一种改进异步电动机定子磁链观测器的研究

针对异步电动机直接转矩控制中电磁转矩脉动大与异步电动机高、低速的快速平滑切换困难,依据直接转矩控制理论,在u—n模型基础上,提出了一种改进的异步电动机定子磁链观测器,考虑了定子漏电感,并给出了磁链模型。仿真结果表明,与u—n模型比,提高了定子磁链与电磁转矩的精确度,可以实现高、低速的快速平滑切换,取得了较好的动、静态性能。     

异步电动机直接转矩控制中高性能磁链观测器研究

磁链观测是实现高性能电机传动系统的关键环节,为解决传统直接转矩控制系统中定子磁链观测方法的局限性,设计了高性能全阶磁链观测器实现了定子磁链在全速度范围,尤其在极低速时的准确观测。仿真和实验结果表明:此方案对定子磁链的观测效果明显优于传统的观测方法,降低了稳态时转矩、磁链和速度的波动,并对电机参数的变化具有良好的鲁棒性。     

一种无测速定子磁链观测器的研究

磁链观测在磁场定向控制方法中有着举足轻重的作用，直接转矩控制依赖定子磁链的观测，由于U－I观测模型不需要测速器，相对于I－ω是有优势的。在使用U－I模型时只受定子电阻Rs一个量影响，尤其是在低速时Rs的偏差起很大的作用。本文讨论了近期提出的一种定子磁链辨识方法，完善了它的理论基础，将它和其他几种方法作了比较，并做了一些仿真工作说明了分析的正确性。     

直接转矩控制系统定子磁链的神经网络观测方法

本文利用人工神经网络（ANN）建立异步电动机直接转矩控制系统的定子磁链观测器。为了使网络具有良好的动态特性,文中采用实时递归神经网络（RNN）结构。使用自适应学习率的算法调整网络的权值,加快了网络的学习速度。仿真结果表明,采用此神经网络观测器构成的系统取得了满意的效果。     

基于低通滤波器的定子磁链观测器改进研究

在直接转矩控制系统的定子磁链观测器中,通常采用低通滤波器取代纯积分器,以消除积分环节的直流偏置误差和初始值误差.同时,也引入了定子磁链的幅值和相位误差,严重影响了磁链观测精度和系统的动、静态性能.在深入分析纯积分器和低通滤波器的局限性的基础上,提出了一种改进型定子磁链观测器,给出原理图,并进行仿真比较.     

一种改善异步电机定子磁链观测器精度的方法

介绍了引起电机参数变化的因素,定性和定量分析了定子磁链观测器的u-i模型和i-wr模型.根据高速时u-i模型观测精度高,低速时i-wr模型观测精度相对较高的特点,将定子磁链u-i模型和i-wr模型综合在一起.高速时u-i模型起主要作用,低通滤波器将i-wr模型的观测值滤除.低速时i-wr模型起主要作用,高通滤波器将u-i模型的观测值滤除.并且通过设置这两个滤波器的转折频率相同,实现了模型之间的平滑过渡.仿真结果表明定子磁链的观测精度得到提高.     

优化反馈补偿闭环定子磁链观测器

针对纯积分定子磁链观测器存在的直流偏置与积分漂移问题,对反馈闭环磁链观测器进行了优化,设计了一种改进的反馈补偿闭环磁链观测器。该观测器先利用磁链与反电动势两矢量的正交关系,控制二者的夹角余弦值为零,再通过简单的乘法运算,实现对磁链的动态补偿,从而得到正确的积分结果。理论分析显示,积分结果中的直流分量能够得到完全消除,同时仿真结果证明了,改进观测器的良好性能以及理论分析的正确性。     

定子磁链和电磁转矩观测器建模与仿真

介绍了异步电动机直接转矩控制系统的基本工作原理,建立了异步电动机在α-β坐标系下定子磁链和电磁转矩数学模型,并在Matlab/Simulink环境下进行了仿真。仿真结果验证了模型的正确性。     

基于改进磁链观测器的直线异步电动机直接牵引力控制

在考虑动静态边缘效应及运行工况对直线异步电动机参数的影响的情况下,建立了直线异步电动机动态数学模型.利用直接转矩控制参数鲁棒性好的优点,提出了与之相应的基于电压型磁链观测器的直线异步电动机直接牵引力控制策略.针对传统的电压型磁链观测器存在的幅值和相位误差,引入了相应的与低通滤波器和高通滤波器串联的补偿环节.仿真和实验结果表明,电机电磁推力的观测值与实际值基本一致,系统具有良好的动静态性能.本文所提出的方案在直线异步电动机牵引控制中具有良好的应用前景.     

显著改善异步电机动态性能的磁链观测方法

为了改善传统DTC系统中电压模型定子磁链观测器的动态性能差的问题,针对传统观测器存在的直流偏移和初始相位积分误差问题,提出了一种能显著改善异步电机动态性能的定子磁链观测方法。该方法采用正交反馈补偿定子磁链,通过检测反电动势和磁链的正交度自动补偿定子磁链,以获得磁链的精确观测。这种新的定子磁链观测方法相对于传统方法显著改善了其动态性能,能够快速精确地跟踪磁链的变化,保证了异步电动机直接转矩的可靠实施。为进一步验证新的磁链观测器的有效性,建立了感应电机DTC系统的仿真平台,大量的仿真和实验结果也验证了它的优良性能。     

