基于定子磁场定向的无轴承异步电动机控制策略

集旋转与悬浮于一体的无轴承异步电动机是一个非常复杂的非线性系统,电磁转矩与径向悬浮力之间的非线性解耦是实现电动机稳定悬浮运行的基础.提出基于转矩绕组定子磁场定向控制策略,设计自适应磁通观测器观测定子磁通,径向悬浮控制所需的转矩绕组气隙磁通由观测的定子磁通和定子电流适时辨识.应用Matlab/Simulink对样机进行了仿真研究,计算机仿真表明,电磁转矩与径向悬浮力之间的完全解耦可以实现,验证了定子磁场定向控制策略的有效性.     

基于SVPWM技术的感应电机转子磁场定向控制系统研究

文章对基于SVPWM技术的感应电机调速系统进行了研究,并就感应电机转子磁场定向矢量控制进行了详细分析,提出了一种简单的电压源逆变器供电的感应电机转子磁场定向控制策略,并进行了MATLAB仿真和实验验证。仿真和实验结果表明了该方法的有效性,同时也表明该矢量控制方法具有优良的动态响应及带负载能力。     

感应电动机间接磁场定向控制系统振荡的功率谱分析

在感应电动机间接磁场定向控制(IFOC)系统中,若转子电阻不能正确估计并且PI速度调节器的参数设置不当,可能因出现Hopf分岔而导致系统振荡,由转子时间常数估计误差和阻尼比、无阻尼自振频率的关系导出了发生Hopf分岔的参数条件,对IFOC系统发生振荡时的时间响应进行了功率谱分析。结果表明,IFOC系统蕴涵丰富的动力学特性,在不同参数条件下,可以是稳定的,也可以产生周期振荡或混沌振荡,这一方面为避免振荡,设计一个常规的稳定电动机传动系统提供了理论依据;另一方面,对感应电动机这一工程中广泛应用的驱动源的不规则运动和混沌运动特性的研究,将为利用其振荡特性提高感应电动机动态响应和运行效率打下基础。     

基于双ESO无电流传感器的永磁同步电机 驱动系统磁场定向控制

针对无任何相电流传感器的三相永磁同步电机(PMSM)驱动系统,提出了一种新颖的基于双扩张状态观测器(ESO)无电流传感器的磁场定向控制(FOC)策略。一般需要两个相电流传感器以进行电流反馈实现高精度控制,为此创建了两个ESO来替代实际电流传感器。第一个ESO用于提供q轴定子电流基准值;考虑到定子电阻和电感变化,第二个ESO用于估计实时d轴和q轴定子电流。所创建的双ESO能够快速和精确地估计实际定子三相电流,所设计的基于双ESO无电流传感器的FOC策略能够使PMSM驱动系统具有良好的控制性能和较强的鲁棒性。仿真实验验证了所提方法的可行性和有效性。     

基于双ESO无电流传感器的永磁同步电机驱动系统磁场定向控制（英文）

针对无任何相电流传感器的三相永磁同步电机（PMSM）驱动系统,提出了一种新颖的基于双扩张状态观测器（ESO）无电流传感器的磁场定向控制（FOC）策略。一般需要两个相电流传感器以进行电流反馈实现高精度控制,为此创建了两个ESO来替代实际电流传感器。第一个ESO用于提供q轴定子电流基准值;考虑到定子电阻和电感变化,第二个ESO用于估计实时d轴和q轴定子电流。所创建的双ESO能够快速和精确地估计实际定子三相电流,所设计的基于双ESO无电流传感器的FOC策略能够使PMSM驱动系统具有良好的控制性能和较强的鲁棒性。仿真实验验证了所提方法的可行性和有效性。     

基于SVPWM的感应电机转子磁场定向控制系统研究

介绍了电压空间矢量脉宽调制（SVPWM）的基本原理、基本感应电机理论和坐标变换关系，给出转子磁场定向控制确定定向磁场在两相静止坐标系中位置角的算法，分析了基于SVPWM的感应电机转子磁场定向控制系统原理，并实现了SVPWM算法。给出了通过MATLAB仿真软件对系统进行仿真的结果。     

三相交流电机的磁场定向控制

介绍了用TMS320C32 DSP实现三相交流感应电机的磁场定向控制,这种方法广泛应用在交直流电机的控制系统中,能使电机的动态性能显著得到提高。32位高速浮点TMS320C32 DSP使磁场定向和直接转矩控制这两种需要经过复杂算术运算的控制方法得以在电机控制中实现,不仅降低了硬件费用,同时使控制更为精确可靠。     

一种感应电机参数自适应转子磁链观测器的设计

为了解决“感应电机运行过程中由电机参数变化引起的转子磁场定向不准确”的问题,根据龙贝格观测器原理提出了一种新颖的参数自适应转子磁链观测器。首先论述了观测器的设计原理,针对磁链误差无法获得这一问题提出了一种有效的解决方案,引入了新变量,然后根据Lyapunov稳定性原理设计小参数自适应律。最后分别在Matlab和DSP2812平台上对该算法的参数收敛性以及定子电阻误差对观测器的影响进行了验证。仿真和实验结果表明,该方法不但可以对转子磁链加以观测,还可以同时在线调整并辨识转子电阻以及转子时间常数,对定子电阻具有很强的鲁棒性。     

