模型能够准确辨识转子磁链,而且低速时动态性能良好。     

基于磁链辨识模块切换的多感应电机矢量控制

针对两台异步电动机和两台逆变器组成的驱动系统,建立了按定子磁场定向数学模型,并证明了系统可逆性。为解决系统在低速运行时,受电机参数、温度和磁场非线性变化影响,造成定子磁链估计难以保持有效精度的问题,建立了新型磁链观测器。当多电机驱动系统在低速运行时,根据给定的性能指标,提出定子磁链局部模型网络辨识方法,而在高速时,切换到磁链电压模型,保证了定子磁链辨识的准确性,使驱动系统在全速范围内保持令人满意的控制效果,仿真结果证明了此方法的有效性。     

基于感应电机定子磁链U-N模型的速度自适应辨识方法

文中研究了基于异步电机定子磁链U-N模型的速度辨识问题。建立了基于异步电机Γ-型参数的状态方程,给出了基于U-N模型的定子磁链观测器;基于李雅普诺夫稳定性理论推出了速度自适应律,给出了基于这种全阶磁链观测器方案的模型参考自适应速度辨识方法。研究了异步电机无速度传感器的直接转矩控制方案,建立了此方案的Matlab仿真模型进行仿真分析;在搭建的牵引电机试验平台上进行了试验研究,并给出了Matlab数字仿真结果以及试验结果。仿真结果和试验结果表明辨识转速能够准确地跟踪实际转速,证明了基于定子磁链U-N模型的速度自适应辨识方法的有效性和实用性。     

基于U-I模型的感应电机定子磁链观测方法研究

深入分析了传统的基于U-I模型的感应电机定子磁链观测方法的局限性,详细探讨了基于坐标变换的饱和反馈双积分器的补偿原理和相关参数的选取原则.理论分析和仿真结果表明,正确选取反馈通道的限幅阀值,该积分器可以在有效抑制饱和与直流漂移的同时,完全补偿相位和幅值误差.实验结果进一步证明了该方法的可行性、有效性和正确性.     

基于定子磁链定向的电磁式同步电动机的矢量控制

简单介绍了电磁式同步电机矢量控制的原理和方法,对基于气隙磁链定向和定子磁链定向的矢量控制进行了理论分析,并对基于定子磁链定向的功率因数为1的控制策略,在matlab/simulink仿真环境中进行了建模,在系统空载起动,负载突变,带载三种情况下进行了仿真,仿真结果表明系统具有良好的动静态特性.     

基于人工神经网络的电压电流互补模型转子磁链估计

为了准确对感应电机磁链进行实时估计,提出了一种基于人工神经网络(ANN)电压电流互补模型的估计方案。该方案利用基于ANN的电压与电流模型之间的磁链估计差值在线对电机参数进行更新,以减小因电机参数变化所引起的模型偏差,并最终通过电机频率范围决策转子磁链。实验结果表明,该方案对磁链估计有效,实时控制效果好。     

基于定子磁场定向的感应电机无速度传感器控制研究

针对定子磁链U一I观测模型在电机低速运行时失效的问题,在感应电机定子磁场定向控制基础上,用一种阈值可变的改进型积分器算法进行定子磁链观测,并对转速进行估算,构成无速度传感器的速度闭环控制.在自行设计构建的dSPACE试验平台上,对所提方案进行了低速空载及负载条件下的实验研究.实验结果表明转速估算值与实际值相一致,系统具有优良的动、静态控制效果.     

一类感应电机定子磁链观测方法的原理分析与应用

针对感应电机无速度传感器控制系统中的定子磁链观测,以一类带饱和反馈环节的积分器为研究对象,详细分析了其工作原理。通过严谨的数学推导,结合Saber软件中的仿真研究,总结了其优点和局限性。指出基于坐标变换的饱和反馈积分器作为一种结构简单,易于实现的定子磁链观测器,当其饱和阈值取值与参考磁链值相等时,能够在有效抑制输出的直流偏移时,完全补偿估算幅值和相位的偏差。将其应用于实际系统。取得了良好的观测结果。     

无速度传感器异步电机按定子磁链定向的矢量控制系统

为提高异步电机控制系统的可靠性和适应性,结合模型参考自适应(MRAS)理论和PI自适应算法,构造了一种改进的无速度传感器异步电机按定子磁链定向的矢量控制系统.系统采用具有自适应补偿的电压模型估算定子磁链,PI自适应法估计转速.仿真及实验结果表明,该系统具有良好的稳态辨识特性和鲁棒性.