基于定子磁链自适应观测的永磁同步电机直接转矩控制系统

为了克服系统的时变性及在系数矩阵中的参数确切值未知的情况下也能实现对永磁同步电动机定子磁链的准确观测,提出了基于模型参考自适应的永磁同步电动机定子磁链观测方法。将电机运行过程中变化最大的参数——定子电阻作为可变参数,以定子磁链为状态变量的电机状态方程作为参考模型,将定子磁链状态观测器作为可调模型,通过对定子电阻自适应律的推导得出定子磁链自适应观测器。通过自适应观测器与全维状态观测器对永磁同步电动机定子磁链观测效果的对比发现:自适应观测器对定子磁链观测的准确度更高、对定子电阻等电机参数变化的鲁棒性更强。     

基于改进积分器的异步电动机直接转矩控制系统研究

针对传统异步电动机直接转矩控制系统中的磁链观测误差，对磁链观测中纯积分带来的直流漂移和积分初值问题以及定子电阻变化对磁链观测的影响进行了改进。通过用低通滤波器来代替纯积分，大大改进了积分效果。由Matalb的仿真结果可知，改进后的磁链观测器提高了对定子电阻的鲁棒性，抑制了直流漂移，提高了控制系统的性能。     

一种改善异步电动机定子磁链观测器精度的方法研究

直接转矩控制中(DTC),定子磁链的观测精度直接影响控制系统的性能,尤其在低速下,观测精度极易受定子电阻的影响.提出一种新的定子磁链观测方法.该方法是从异步电动机数学公式出发,推导出不含有定子电阻参数的定子磁链计算公式.仿真和实验结果证明了该磁链观测方法的可行性,尤其在低速下提高了磁链观测精度,对电动机参数的变化具有良好的鲁棒性,对于辨识定子电阻奠定了一定基础,有一定指导意义.     

基于u-w型定子磁链观测的风力双馈发电机P、Q解耦

变速恒频双馈风力发电系统中,最常用的控制方法为基于定子磁链定向控制。定子磁链观测模型为控制系统最重要的环节。为解决传统的定子磁链观测模型的问题,分析了u-ω磁链观测模型的原理,综合考虑定子电阻、电流对定子磁链角度影响的基础上,提出一种改进型u-ω定子磁链观测模型,详细的仿真表明改进后的磁链观测模型准确输出定子磁链,提高了电机的解耦合性能。     

基于模糊控制滤波补偿的直接转矩控制系统

电机定子电阻的变化会严重影响直接转矩控制(DTC)系统的低速性能。由于定子电阻的变化与端部绕组温度及其变化率的关系具有非线性、时变性等特点,因此难以建立精确的数学模型。介绍了一种基于模糊控制理论的定子电阻辨识和低通滤波补偿定子磁链的DTC交流电机调速系统,其结构简单,磁链观测准确。实验结果表明,该方法能够精确辨识定子电阻,从而准确观测磁链,有效地改善了DTC系统的低速性能。     

基于滑模观测器定子磁链观测研究

定子磁链观测是直接转矩控制系统中的关键环节.基于电压模型的磁链观测方法是常用的观测方法,但其低速观测精度受定子电阻变化的影响,低速时,定子电阻压降在反电动势中所占比例较大,较小的定子电阻误差都会导致观测精度下降.提出了一种基于滑模观测器观测定子磁链的方法,通过滑模函数驱动估计电流跟随实际电流.实现对定子磁链的观测.该方法不含有定子电阻,对定子电阻具有完全鲁棒性,而且不需要定子电压信息.仿真结果表明该方法能在全速范围内准确观测定子磁链,且具有结构简单,容易实现的特点.     

直接转矩控制中一种新的磁链估算方法

对于永磁同步电机直接转矩控制系统,传统的定子磁链估计方法是采用电压积分法,但该方法容易出现积分饱和,且定子磁链易受定子电阻的影响.为了提高定子磁链估算的精度,提出了利用自适应全维观测器的方法来估算定子磁链.在全维观测器模型的基础上采用自适应算法估算定子电阻,进而提高定子磁链的实际观测性能.仿真结果表明该方法和电压积分法相比明显地提高了定子磁链观测的准确度,有效地减小了转速波动,提高了系统的动静态性能.     

