一种交互式模型参数自适应感应电动机参数在线辨识方法研究

在基于转子磁链模型参考自适应理论的基础上,给出了一种参考模型和可调模型交互式的模型参数自适应(MRAS)方法,使系统能在电机转速和定子电阻辨识之间相互切换.该方法消除了纯积分和电机漏感对算法的影响,电机的低速性能得到了改善;同时,对定子电阻进行在线辨识,从而得到准确的转速观测结果,也能近似地辨识转子电阻.计算机仿真结果证明了该方法的有效性.     

基于级联型逆变器的感应电机无速度传感器矢量控制

针对采用级联型逆变器的感应电机矢量控制系统,提出了基于反电动势的转速辨识方法。该方法以反电动势作为系统模型输出来构造模型参考自适应系统(MRAS)。MRAS采用参考模型和可调模型并联型结构实现转速辨识,消除了纯积分环节带来的问题。将所提方法应用于感应电机矢量控制系统并通过仿真和试验得以实现。仿真和试验结果表明,该方法易于实现,能够准确估计电机的转速。     

基于自适应观测器的感应电机转速估计方法研究

介绍了一种能在线补偿定转子电阻的基于自适应观测器的感应电机转速估计方法.该转速估计方法只需检测定子电压电流作为输入,利用观测器观测出转子磁链和定子电流,并利用定子电流误差和转子磁链观测值辨识出转速、定子电阻和转子电阻,并反馈于观测器,确保电机转速估计对参数变化的鲁棒性.仿真及实验结果表明,此方法估计的速度能应用于无速度传感器矢量控制系统,并具有较好的辨识精度和鲁棒性.     

定转子电阻在线辨识的感应电机转速估计方法

针对感应电机参数变化导致转速估计不准的问题,提出了一种基于定、转子电阻在线辨识的模型参考自适应转速估计方法.该方法只需检测定子侧的电压和电流,在估计电机转速的同时,在线辨识定转子电阻,实时更新转速估计系统中受电机温升影响而变化的定子电阻和转子电阻,以保证转速估计的精确度;同时,辨识的转子电阻应用于矢量控制系统,确保系统获得良好的稳态和动态性能.仿真及实验结果表明,与未进行电阻在线辨识的转速估计方法相比,该方法具有较高的转速估计精确度,对参数变化的鲁棒性强,并适用于无速度传感器矢量控制系统.     

一种感应电机转动惯量的瞬态辨识方法

为了在无速度传感器运行模式的感应电机上实现高性能控制,实现转动惯量的准确辨识,提出一种感应电机的转动惯量瞬态辨识方法。根据感应电机的定子电压、电流信号计算转子磁链、转速、转矩,构建转动惯量的自适应律。该方法能在无机械式速度传感器的前提下用于感应电机瞬态过程,仿真与实验结果表明了转动惯量自适应律的正确性和有效性。     

基于扩展卡尔曼滤波器的异步电机矢量控制系统的转子电阻辨识

异步电机的转子电阻是电机控制系统中变化最为明显的参数之一,因此准确、快速地辨识转子电阻是提高矢量控制系统鲁棒性的研究重点.提出一种基于扩展卡尔曼滤波(EKF)实现异步电机转子电阻估计的方法,该方法采用异步电机的双闭环矢量控制策略,通过测量电机定子电压、电流及电机转速,在线辨识电机转子电阻.在MATLAB/Simulink中建立系统仿真模型,并分析了转子电阻变化对转速的影响,结果验证了该算法的有效性和准确性     

高压变频器无速度传感器矢量控制转速辨识

针对级联高压变频器异步电机无速度传感器矢量控制,研究了一种基于两相旋转坐标系下模型参考自适应系统(MRAS)来辨识异步电机转速的方案。仿真和实验结果表明,该转速辨识方案结构简单,易于实现,能准确地估计电机的磁链和转速。     

基于MRAS的感应电机无速度传感器矢量控制

在两相静止坐标系下的模型参考自适应系统(MRAS)中,由于转子磁链在α与β轴的两个分量之间存在交叉反馈关系,离散计算时收敛性能较差.采用了一种在两相旋转坐标系下实现的模型参考自适应系统,来辨识感应电机的转速.该方法的参考模型和可调模型分别由改进的电压模型和两相旋转坐标系下转子磁链的电流模型构成.在以TMS320C32为核心的实验平台上进行了实验研究.实验结果表明,该系统能较好地估计电机的磁链及转速,具有良好的稳态辨识特性.     

感应电动机无速度传感器直接转矩控制设计

对磁链调节器与转矩调节器进行计算并结合磁链位置判断,选取合适的定子电压矢量,实现感应电机圆形磁链的直接转矩控制;采用以定子磁链和转子磁链为状态变量的全阶闭环磁链观测器,实现转速的自适应辨识.实验结果表明,定子电流为正弦波且谐波小,电磁转矩稳态和动态性能好,电机的辨识速度能准确跟踪真实转速.     

无刷直流电动机参数直接辨识法研究

针对已经量产、产品化的无刷直流电动机,研究了一种新的实用的无刷直流电动机参数辨识方法——直接辨识法.基于电机等效电路的基本特性,研究电机参数辨识策略,为精确控制电机提供控制参数.为验证该辨识方法的有效性,对一个成品电机进行参数辨识仿真,结果表明该辨识方法的优点是实现简单、运算量小、辨识精度可以满足工程要求,并且较传统辨识方法更易实现.     

