电励磁同步电机参数测量方法探讨

随着生产实践对同步电机各种动态性能的计算不断提出新的要求,关于电励磁同步电机参数测量的研究引起了人们的极大关注,电机参数的准确获取对于电力系统分析以及交流传动控制具有非常重要的意义。本文以电励磁凸极同步电机为例,结合电机模型,用试验的方法来讨论同步电机参数测量方法。     

基于改进布谷鸟算法的永磁同步电机参数辨识

针对永磁同步电机中参数辨识精度不足以及速度较慢的问题,文章提出一种改进的布谷鸟算法实现对永磁同步电机的参数辨识。首先,采用Tent映射初始化种群;其次,采用动态发现概率调整布谷鸟蛋被发现的概率;最后,引入逐维反向学习策略,增强了算法的局部和全局寻优能力,同时加快了收敛速度。仿真分析表明,改进的布谷鸟算法相比于原算法,能更加有效地辨识永磁同步电机的电机参数。     

永磁同步电机GWO-PID优化控制

永磁同步电机（Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM）由于具有结构简单、效率高、重量轻、故障率低等特点,成为新能源汽车中一类动力电机,并被广泛地使用。由于PMSM拥有强耦合,非线性、动态时变系统的特点,当其处于运行状态时会受温度、磁通、电流等因素影响,使电机系统参数产生变化。这些变化会极大地影响系统的鲁棒性以及各种性能稳定性。然而在使用同步电机的过程中,对系统参数的高精度识别以及控制是保证控制系统可以平稳运行的重要条件。针对永磁同步电机(PMSM)参数辨识算法存在辨识精度低、同时辨识多参数困难等缺点,提出一种基于永磁同步电机模型的灰狼优化算法(GWO)的PID控制策略。在MATLAB软件中利用Simulink中建立了PMSM模型,通过对比PID、GWO-PID在启动环节和负载变化时的速度变化,验证了改进GWO-PID控制的有效性。仿真结果表明GWO-PID控制具有更快的响应,更好的抗干扰素力。经仿真与实验表明,GWO算法对于PID控制的PMSM参数辨识具有更好的精确性、收敛性和稳定性。     

基于多率采样的永磁同步电机控制方法设计

在工业自动化领域,永磁同步电动机在中小功率控制系统中发挥着重要作用。本项目采用多采样率方法构建永磁同步电机控制系统,其主要解决的问题包含多采样率下的速度及参数辨识、永磁同步电机多采样率滑模变结构控制系统设计。     

基于小波变换的同步电机三相突然短路的参数辨识

通过对同步电机三相突然短路电流进行小波变换,滤掉信号的噪声,分离出电流中的直流分量和交流分量,再利用一维线性方程的辨识程序,得到了电机的各瞬态参数和非周期分量时间常数,结果比传统辨识方法更加精确。     

WK系列挖掘机电机辨识研究

从理论分析出发,重点阐述了WK系列电铲调试过程中电机辨识的意义及过程。首先,从异步交流电机的数学模型分析,对变频调速系统的电机辨识进行了理论分析。然后,分别对矢量控制系统和直接转矩系统进行阐述,论述了电机辨识的意义,作用。最后,通过分析现场实验结果,数据表明辨识后的变频传动系统实现了高性能速度控制。     

无速度传感器感应电机控制系统转速辨识方法研究

无速度传感器感应电机控制技术已成为近年的研究热点,转速估计是无速度传感器感应电机控制技术的核心问题。在此对无速度传感器感应电机转速辨识技术进行了介绍,分析了几种比较典型的转速辨识方法的理论要点和优缺点,在直接转矩控制基础上设计了无速度传感器感应电机控制系统模型并进行仿真,给出了试验参数及仿真图形,并就今后的研究发展方向提出了看法。     

