内模控制在PMSM矢量控制中的应用

提出了永磁同步电机(PMSM)电流调节器的内模控制(Internal Mode Control,简称IMC)设计.用矩阵奇异值分析了IMC电流调节器的鲁棒性,并将其应用于PMSM转子磁场定向的矢量控制中.通过对电流调节器传递函数的仿真和用DSP实现的电机矢量控制的运行实验,验证了IMC电流调节器的良好性能.     

内模控制在电流调节器中的应用

在永磁同步电机(PMSM)的矢量控制中,电机的调速范围很宽时,电阻、电抗等参数对d、q轴电流的控制产生较大的误差,从而影响控制精度和动态响应速度。基于磁场定向的控制原理,提出了永磁同步电机电流调节器的内模控制(IMC)设计。用矩阵奇异值分析了IMC电流调节器的鲁棒性,并将其应用于永磁同步电机转子磁场定向的矢量控制中。对电流调节器的传递函数进行了仿真并用数字信号处理器(DSP)实现电机矢量控制的运行实验,实验表明,用IMC电流调节器实现的电机调速,能够获得良好的跟踪性能和较高的稳态精度。     

一种应用于异步电机的基于Laguerre函数的模型预测控制电流调节器

电动汽车用异步电机复杂的运行工况,造成电机参数改变,传统同步PI控制性能不甚理想。基于复矢量比例积分(PI)控制和模型预测控制(MPC)的电流调节器,使得其控制效果得到一定改善,但仍然存在响应时间长和超调大的问题。针对电动汽车用异步电机控制器,设计一种基于Laguerre函数的模型预测控制(LMPC)电流调节器,该电流控制器根据过去和现在的信息,对系统的状态量进行多步预测,并综合考虑控制对象的预期值和控制量的变化等评价指标,得到最优的控制律。仿真和实验结果表明,该调节器相比于复矢量PI控制和模型预测控制,具有更快的动态响应和更好的参数鲁棒性。     

基于鲁棒内模控制的高性能变频调速系统

从内模控制的鲁棒机理入手,分析了内模控制的性能,其具有良好的抗扰性和鲁棒性。由于电机参数时变会影响矢量控制系统性能,提出具有高性能的新型异步电机变频调速内模控制系统结构,设计了内模控制电流调节器和速度调节器,解决了矢量控制系统参数鲁棒性差的问题,理论分析与实验证明了该方案的有效性。     

神经元控制器在数字调速系统中的实现和应用

神经网络具有自学习、自适应能力 ,用于控制时可不依赖控制对象的数学模型。异步电机矢量控制技术是通过坐标变换 ,实现对定子电流的励磁分量与转矩分量的解耦控制。为实现对交流电机快速和精确控制 ,本文基于单神经元设计出用于异步电机矢量控制的自适应磁链和转速控制器 ,利用神经元的自学习功能在线调节连接权重 ,实现自适应控制。并将此设计应用于由数字信号处理器 (DSP)实现的交流电机矢量控制系统中 ,实验表明此方法设计的控制器结构简单 ,易于数字化实现 ,控制系统动态性能良好。     

电流型逆变器转差矢量控制系统传递函数分析

本文从异步电机的矢量控制基本方程出发,介绍了对转差型矢量控制系统传递函数的分析推导,并进行了系统调节器的参数整定。在此基础上,完成了电流型逆变器转差矢量控制变频调速系统。     

矿用异步电机矢量控制的仿真与分析*

研究一种矿用磁链、转速双闭环控制的异步电机矢量控制系统,在传统矢量控制中的PI调节器中引入转矩环,并对SVPWM工作原理进行分析.通过仿真软件MATLAB建立异步电机矢量控制的模型,分析系统空载、带载运行过程中的电流、转矩、转速等状态量.仿真结果表明设计的系统能有效抑制负载的扰动,实现恒流升速,稳态时能保证电机稳速运行.     

神经元控制器在数字调速系统中的实现和应用

神经网络具有自学习、自适应能力，用于控制时可不依赖控制对象的数学模型。异步电机矢量控制技术是通过坐标变换，实现对定子电流的励磁分量与转矩分量的解耦控制。为实现对交流电机快速和精确控制，本文基于单神经元设计出用于异步电机矢量控制的自适应磁链和转速控制器，利用神经元的自学习功能在线调节连接权重，实现自适应控制。并将此设计应用于由数字信号处理器(DSP)实现的交流电机矢量控制系统中，实验表明此方法设计的控制器结构简单，易于数字化实现，控制系统动态性能良好。     

基于SVPWM的异步电机矢量控制及调节器设计实现

针对众多文献资料经常用到矢量控制技术却很少提到矢量控制技术中调节器设计的具体实现问题,提出矢量控制系统的解耦及调节器设计的具体工程实现方法和实现过程。简要阐述异步电机按转子磁链定向的数学模型和SVPWM技术,并在矢量控制原理的基础上,利用MATLAB/Simulink进行矢量控制模型的仿真。由测试结果可以看出,转速具有跟随特性,并验证了矢量控制的优越性:可以实现与直流电机相近的调速特性。测试结果也表明提出的调节器工程设计方法具有适用性。     

异步电机多变量矢量控制系统

文章以异步电机矢量控制系统双输入双输出状态空间模型为基础,应用多变量线性控制系统调节器设计方法,设计异步电机多变量矢量控制系统.此方法更好地体现了原矢量控制系统多输入多输出的特点,使矢量控制系统的控制特性得到提高.     