感应电机的一种输出反馈控制器设计

感应电机转子磁链观测是磁场定向系统控制中的关键步骤,然而电机在低速运行时定子电阻不确定性及转子转速变化对转子磁链观测准确性有很大的影响。采用线性变参数多胞输出反馈控制器设计理论,提出一种新的转子磁链观测方法。引入多胞技术,设计包含极点配置的随变参数自调整的输出反馈控制器。将感应电动机作为线性变参数系统,转子转速与定子电阻作为系统的变参数,设计系统控制器即转子磁链观测器。利用鲁棒控制理论,通过求解线性矩阵不等式组,实现满足鲁棒稳定性能和动态特性转子磁链观测器。仿真结果验证此观测器的正确性,磁链观测的水平有了较大的提高。     

长电缆供电大功率感应电机定子电阻鲁棒磁链观测方法

在长电缆供电的感应电机驱动系统中,由于控制器与电机距离过远,通常采用无速度传感器的控制方式。长电缆增大了感应电机的定子侧阻抗,尤其是数量级地增大了等效定子电阻,使定子电阻的温漂对磁链观测的影响增大,降低了磁链观测器的性能。针对长电缆供电的感应电机驱动系统,提出了一种定子电阻强鲁棒的磁链观测方法。该方法对传统的混合模型磁链观测器进行改进,采用一种对定子电阻完全鲁棒的模型参考自适应速度观测器获知转速,同步使用电流模型计算转子磁链,并使用此磁链计算过程代替原有的电流模型。该磁链计算过程对定子电阻完全鲁棒,因而提高了观测器对定子电阻的鲁棒性。硬件在环测试结果验证了该方法的可行性和有效性。     

基于区域极点配置理论的定子磁链全阶观测器

以定子电流和定子磁链为状态变量,设计了一个定子磁链观测器。为了克服定、转子电阻和转速变化对观测测性能的不良影响,基于区域极点配置理论,根据实际工程需要构造具有一定自由度观测器的增益矩阵,使得对电机定转子电阻变化、转速变化等不确定性,观测器系统矩阵的极点都被配置到指定的稳定区域内。为了验证方案的有效性,进行了仿真研究,仿真结果表明磁链观测器对电机本身的参数不确定性、负载突变和转速突变都具有较强的鲁棒性。     

异步电动机直接转矩控制系统中的定子电阻估计

实现高性能直接转矩控制的重要环节是准确地观测异步电动机的定子磁链,而在基于电压模型的磁链观测器中,定子电阻是一个需要精确给定的参数.但因温度等因素影响,定子电阻在运行过程中是一个变量.现提出一种基于PI调节器的定子电阻估计器,可根据定子电流追踪定子电阻变化,从而推算出定子电阻估计值,并由此计算定子磁链和转矩.仿真结果表明,该算法可在线实时估计电阻变化,能有效提高直接转矩控制系统的低速性能.     

带定子电阻辨识的新型滑模速度观测器

提出了一种带定子电阻辨识的新型滑模速度观测器,用于异步电动机转速的精确观测.该观测器采用一种改进的电压转子磁链模型,在降低转子电阻变化对磁链观测影响的同时,还有效解决了传统电压模型固有的缺陷;并利用定子电流估计值与实际值的偏差在线计算电机的定子电阻,从而提高了磁链和转速在低速范围内的观测精度.仿真结果证明该方案在全速范围内具有响应速度快、稳态精度高和对定、转子电阻变化鲁棒性强的特点.     

直接转矩控制定子磁链观测新方法

直接转矩控制中定子磁链的观测极为重要,目前主要采用u-i模型来计算磁链。由于u-i模型与定子电阻有关,在低速时定子电阻压降影响了磁链的观测精度,严重时会导致控制系统失灵。这里从电机数学模型出发,推导出新的磁链计算公式,该公式不含有定子电阻参数,并通过Matlab仿真研究和样机实验验证了该方法的正确性和可行性。     

异步电机无速度传感器矢量控制系统研究

在此深入分析了以定子电流、转子磁链为状态变量的异步电机无速度传感器矢量控制系统的全阶状态观测器方案,在对转速进行观测的同时对定子电阻进行在线辨识。通过合适的极点配置,给出了反馈增益矩阵,改进的定子电阻自适应律提高系统鲁棒性。通过仿真实验验证了方案的可行性。     