光电跟踪架传递函数辨识方法及应用

鉴于传统的光电跟踪伺服控制系统频率响应测试方法复杂的缺点,采用了一种全数字化频率响应测量方案对光电跟踪架的频率特性进行测试。提出了一种递阶辨识法与传递函数参数辨识算法相结合进行传递函数辨识的新方法,并推导出了适用于不同阶次传递函数的辨识算法数学模型。在使用递阶辨识法辨识出系统阶次的基础上,利用测试得到的数据,分别采用最小二乘法和以新推导出的数学模型为基础的Levy法、Sanko法和Vinagre法辨识出了光电跟踪架的传递函数。辨识结果表明,新推导出来的数学模型正确,以其为基础的辨识算法误差均小于最小二乘法;3种算法中,Sanko法在整个频域内的辨识效果最好;采用递阶辨识原理与参数辨识算法相结合的方法可行,且精度较高。     

光电跟踪转台的控制模型辨识

针对大功率永磁同步电机驱动的光电跟踪转台,提出了一种基于特征系统实现算法的控制模型辨识方法。首先,根据永磁同步电机的矢量控制原理,对白噪声测试系统进行了系统配置;其次,采用功率谱密度函数的分析方法对系统的输入和输出数据序列进行了分析,得到了系统的频率响应函数;最后,通过特征系统实现算法对系统的马尔可夫参数进行了辨识,获得了光电跟踪转台的控制模型。实验结果表明:采用特征系统实现算法可以精确地辨识出光电跟踪转台的控制模型,该控制模型能够较好地反映系统的动态特性,为控制器算法的设计提供了理论依据,具有较好的实用性。     

基于全数字模型辨识的高精度跟踪系统设计

目前工程上对光电跟踪系统的控制器设计多数采用基于被控对象数学模型的控制策略。模型的辨识是否准确,如何开展控制器设计成为系统的难点。利用DSP控制器对光电跟踪系统进行全数字方式的传递函数测试,在线处理测试数据,同时DSP控制器通过接收系统期望的特性参数,自动计算出校正参数,完成控制器框架设计。根据跟踪目标特性,结合跟踪误差特点及工程经验库,提出准速度/加速度补偿算法,优化控制器,该方法已成功应用于某光电跟踪系统。基于模型辨识设计的高精度控制器设计方法简单、实用、无附加成本,提高了系统跟踪精度,具有较好的使用效果。     

Digital Simulation of an Inverter-Fed Self-Controlled Synchronous Motor

This paper describes a digital simulation method for the self-controlled synchronous motor (SCSM) in time domain. A generalized machine model in direct three-phase quantities is used to represent the machine and the fourth-order numerical integration technique of Runge, Kutta, and Gill in [17] is used to solve the machine equations. Performance of the synchronous machine with nonsinusoidal voltages and currents is simulated under both steady-state and transient conditions. The effects of the damper windings and saliency on the torque, and voltage and current waveforms are studied using this digital simulation technique when the machine is operated from a voltage source inverter (VSI) and a current source inverter (CSI).     

Modeling and Real-Time Simulation of Internal Faults in Synchronous Generators With Parallel-Connected Windings

In large synchronous generators, the stator windings are usually parallel-connected in order to increase the machine current capacity. In analysis and modeling, the parallel windings are usually lumped into one equivalent stator winding since equal currents flow in these windings. However, when an internal fault occurs in the windings, the symmetry between the parallel windings is broken and different currents will flow in the parallel windings since unsymmetrical magnetic linkage may exist between the stator windings. The aim of this paper is to present a simulation model to investigate the internal fault currents of large synchronous generators with parallel-connected windings. This model is based on a modified winding function theory that takes into account all space harmonics. Moreover, the calculation of the machine inductances is made easier by the use of the machine electrical parameters instead of the geometrical ones. The simulation results illustrate the existence of different currents in parallel windings in the case of internal faults. Results are given for an implementation of the internal fault model in a real-time simulator of large power networks     

无人直升机频域辨识模型参数摄动分析

提出了一种基于飞行器频域辨识模型的模型参数摄动分析方法。该方法通过将克莱姆-拉奥定理与频域辨识方法相结合对辨识模型参数的摄动范围估计算法进行了分析及证明。同时运用摄动范围计算过程中的相关指标对模型结构进行了优化,解决了飞行器模型辨识过程中模型阶次较难确定的问题。通过对辨识模型的摄动分析及模型结构优化使得模型能更准确地对系统进行描述。根据一种小型无人直升机悬停状态下的偏航通道飞行实验数据,利用该方法对其频域辨识模型参数摄动进行了分析并对其模型结构进行了优化,理论分析结果与统计结果的比较表明理论与实验方法效果一致,模型时域预测输出与实际输出的比较验证了摄动分析方法的可行性及有效性。     

