基于扩张状态观测器的鲁棒转子磁链估计研究

提出了新型的基于线性扩张状态观测器的感应电动机转子磁链估计模型。以两个独立的线性扩张状态观测器观测定子电流,用分别被扩张的两个状态构建闭环转子磁链观测器,根据Lyapunov稳定性理论推导满足转子磁链观测器渐进稳定的反馈增益矩阵和转速估计自适应律。利用Matlab进行了仿真,分析了电机参数变化对磁链观测和转速估计精度的影响,表明了提出的模型对电机参数变化具有强鲁棒性。     

基于磁链观测器的无速度传感器DTC系统的实现

针对在传统的直接转矩控制系统中，定子磁链受定子电阻及积分计算的影响使参数辨识不准确这一点，将一种新型磁链观测器应用于直接转矩控制系统中，取代传统的纯积分器，并进行对比仿真.得知该磁链观测器对定子磁链的观测精度较高，对于电机参数的鲁棒性较好，在电机低速运行时仍能实现对定子磁链准确的观测.在此基础上，提出了一种神经网络辨识电机转速的新方案.该神经网络结构简单，不受电动机负载、参数等影响，通过简单快速的运算，便可得到正确的辨识结果.     

基于磁链优化模型的感应电机转子时间常数辨识

感应电机转子时间常数受温度、磁饱和等因素的影响,导致矢量控制系统中转子磁场定向出现偏差,进而使感应电机的输出转矩发生振荡。为此提出了一种基于磁链优化模型的感应电机转子时间常数在线辨识方法,以定子电流和定子磁链的点乘作为设定物理量来构造一个模型参考自适应系统,并对未考虑直流偏量影响的定子磁链观测器进行改进。最后,在Matlab平台对该方法进行仿真研究,结果证明了该方法的有效性。     

基于自适应观测器与变结构技术的感应电机控制新方法

基于感应电机在二相坐标下的数学模型,使用变结构技术与非线性分析方法,设计出由1个基于滑模的转矩与磁链控制器和1个速度自适应磁链观测器非线性控制系统.首先以定子电流与定子磁链为状态变量,采用非线性系统分析方法建立误差状态方程,然后在使误差渐近收敛为零的原则下设计滑模流形面,根据Layapunov稳定性条件,推导出电阻估计表达式及用于逆变器输入的定子电压控制律.利用基于模型参考与状态反馈的速度自适应磁链观测器来完成转速辨识与磁链的准确观测,分析得到观测器的收敛条件及自适应率,证明了其稳定性,将其估计值作为变结构控制器的输入完成系统的闭环控制.并进行了基于M atlab的仿真与分析,结果证明了控制策略的正确性与有效性.     

用于直接转矩控制的自适应正交反馈补偿磁链观测器

为解决传统磁链观测器存在直流漂移以及当电机极低速运行时磁链观测值不准确等问题，提出了一种适合永磁同步电机直接转矩控制应用的新型自适应正交反馈补偿定子磁链观测器.针对在直接转矩控制下反电势信号存在跳变而非连续的特点，对其采取了信号平滑处理以便于反电势与磁链矢量的点积运算.通过检测反电势和磁链的正交程度来自动调节磁链补偿程度，以获得磁链的精确观测值.仿真研究验证了新型磁链观测器的优良性能，它能够在宽广速度范围内精确估算定子磁链，保证了永磁同步电机直接转矩控制的可靠实施.     

异步电机无速度传感器矢量控制速度估算的改进

根据异步电机矢量控制的基本原理,构建了一个无速度传感器的矢量控制系统。该系统采用改进型的转子磁链观测器实现转子磁链的观测,并通过速度自适应算法实现对转子速度的估算。最后在MATLAB／Simulink下构建了系统的仿真模型,仿真结果表明该系统的估算误差很小．能够满足实际应用的要求。     

基于随机滤波器的无位置传感器SMPM电机磁通辨识

用随机滤波器对无速度传感器的交流永磁电机的转子磁通进行观测.观测过程中为了降低计算量,采用参数的混合辨识方法,把滑模观测器引入磁通辨识系统,代替位置传感器对转子位置和速度进行估计.用Matlab7.0建立离线辨识模型,仿真分析了转子磁通估计值与实际值之间的误差,以及磁通估计值随负载转矩大小的变化情况.     