一种改进的模型参考自适应定子磁链观测器

分析了几种常用磁链观测方法,提出一种改进的MRAS(模型参考自适应)磁链转速观测器,同时辨识了定子磁链和转子转速。在异步电机按定子磁场定向控制系统中,采用定子电阻压降补偿和电流转矩分量的闭环控制,实现了定子磁链的控制,系统具有较好的鲁棒性。     

新型锁相环定子磁链观测器

在交流电机转矩控制系统当中，需要对电机输出电磁转矩进行观测。准确观测定子磁链是实现转矩精确观测、控制的必备条件。传统磁链观测大都采用对电压积分求得磁链的方法，这种方法会因为直流量偏差的引入而导致积分器饱和。近来提出一种基于锁相环原理的电机定子磁链观测器，可以消除积分飘移以及滞后现象。但是这种磁链观测器只能在静止两相坐标系下对交流电压输入进行观测，而且电机低速运行时的磁链位置观测性能很差。该文提出了一种新型的基于锁相原理的磁链观测器，极大地改善了低速时观测器的稳定性，可以在旋转坐标系下对直流旋转电压进行磁链观测。仿真和试验都验证了这种磁链观测模型的稳定性以及对输入电压的快速跟踪能力。     

一种定子磁链观测新方法

分析了磁链观测存在的问题,在定子磁链定向的同步坐标系下,分析了磁链观测的本质,提出了一种新颖的定子磁链观测方案。此方案以估计出的位置角为反馈量,采用闭环双积分结构,分别估计了定子磁链的幅值和相位。采用小信号的方法对其稳定性进行分析。分析结果表明这种结构本质上具有锁相环的功能。因此,它可以从根本上解决电压模型的初始值不准确和积分零漂的问题。仿真和试验结果证明,这方案精度高,对定子电阻变化和直流偏置不敏感,适用于同步电动机、异步电动机和磁阻电机。     

一种永磁同步电机定子磁链和电磁转矩观测器

在风力发电系统中,风力发电机需要根据主控系统的转矩指令进行精确的转矩控制。传统的控制方法直接根据转矩指令计算对应的电流指令,并进行电流闭环控制。然而,根据转矩指令计算电流指令时,由于电机参数的影响,导致转矩控制精度降低。因此,文中基于全阶滑模观测器,提出了一种永磁同步电机定子磁链和电磁转矩观测器。与传统的电压模型磁链观测器相比,所提磁链观测器克服了积分初始值和积分漂移的问题。与传统电流模型磁链观测器相比,所提磁链观测器克服了电机电感参数和永磁体磁链参数的影响。基于观测得到的定子磁链,可实现电磁转矩的精确观测。通过设计转矩闭环控制,大大提高了转矩控制精度。仿真和实验结果验证了该方法的有效性。     

基于定子磁链规划的异步电机最优效率控制

针对异步电机效率优化问题,提出了在直接转矩控制下采用定子磁链规划的最优效率控制方法。基于电机的损耗模型,通过效率优化算法在线检测计算各个定子磁链值对应的功率损耗并进行在线搜索,寻求消耗功率最小的定子磁链值。仿真结果表明该方法能够减小异步电机轻负载时的输入功率,明显提高电机在轻负载情况下的稳态运行效率,同时保持较好的转矩动态性能,并且收敛速度较快。     

异步电动机按定子磁链定向的电压矢量型控制策略

介绍了异步电动机的数学模型,以及异步电动机按定子磁链定向的动态数学模型和物理模型,分析了异步电动机按定子磁链定向的电压矢量型控制策略及控制系统的实现,并进行了仿真分析,证明了此矢量控制方法的优良性能.     

非线性正交磁链观测器在异步电机直接转矩控制中的研究

提出一种适合异步电机直接转矩控制的非线性正交反馈补偿定子磁链观测器,该观测器从确保磁链和反电势正交的角度出发,保证了电机在宽运行范围内定子磁链观测的准确性.试验表明:该观测器能在较宽的速度范围内精确估算电机定子磁链,实现异步电机直接转矩控制系统的高性能控制.     

一种基于混合型磁链观测器的异步电机直接转矩控制

由于异步电机定子电阻压降的存在,传统6扇区直接转矩控制所选电压矢量在扇区交界处可能失效,通过采用12扇区切换方法有效提高了控制的可靠性。针对电压模型和电流模型定子磁链观测器各自的特点,提出了一种适用于高采样频率的新型电压和电流混合模型观测器,建立了定子磁链观测值与真实值的频率响应方程。在电机参数变化情况下,从频率响应特性和仿真两个方面对比分析了三种磁链观测器的性能。最后通过试验证明了所提出观测器的有效性。     

定子磁链辨识的无轴承同步磁阻电动机解耦控制

实现转矩与悬浮力解耦是无轴承电机正常运行前提,而解耦通常都是利用转矩与径向悬浮力相关控制结构及变量实现,即转矩的控制策略受到解耦要求的约束。无论开环或闭环矢量控制,无轴承同步磁阻电机d-q轴定子电流控制都是已知的。采用波波夫超稳定性理论构造磁链的两相静止坐标U-I观测模型;并对其积分带来的问题进行相应补偿。以此观测得到的磁链构成解耦控制器,从而实现转矩、悬浮力能自由选择控制策略而不受解耦限制,使无轴承同步磁阻电机能适应更广泛的应用场合。仿真实验结果表明,利用这种策略可以实现对无轴承同步磁阻电机独立控制,且在定子电阻参数变化下仍能精确解耦,并且系统具有良好的动静态性能。