一种改进的基于MRAS的速度辨识方法

在基于MRAS（模型参考自适应系统）的速度辨识方法中，由于参考模型采用纯积分型转子磁链电压方程，直流偏置和积分初值累积以及定子电阻变化都导致磁链观测误差较大，进而影响速度辨识精度。提出了一种改进的MRAS方法，首先引入高通滤波器消除纯积分的影响，并采用模糊控制器在线调整其截止频率改善其动态性能；其次利用模糊控制器在线辨识并调整定子电阻，克服了定子电阻变化影响速度辨识精度的问题。仿真结果表明该方法具有较好的动静态性能以及较高的辨识精度。     

一种基于磁链误差的异步电动机定子电阻校正方法

采用电流滑模磁链观测器的异步电动机矢量控制系统对转子时间常数误差有很好的抑制作用,但定子电阻误差会造成系统性能下降.针对定子电阻对滑模观测器造成的影响,本文提出一种基于磁链误差的定子电阻校正方法,通过磁链观测值和给定值之间的误差得到定子电阻校正系数,从而消除由于定子电阻变化所带来的影响.文中介绍了该方法的基本原理、理论推导和控制框图,并进行了仿真分析和实验验证.仿真和实验结果表明,在采用电流滑模磁链观测器的异步电动机矢量控制系统中,提出的定子电阻校正方法有效地增强了系统抗定子电阻变化的能力,提高了系统的鲁棒性.     

基于滑模磁链观测器的感应电机模型预测控制

感应电机模型预测控制通过系统状态预测的方法,利用设计好的目标函数直接控制磁链和转矩。该方案易于实现多变量控制和处理非线性约束,但因为预测过程需要使用电机的真实磁链,所以对磁链观测的精度有很高的要求,以滑模磁链观测器替代传统的电流模型和电压模型磁链观测器可大大提高该方案的控制性能。常规的滑模磁链观测器依据电流观测误差设计滑模控制函数,在实现对转子电阻变化的高鲁棒性的同时也引入了定子电阻变化的影响。文章中提出一种基于磁链观测误差的滑模控制函数设计方法,对滑模观测器的性能进行改进。因为磁链的真实值无法直接获取,磁链误差值以近似计算的方式得到。通过仿真和物理实验验证了该方案对电机参数变化的高鲁棒性。     

一种基于非线性反馈补偿的定子磁链观测新方法

在直接转矩控制系统中,磁链观测容易受到电机参数的影响.特别是在低速范围内,电阻参数对磁链观测精度影响很大.通过对非线性反馈效应的分析,提出一种基于非线性反馈补偿的定子磁链观测新方法,利用扩张状态观测器对电机参数的变化进行估计并给予补偿,从而提高磁链观测的性能.仿真和试验结果验证了该方法的正确性和有效性.     

基于改进磁链观测器的感应电机转速辨识

感应电机电压模型转子磁链观测器由于其算法简单而得到广泛应用,但低速时由于定子电阻压降明显使得测量误差严重影响观测精度,纯积分的应用还存在直流偏置和初始值问题。本文提出了一种改进电压模型转子磁链观测器,引入定子磁链的电流模型和电压模型之间的误差对定子感应电动势进行补偿,理想积分环节采用新型改进低通滤波器代替,再由定子磁链的电压模型推导出转子磁链的电压模型。在此基础上,通过得到的转子磁链对感应电机的转速进行辨识。仿真和实验表明新算法改善了转速辨识的动静态性能,尤其改善了低速时的转速辨识性能。     

基于全阶状态观测器的无速度传感器DTC系统

提出一种新型的自适应速度磁链观测器,它利用Matlab进行磁链观测器极点配置及增益矩阵选取.基于全阶观测器,采用李亚普诺夫稳定性理论对电机转速进行在线辨识,实现了异步电机无速度传感器直接转矩控制系统.由于电机定子电阻压降显著增加低速时转速观测误差,为提高低速运行时转速辨识精度,观测器同时辨识电机定子电阻,确保系统在低速时仍有良好的特性.仿真实验结果验证了此方案在低速时具有良好的静、动态性能和转速辨识精度.