基于无速度传感器的并联双感应电机矢量控制仿真研究

对基于无速度传感器控制技术的单逆变器并联双感应电机矢量控制系统进行了仿真研究,由于自适应伪降阶观测器的极点不依赖于感应电机的转速,将其应用到磁链观测中,有利于提高转速和转矩的响应速度;给出了单逆变器控制并联双感应电机的直接转子磁场定向的矢量控制方案,并推导出旋转坐标系下励磁电流分量和转矩电流分量,构建其仿真模型,并对电机参数和负载不平衡情况进行了仿真分析.仿真结果表明在电机参数和负载不平衡情况下,系统具有良好的动、稳态性能.     

基于二阶滑模的电动汽车感应电动机速度辨识

针对电动汽车电动机驱动系统在恶劣的运行环境中对速度精度要求较高的问题,提出了基于二阶滑模观测器的速度辨识方法.观测器以转子磁链和定子电流为状态变量,通过输入等效控制量,使解耦系统最终稳定在设计的两个滑模超平面上,从而实现对转子速度的估计和转子电阻的在线辨识.引入超螺旋算法将传统的开关式滑模控制变为连续控制,大幅度降低了系统抖振,提高了观测精度.仿真结果表明,该观测器在全速范围具有良好的动态性能和较高的观测精度,满足驱动系统要求.     

基于ICPSO算法的异步电动机参数辨识与控制

对人工免疫算法、协同进化算法和粒子群算法三者相结合的免疫协同粒子群优化算法(ICPSO)进行改进,提出了一种适用于异步电动机参数辨识的ICPSO算法,并在传统的矢量控制系统基础上,运用该算法在线辨识出异步电动机参数,实时调整解耦控制器、磁链观测器和PI调节器参数,实现参数自适应,设计了基于ICPSO算法的异步电动机矢量控制系统。仿真结果表明,与传统的矢量控制系统相比,所设计的系统受电机参数变化影响较小,在磁链观测准确性、电机转速跟踪性和电磁转矩稳定性等方面有所改善。     

感应电机无速度传感器矢量控制的速度估算器研究

本文作者在应用最为广泛的基于转子磁通空间矢量的MRAC速度估算器基础上,提出了通过改进的感应电机模型得到改进型的速度估算器,配合改进的间接矢量控制器结构以提高估算器的精度.本文研究了对主磁通饱和进行补偿的速度估算器,提出了一种新型的速度估算器结构和具有该新型结构的速度估算器.仿真研究结果证明该速度估算器具有良好的补偿效果.     

无速度传感器永磁同步电机直接转矩控制系统仿真研究

主要分析了无速度传感器的直接转矩控制,采用了基于定子磁链的矢量角和转子磁链的矢量角的两种速度估计方法.仿真结果表明,当电机稳步运行时,两种估算方法都能准确的估算转速.然而,基于转子磁链矢量角的速度估计算法较能使电机的在动态过程中稳定运行,并具有良好的精度.仿真结果也验证了文中采用的转速观测算法的正确性和可行性.     

基于MRAS的永磁同步电机矢量控制系统

提出了将模型参考自适应技术应用于永磁同步电机无速度传感器控制系统中。根据永磁同步电机的数学模型,设计了一个基于模型参考自适应的状态观测器估算电机转子速度,并对系统的稳定性进行分析,在Simulink软件中建立相应的仿真模型。仿真结果表明：该控制系统可以较准确地追踪转速,具有良好的动态性能和鲁棒性。     

基于转矩绕组无功功率MRAS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高速运行需要和转速在线估计问题,提出了一种基于转矩绕组无功功率模型参考自适应控制系统的无速度传感器矢量控制方法。经过数学推导,建立了转速与转矩绕组无功功率的关系式,消除了积分环节和定子电阻的影响,实现对转子转速的在线独立观测。应用此策略构建了无轴承异步电机无速度传感器矢量控制系统。仿真研究结果表明,该控制策略能实现无轴承异步电机在大负载扰动下的稳定悬浮运行,转子估计转速与实际转速的稳态误差小,控制精度高,验证了所提方案的有效性。     

