永磁同步电机调速系统的一种新型二自由度控制器

在永磁同步电机调速系统中,基于扰动观测器的传统二自由度控制系统对阶跃输入的跟踪性能与其抗扰性能之间存在耦合,因此控制器的参数整定过程比较复杂。提出了一种新型二自由度控制器。这种新型控制器利用更高一阶的扩张状态观测器取代传统控制器中的扰动观测器,同时对转速和扰动转矩进行观测。利用观测的转速和扰动转矩分别作为反馈量和前馈补偿量,从而实现系统跟踪性能与抗扰性能的完全解耦,进而简化控制器的参数整定过程。最后通过实验验证了所提方法的有效性和实用性。     

一种量程可变的转速信号检测方法

在电机转速控制的系统中,经常需要对电机的转速信号进行测量和处理。通常采用旋转编码器、测速发电机等传感器测量转速,不但安装不便、体积大,而且价格高。本文介绍了一种量程可变的转速信号检测方法,采用简易的装置测量信号。利用所设计的锁相环及窄带跟踪滤波的特点实现了转速信号的提取。数学推导和试验结果证明了这种方法的有效性,并应用到具有卷绕特性的电机调速系统中。这是一种检测精度高、价格低廉．适用范围广的检测方法。     

自适应观测器在直流高速系统中的应用

为对直流调速系统进行弱磁及满磁控制,且要系统在两种情况下均有同样良好的动态品质,这就要求系统对磁通变化具有自适应能力。为此本文提出用自适应观测器去辨识和重构磁通改变后的惯性时间常数(?),且馈入原系统,使系统动态特性保持不变,而负载扰动时则通过扰动观测器重构扰动力矩(?)补偿外扰。故本系统观测器是为自适应观测器和扰动观测器的组合。系统的稳定性用李亚普诺夫直接法予以证明。实验表明,整个系统在满磁及弱磁时,动态特性基本不变,增速无超调,负载扰动得到很好补偿,从而得到令人满意的结果。     

负载扰动观测器在LQSF调速系统中的应用

本文针对晶闸管直流调速系统，设计了一种估计常见未知外扰（负载力矩）的离散状态观测器。调速系统采用线二次型指标状态反馈（ＬＱＳＦ）它与估计信号组成数字式复合控制系统，有效改善了调速系统的动，静态性能。实验表明，本方法简单易行，具有工业实用价值。     

单绕组双速异步电动机可控硅调压调速试验

为了提高调压调速电机的经济性、扩大调速范围,上海五一电机厂和上海市电器科学研究所,在原单速电机试验的基础上,对调压系统的控制线路及主回路加以改进,采用4/8极双速电机进行了初步试验。本方案调速系统原理见图1。测速发电机的电压,除了与给定电压比较外,还送入电压鉴别器。电机在较低转速运行时,测速发电机电压较低,电压鉴别器通过极数转换线路,保证电动机按8极接法运行。当电机转速高于某一值(电压鉴别值)时,电压鉴别器就使极数转换线路的接触器转换,保证     

大型测速发电机定子铁心用实心钢代替硅钢片的应用

我厂为大型水厂设计生产的自动恒压供水系统中的调速电机为YCTF710-8/630kW,配套的测速发电机为特大号测速发电机,它是电磁调速电机的一个重要部件,是系统实现闭环自动控制的反馈信号源。它的电气性能参数为:额定功率3W,转速为500r/min时,发电电压20V≤u≤40V,发电电压随转速变化同步变化,把转速信号变换成电压信号,反馈给控制电路,实现自动调节。测速发电机转子为径向磁钢,它的磁场强度为0.25T左右,定子为三相绕组,定子铁心一般采用0.5mm厚硅钢片冲剪而成,需大小冲模3～4副,由于任务紧,批量又不大,所以我们大胆地采用实心钢来代替硅钢…     

交流三相调压调速控制器的原理及其调试

在众多的电机调速方法中,调压调速有其独有的特点.调压调速系统由带测速发电机的三相力矩电机及与其配套的控制器构成.通过闭环控制.在额定的转速范围内,可实现恒转矩无级调速.由于采用测速发电机进行速度反馈有效地改善了力矩电机机械特性很软的状况.调压调速系统与其他型式的调速系统相比,尽管在某些方面的性能不很理想,但该系统具有成本低、噪声低,调速方便连续平稳的特点,减速比可达1:10至1:20.在一定的条件下,应用调压调速系统十分方便可靠.     