自适应模糊PID控制的异步电机并联运行方法的研究

在单台电机磁场定向矢量控制模型的基础上,运用平均的方法,推导出一个逆变器控制两台电机的磁场定向控制模型.该数学模型在矢量控制思想的核心下,利用定子电流的q轴分量控制电机的平均电磁转矩,d轴分量控制平均转子磁通.由于PI控制在交流调试系统中的局限性,采用模糊控制方法对交流异步电机系统进行控制,给出自适应模糊PID设计过程...     

基于神经网络的现代感应电机自适应L2鲁棒控制

提出一种用于现代感应电机调速的自适应L2鲁棒控制方法。采用反步法(backstepping)推导出2个自适应L2鲁棒控制器，这2个控制器1个控制转速和磁链外环，1个控制定子电流内环。考虑了由感应电机定转子电阻、转动惯量和负载转矩的不确定性造成的扰动，采用RBF(radial basis function)神经网络来补偿这些扰动。提出的控制器可以和1个转子磁链观测器联用。应用转子磁链定向模型固有的解耦性质和HJI(Hamilton-Jaccobi-Issacs)不等式，从全局上证明了控制系统的鲁棒性。仿真结果表明，提出的控制方法对感应电机的不确定性有很强的鲁棒性，且具有很高的动态性能。     

Adaptive non-linear speed control of induction motors

In this paper we present two adaptive non-linear speed control algorithms for induction motors. They employ input-output linearization techniques for the motor model in the stator fixed reference frame. The first control algorithm directly tracks speed and rotor flux. The second is designed using torque and rotor flux tracking and is extended for speed control. A key point is that this algorithm ensures exact current limitation in the known parameter case. The adaptation based on Lyapunov design can cope with rotor and stator resistance variations. Significant simulations using sampled controllers are presented emphasizing adaptation and current limitation effects.     

基于磁通观察器的感应电动机无速度传感器矢量控制系统的参数在线辨识

提出了一个基于磁通观察器的感应电动机无速度传感器矢量控制系统的参数在线辨识方案 ,包括利用d轴磁通误差实现定子电阻在线辨识法和利用励磁电流指令上叠加交流信号实现转子电阻在线辨识法。该方案的优点是系统简单 ,解决了电机参数变化对调速精度和系统稳定性影响的问题。数字仿真和实验结果验证了方案的有效性。     

基于交互式MRAS策略的无轴承异步电机无速度传感器矢量控制系统

针对无轴承异步电机无速度传感器运行的需要,提出了一种交互式模型参考自适应系统的参数辨识方法,实现了转子速度和定子电阻的在线独立辨识。计算机仿真和实验结果表明,无轴承异步电机转矩绕组定子磁场定向的交互式模型参考自适应控制系统能在大负载扰动下实现无速度传感器方式的电机稳定悬浮运行,验证了本文所提方案的有效性。     

基于自抗扰的感应电机无模型预测电流控制

针对采用传统比例积分(proportional integral, PI)控制算法的感应电机在面对复杂扰动时控制性能降低的问题,基于矢量控制系统,提出了感应电机的自抗扰(active disturbance rejection control, ADRC)无模型预测控制(model-free predictive control, MFPC)方法。首先,结合转速环和磁链环数学模型,设计了转速环和磁链环的ADRC控制器,对负载变化和内参摄动产生的内外扰动进行观测并补偿。其次,为避免内环控制器对电机参数的依赖,基于无模型控制原理,建立了dq电流环的超局部方程,将控制量之外的变量视为干扰量,并引入非线性扩张状态观测器估计干扰量。最后,结合预测控制思想设计了电流环控制器,得到开关状态作用于逆变器。仿真与实验结果表明提出的算法相对PI算法有更好的抗扰性和鲁棒性,可以有效提高感应电机的动态和稳态性能。     

异步电机电流调节器PI参数整定及抗饱和研究

针对异步电动机电流环中存在的耦合问题,首先利用状态反馈方法对感应电机的状态空间方程进行解耦,给出了解耦之后的电机模型;给出了一种交流电动机电流环的PI调节器参数整定方法,对电流调节器进行了整定,并分析了调节器抗饱和问题,给出一种新型抗积分饱和控制器的设计方法.为验证该方法的有效性,利用Matlab仿真软件进行了仿真实验...     

感应电机无速度传感器矢量控制系统的定子电阻在线辨识

该文针对利用磁通观测器推算转子磁通的感应电机无速度传感器矢量控制系统，提出了定子电阻在线辨识法。在利用q轴磁通推算转速的基础上，该系统利用d轴磁通误差实现定子电阻在线辨识，该方案的优点是系统简单，解决了低速运行时电压模型的定子电阻变化对系统稳定性和速度控制精度的影响问题。数字仿真和实验结果验证了定子电阻在线辨识的必要性和该方案的有效性。