Design and Development of a Vector Control System of Induction Motor Based on Dual CPU for Electric Vehicle

A vector control system for electric vehicle (EV) induction motor drive system is designed and devel-oped. Its hardware system based on dual CPU( microcomputer 80C196KC and DSP TMS320F2407) is imple-mented. The fundamental mathematics equations of induction motor in the general synchronously rotating refer-ence frame (M-T frame) used for vector control are achieved by coordinate transformation. Rotor flux equation and torque equation are deduced. According to these equations, an induction motor mathematical model and rotor flux observer model are built separately. The rotor flux field-oriented vector control method is implemented based on these models in system software, some of the simulation results with Matab/Simulink are given. The simula-tion results show that the vector control system for EV induction motor drive system has better static and dynamic performance, and the rotor flux field-oriented vector control method was practically verified.     

永磁同步电机的转动惯量辨识及状态估计

为提高永磁同步电机伺服系统的动态性能和鲁棒性,研究了基于模型参考自适应系统的转动惯量辨识方法以及基于卡尔曼滤波器的自适应状态估计策略。提出了一种适用于宽转速、高噪声环境下的电机角速度、角位移和负载扰动转矩的在线估计方法,分析了该方法的抗干扰能力以及系统参数变化对估计效果的影响,并通过辨识出的伺服系统转动惯量对卡尔曼滤波器的系数矩阵进行实时更新,实现了转动惯量自适应状态估计。仿真和实验结果表明该算法在速度分辨率、实时性和抗干扰能力上均优于传统M／T方法。     

基于磁链估计的PMSM无传感器矢量控制

针对永磁同步电机的无传感器矢量控制,利用对磁链的估计,提出了一种转子位置、速度的估计方法.该方法通过测量的相电流和端电压估计电机的定子磁链,再利用定子磁链对估计位置进行校正.针对二阶多项式曲线拟合位置估计方法所存在的问题,又提出了引入锁相环结构来减小稳态估计误差.理论分析和仿真结果表明,所提出的永磁同步电机无速度传感器控制方法在低速和高速时都能精确辨识出转子的位置和速度,系统具有较好的鲁棒性和良好的动静态运行性能.     

基于神经网络和神经元PID的交流矢量自适应控制

磁链开环的异步电动机矢量控制系统尽管结构简单,但它的性能受转子电阻影响很大.为了解决这一问题,根据感应电机矢量控制原理,将单神经元自适应控制器和神经网络应用于磁链开环的交流矢量控制系统中,并用单神经元PID代替传统矢量控制中的转速调节器,用神经网络代替系统中的电流模型,利用神经元PID的自适应和神经网络的在线学习能力,使系统能够克服其运行中由于自身参数变化带来的影响,具有很强的鲁棒性.最后,应用MATLAB软件进行了仿真实验.结果表明,该系统不但结构简单,而且具有良好的动、静态性能.     

基于无源性的感应电机调速系统的建模与仿真

利用电机转子磁链子系统的无源性,给出带电流内环速度控制系统的一种简明设计,以达到控制感应电机速度之目的。所设计的系统无须转子磁链反馈即能稳定跟踪转子磁链的参考值。仿真结果显示：对速度给定值有着良好的跟踪,且对转子电阻呈现鲁棒性。     

基于转子磁场定向的三相异步电动机变频调速系统

文章针对三相异步电动机变频调速系统需满足的性能指标,采用转子磁场定向简化电机的控制,设计了基于非线性解耦方法的电流控制器,实现了定子电压的解耦;利用电流模型估计磁链,设计了三个闭环的电流调节器、磁链调节器和转速调节器,实现电流幅值和相位的准确跟踪以及速度的准确控制;根据设计的系统研制了样机,并进行了性能实验测试。实验结果表明,设计的控制系统具有良好的动、静态特性,控制方案可行,可应用于实际工业现场。