SoC中跨时钟域的信号同步设计

多时钟域的处理是系统级芯片（SoC）设计中的一个重要环节。如果对其中出现的特殊问题估计不足,将对设计造成灾难性后果。数据跨时钟域传输时如何保持系统的稳定,顺利完成数据的传输是每个设计者都需要关注的问题。在此讨论了在多时钟域中异步信号带来的亚稳态及对整个电路性能和功能的影。针对单一信号的异步传输,在已有的双触发器构成的同步器的基础上提出了4种同步单元：脉冲到脉冲的同步、脉冲到电平的同步、电平到电平的同步,电平到脉冲的同步。值得强调的是这4种同步器都对异步时钟频率没有大小关系的限制。并且给出了4种同步器的电路结构图并进行了实现,使得数据传输更加稳定可靠。     

A New Model of Synchronous Machine Internal Faults Based on Winding Distribution

A synchronous machine internal faults model based on the actual winding arrangement is described in this paper. Based on the winding function approach, the machine inductances are calculated directly from the machine winding distribution, thereby the space harmonics produced by the machine windings are readily taken into account. Moreover, the calculation of the machine inductances is made easier by the use of the machine electrical parameters instead of the geometrical ones. Simulation results for internal faults on a laboratory generator are compared with experimental results to verify the accuracy of the proposed model     

永磁同步电机变频调速 矢量控制系统的研究和仿真分析

以电压空间矢量控制的基本原理和概念为基础,结合Matlab/simulink软件包构建了永磁同步电机变频调速矢量控制系统的仿真模型,并详细给出各模型的具体参数。仿真结果显示,该方法简单,控制精度高,用于永磁同步电动机变频调速系统中具有良好动、静态性能。     

基于贴片机的伺服辨识系统架构

针对贴片机伺服系统数学模型未知,不能直接测量到频域性能的难题．架构基于贴片机的伺服辨识系统,其中包括激励信号的产生与加载、数据采集、控制对象辨识以及伺服系统控制性能分析等功能。使用伺服辨识系统可以辨识出伺服系统的数学模型,定量分析伺服系统的控制性能。同时,为直观调试伺服系统控制参数,应用先进伺服控制策略提供了条件;为提高贴片机的贴装效率和精度提供了有效研究手段。     

一种针对压缩域信号的新型锁相环技术

针对通信信号压缩采样获得的压缩域信号频率、相位提取问题,提出了一种基于压缩感知的新型锁相环技术。通过深入研究压缩域的信号估计问题,提出了压缩域锁相环路,可以直接在压缩域同步跟踪信号频率和相位变化,不再需要高复杂度的信号重构处理。分析了环路模型及其估计性能,并针对该锁相环可行性和性能分别进行了仿真实验。仿真结果不仅验证了压缩域锁相环的可行性,同时表明该环路能够实现高动态信号的高精度频率提取。压缩域锁相环的应用潜力较大,例如可以作为压缩感知通信接收机的同步解调方法。     

多时钟域的异步信号的参考解决

在ASIC设计中,不同的模块往往工作在不同的频率下,在一个芯片上采用单时钟设计基本上是不可能实现的。多时钟域的设计是SOC设计中的一个重要环节。分析了多时钟域设计中异步信号的产生以及带来的亚稳定性对整个电路性能和功能的影响,提出了采用同步器,握手通信协议,FIFO等方法减小亚稳定性概率和其影响的措施,并且给出了实用电路图并进行了实现,从而使得电路能够在多时钟域下更加健壮和稳定。     

基于MAXWELL2D静磁场分析的特种电机教学

特种电机应用越来越广泛,已成为“电机学”教学的重要内容,其结构和磁场分布不同于传统同步电机,是“电机学”教学的难点之一。本文以永磁电机为例,探讨了MAXWELL2D建模实现电机旋转结构动画显示的方法,并利用MAXWELL2D对永磁电机进行静磁场有限元分析,直观呈现电机内磁场分布特点,便于学生理解和接受特种电机的结构和原理。本文方法对于其他特种电机的教学具有参考价值。