基于内模电流控制的交流感应电机矢量控制系统

从同步速d—q坐标系下异步感应电机动态模型和异步电机矢量解耦控制的基本原理出发,引入了内模控制方法,设计了基于转子磁链定向和内模控制的定子电流调节器。考虑到实际系统中异步感应电机磁场会随着电机负载（转矩）变化而呈不同程度的饱和而导致电机参数的非线性,分析了电流内模控制器对这种非线性参数的鲁棒性。在此基础上建立了整个异步感应电机矢量控制仿真系统,并分别对忽略磁路饱和和考虑磁路饱和两种情况下的系统进行了仿真和分析。仿真和分析结果表明,电流内模控制调节器在模型匹配和失配下均能提供良好的转矩动、静态解耦效果。     

无速度传感器转子磁场定向感应电机控制系统研究与开发

介绍了一种采用磁链和开环速度估算器的转子磁场定向的控制系统，系统设计的的关键问题是磁链的观测和速度的准确估算。按照模型参考自适应系统构造出参考模型和可调模型来实现了扩展卡尔曼滤波对磁链和电机转速的估算，并成功应用此算法设计了一套DSP实验控制系统，实现了速度自适应识别。介绍了DSP实验系统的硬件和软件实现方法并对实验结果进行了分析。模型试验应用于1．0kW的感应电机取得了较好的的控制效果。     

无速度传感器异步电机矢量控制系统的研究

将磁链状态观测器应用于矢量控制系统中，取代了传统的积分器，同时与一种简单实用的速度估计器成功结合，实现了系统的无速度传感器运行状态。     

新型自适应速度观测器在异步电机直接转矩控制系统中的应用

实现高性能直接转矩控制系统的重要环节是准确地观测异步电机的定子磁链，本文将一种新型的速度自适应磁链闭环观测器，应用于直接转矩控制系统中，取代了传统的积分器，理论证明该系统是超稳定系统，仿真与实验表明，该方案对电机磁链的观测精度高，对电机参数的鲁棒性好，同时基于磁链观测器所设计的速度自适应辨识方案准确性好，收敛速度快，使系统在较低转速下仍能保持优良的性能，本系统针对1．1kW异步电机，采用数字信号处理器DSP（TMS320C32）进行了数字化实现，实时控制软件是采用C和汇编语言混合编程实现的。     

柔性转子振动主动控制研究现状

对柔性转子系统动力学研究进行了回顾,综述了柔性转子主动振动闭环控制系统中作动器、控制器控制律设计研究的现状与进展,对柔性转子主动振动控制技术的发展趋势进行了展望。     

基于最优控制理论的储能飞轮转子形状优化设计研究

为克服飞轮转子形状优化时一般优化方法效率低的缺点,在分析角速度对转子形状影响的基础上,将转子角速度划分为低速、中速和高速三个阶段,采用最优控制理论,直接得到实心和空心飞轮转子的最优形状解析表达式。通过比较实心和空心转子低速、中速和高速情况下的最优形状,揭示飞轮转子最优形状随角速度变化的规律。研究结果表明,低角速度下,转子的最优形状沿半径方向"内薄外厚";高角速度下,"内厚外薄";中等角速度下,"两端厚中间薄"。低角速度情况下,实心和空心转子的最优形状相同;但中、高速情况下,实心转子的最优形状中包含等应力弧段,而空心转子的最优形状中不包含等应力弧段。由于实心转子的最优形状中包含有等应力弧段,实心转子的储能性能更优于空心转子。     

转子实验台闭环控制系统研制

研制了以单片机为核心转子实验台闭环控制系统,该系统具有转速测量和PID控制、振动信号采集、过流保护、电机励磁与驱动、串行通信等多种功能。系统既可独立工作,又可通过串行通信接口接收计算机发出的操作参数运行。编制了基于LABVIEW的测控实验软件,学生可通过该软件设定各种PID参数来获得不同的控制效果,还可开展多项创新实验,培养学生独立工作的能力。     

弹性转子-电磁轴承系统的建模与控制

利用传递矩阵法,建立电磁轴承支承的多自由度弹性转子陀螺耦合系统的线性变参数模型,对此系统进行状态可控、可视,输出可控及系统稳定性分析;针对实际应用中的PID控制方法对闭环系统进行时域仿真,讨论了实现中非纯微分结构及不共点问题的影响。     

永磁同步电动机混沌系统负反馈控制研究

永磁同步电动机在一定工作情况下将呈现混沌运动,这种现象可能是有害的,有必要研究简单而有效的控制律控制消除其混沌现象。本文采用负反馈控制方法对永磁同步电动机混沌模型进行控制,将系统控制到指定的平衡态,数值研究结果表明控制律简单有效,方便实现,具有重要的工程意义。     

基于转子加速度控制的起动数据数字滤波方法分析

本文简单介绍了基于转子加速度的起动控制的概念及其优点,并阐明了对转子加速度数据进行数字滤波的必要性,通过一阶惯性滤波和五点三次平滑两种典型的数字滤波方法对某航空发动机地面起动过程的转子加速度数据进行了数字滤波和比较分析。结果表明,采用一阶惯性滤波的方法相对适合且不会降低控制品质。