负载观测器在最优闭环调速系统中的应用

本文介绍一种带负载观测器的最优闭环调速系统。文中对采用负载观测器进行前馈补偿以消除最优闭环系统扰动静差的原理进行了理论分析。提供了负载观测器和前馈补偿装置的设计计算方法。在讨论了系统参数变化对系统性能影响的基础上,提出了参数选择的原则,还提供了带负载观测器的最优闭环调速系统的实验结果。实验表明,采用负载观测器进行前馈补偿的方法,可以满意地消除扰动作用下的静差,使最优闭环调速系统无论在跟随或抗扰性能上都具有优良的品质。     

带非线性观测器的PWM集成电路变频调速系统研究

本文提出用 HEF4752V PWM 集成电路来构成变频调速系统,并且实现了这种系统的力矩反馈控制.异步电机力矩用非线性观测器予以重构,整个系统实现了转速外环力矩内环的双环控制,试验结果表明其特性是令人满意的.     

基于时变参数自抗扰的开关磁阻电机控制系统

针对自抗扰控制中的扩张状态观测器中状态变量初始值与系统不同时运行中出现的微分峰值现象,采用时变参数扩张状态观测器来抑制该现象。给出了采用时变参数非线性扩张状态观测器的稳定性证明,并设计了基于时变参数扩张状态观测器的开关磁阻电机控制系统。仿真结果表明,该系统能够加快系统动态响应,抑制运行初期的转速超调,效果优于采用传统自抗扰控制器的开关磁阻电机调速系统。     

数字式直流调速系统的抗扰设汁

本文从微处理机控制的直流调速系统的离散化模型出发,分析了电网电压波动情况和负载扰动情况下系统的特性,给出了一种数字式抗扰调节器的综合方法。并对数字式 M/T 法测速的转速计算公式作了简化,使得微处理机计算占机时间减少,提高了系统的采样频率及系统的抗扰能力。     

基于状态观测器的永磁同步电动机超低速控制

针对基于增量式编码器的平均测速法在低速条件下的缺点,提出了基于状态观测器的转子瞬时转速检测法,采用M atlab/S imu link搭建了控制系统的仿真模型;为了进一步改进超低速性能,设计了一种简单易行的角度补偿措施;仿真结果表明,采用基于状态观测器的转子瞬时转速检测法能有效改善永磁同步电动机在超低转速下的调速性能。     

基于负载观测的直流电动机调速系统无源控制

为了提高直流电动机调速系统的性能,提出了一种基于负载观测的直流电动机调速系统无源控制实现方法。负载观测器通过检测直流电动机的电枢电流和转速重构当前工况下的负载转矩。基于系统的端口受控耗散哈密顿模型,根据负载观测器估计的实时负载,运用互联与阻尼分配的无源控制方法,并采用参数切换进一步优化控制策略,实现对给定转速的快速、稳定跟踪。仿真结果表明采用所设计的无源控制策略,能使直流电动机调速系统具有良好的动、静态性能与较强的鲁棒性。     

上期想想看答案

1.为什么有时称测速发电机为速度反馈元件、阻尼元件或角加速度信号元件？测速发电机用于测速仅是它的一个功能。实际上,测速发电机在运动控制系统中有更多用途。在速度闭环控制系统中,可将测速发电机用作转速反馈。这时便称测速发电机为速度反馈元件。对运动系统来说,测速发电机的负载电流具有阻尼作用。测速发电机转速越高,测速电压就越高,负载电流随之越大,其阻尼作用也越大,可抑制系统振荡。因此,当测速发电机在运动控制系统中主要起阻尼作用时,便称它为阻尼元件。     

直流测速发电机产生误差的原因探析

测速发电机是将机械转速变换成电压信号输出,它要求电机的输出电压与转速成正比关系。在自动控制系统中,测速发电机可作为检测元件、解算元件、角加速度信号元件等。本文将分析直流测速发电机产生误差的原因,并提出减小误差的方法。     

高频电磁式脉冲测速元件

在各种稳速或调速系统中都需要测速反馈元件,如直流或交流测速发电机,脉冲测速发电机,光电编码器或光栅等。后两类脉冲测速元件广泛应用于数字稳速或调速系统中,由于每转能够产生几百以至上万个脉冲信号,因此测速精度很高。但是,由于体积较大,价格昂贵,故不适合于简单的数字稳速或调速系统。在这种系统中目前普遍采用所谓“测速磁头”。其工作原理是依靠旋转的齿盘使穿过测速线圈的磁通(由永久磁钢或直流励磁所产生)     

基于自抗扰控制器的异步电机变频调速系统

设计了一种采用优化的自抗扰控制器(ADRC)的异步电机变频调速系统。应用扩张状态观测器的双通道补偿作用,统一观测系统的总扰动并加以补偿,使控制对象被近似线性化和确定性化。实验结果表明,相较于经典PID控制器,采用自抗扰控制的异步电机变频调速系统具有更高的动静态性能以及对负载扰动具有更好的鲁棒性。     

高精度稳速驱动装置

随着工业自动化的发展,对自动化系统中的电磁元件(如测速发电机等)精度要求愈来愈高。高精度稳速驱动装置就是应测速发电机的发展需要而研制的高精度测试设备。该装置采用最新锁相技术,在模拟反馈的双闭环调速系统基础上,增添鉴频锁相环组成的三闭环有级稳速系统。系统由可控硅(或晶体管PWM)控制柜和同轴的直流电机、脉冲测速机、直流测速发电机机组组成。该装置稳速精度高,能在指定的转速下精确测定测速机的输出斜率、线性误差、正反转不对称度和输出电压稳定度等性能参数。还可进行其它性能的分析和研究,从而为高精度测速发电机新产品开发和生产提供了必要的检测手段。作为稳速装置,也可用于其它需要转速精确稳定的场合,如应用于光导纤维拉丝机上可提高丝径均匀度。新研制的KGSA-WQ48型高精度稳速装置已     

基于自抗扰控制的双馈发电机无速度传感器控制

针对传统PID技术难以实现高精度控制,引入自抗扰控制技术,应用气隙磁链定向的矢量控制原理,建立基于变速恒频双馈发电机的转子电流自抗扰控制模型.采用扩张状态观测器对电压方程中的耦合项和气隙磁链等扰动项进行观测并加以补偿,提高了系统的跟踪性能;并用含转子角转速的观测估计值算出转子角转速,实现了无速度传感器控制.通过Matl...     

抑制量测噪声的大功率异步电动机自抗扰矢量控制

异步电机矢量控制过程中通过测速装置获取电机转速信息,而检测元件由于受到干扰、量化误差以及电机运行状况等因素影响,导致转速信息中混有噪声需要经过滤波处理,但传统的转速滤波方法不能兼顾实时性和精度要求。线性扩张状态观测器具有系统输出信号滤波的功能,在传统线性扩张状态观测器通道增加滤波环节提高噪声抑制能力,对观测器升阶处理以提高观测能力,进而解决系统响应速度与控制器噪声抑制方面的矛盾。在频域中通过伯德图对线性自抗扰控制器的稳定、跟踪、抗扰性能进行了分析,理论分析表明改进后的自抗扰控制器能够削弱控制器输入与系统反馈处噪声带来的影响,仿真结果也验证了控制器噪声抑制的有效性。