永磁同步电机的变结构MRAS转速辨识

为改善永磁同步电机无速度传感器控制系统对参数变化和负载扰动的鲁棒性,将滑模变结构控制引入到模型参考自适应系统中,提出一种基于变结构模型参考自适应系统的永磁同步电机转速辨识方法。理论分析和仿真结果表明,该方法具有良好的动静态性能,比传统模型参考自适应系统具有更高的估计精度,对参数变化和负载扰动有更强的鲁棒性,且算法简单,易于实现。     

采集瞬时无功作为辅助变量的直接转矩控制

在参考模型自适应(Model Reference Adap- tive System-MRAS)理论基础上讨论了二种转速观测法,提出了一种以电机的瞬时无功作为辅助变量,鲁棒性良好的新型MRAs速度估汁方案。该方法能较好地解决电机参数变化对调速精度和系统稳定性影响的问题,仿真结果证明了该方案的有效性。     

基于q轴电流的模糊MRAS观测器PMSM无速度传感器控制

针对永磁同步电机的模型参考自适应系统（MRAS）无速度传感器技术对电机参数变化敏感、转速及负载突变后转速及位置估计值不精确等缺点,提出一种基于q轴电流分量的模糊PI模型参考自适应观测方法。在传统的MRAS观测器方法基础上,通过实时检测q轴电流分量,结合模糊算法实时调整MRAS中的PI参数,形成模糊MRAS观测器,以修正由转速、负载及电机参数发生改变带来的速度及位置检测误差。同时,针对观测器内部电机参数敏感的特点,通过对电机d轴注入阶梯电压信号,从而得到稳态d轴电流,并利用欧姆定律对电机定子电阻进行预辨识,使模糊MRAS观测器得到的转速及位置估计值更准确。最后,以400W表贴式永磁同步电机为实验研究对象进行了仿真以及实验分析,验证了该方法的有效性。     

高速永磁同步电机无速度传感器矢量控制研究

针对普通无速度传感器矢量控制算法无法满足永磁同步电机(PMSM)高速运行问题,设计了一种基于模型参考自适应系统(MRAS)的矢量控制方案。该方案由I/F控制器和MRAS控制器组成。低转速采用I/F控制器控制电机转速,高转速采用MRAS控制电机转速,特殊处理后使切换过程中电流平滑过渡,以达到高低转速均可正常运行的目的。以磁悬浮PMSM作为驱动对象,电机转子联接风机实现带载。试验结果表明,与传统的无传感器矢量控制相比,所提出的控制方案更有效地驱动PMSM,满足高速运行工况。     

带定子电阻辨识的异步电机无速度传感器直接转矩控制

在建立异步电机直接转矩控制动态数学模型的基础上,提出了交互式模型参考自适应参数辨识方法,通过参考模型和可调模型互换,实现了带定子电阻参数辨识的转速观测.仿真和实验结果表明,该方案不仅实现了转速的高精度辨识,而且能较好地解决定子电阻变化对系统动静态性能的影响,改善了异步电机无速度传感器直接转矩控制低速转矩脉动.     

基于交互式MRAS策略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无速度传感器运行的需要,提出了一种交互式模型参考自适应系统的参数辨识方法,实现了转子速度和定子电阻的在线独立辨识。计算机仿真和实验结果表明,无轴承异步电机转矩绕组定子磁场定向的交互式模型参考自适应控制系统能在大负载扰动下实现无速度传感器方式的电机稳定悬浮运行,验证了本文所提方案的有效性。     

基于Popov超稳定理论的PMSM转速辨识

针对永磁同步电动机参数变化导致转速不准的问题,提出一种基于观测q轴电流的模型参考自适应(MRAS)转速估计策略。该方法在基于i_q=0转子定向控制永磁同步电机的基础上,将实际电流和估算电流的偏差作为自适应PI调节器输入,借助Popov超稳定性理论设计了一种简化的MRAS估算模型,从而得到估计转速,同时辨识定子电阻。通过Matlab软件对算法进行仿真,并根据仿真模型设计了基于STM32的永磁同步控制系统,结果表明采用自适应模型进行转速估计同传统的PID控制方法相比,具有较高的转速估计精度,鲁棒性强。     

Robust Sliding Mode Speed Controller-based Model Reference Adaptive System (MRAS) and Load Torque Estimator for Interior Permanent Magnet Synchronous Motor (IPMSM) Drives

This paper presents a robust sliding mode control (SMC)-based model reference adaptive system (MRAS) aimed at improving the dynamic performance of interior permanent magnet synchronous motor (IPMSM) drives. MRAS following a speed controller for IPMSM drives is developed. The error signal between the plant speed and MRAS speed is augmented to permit the prescribed specifications be maintained using SMC. The load disturbance is detected using a load torque estimator and is compensated through the q-axis current reference value. The load torque estimator is used to provide a feedforward value in the speed controller in order to decouple the load torque from the speed control. This method can improve IPMSM dynamic performance against the disturbance torque without increasing SMC gain due to both chattering and stability limitations. The complete field-oriented control of an IPMSM drive with the proposed controller is successfully implemented in real time using the DSP-DS1102 control board for a laboratory 1-hp motor. A performance comparison of the proposed controller with the conventional PI controller is also provided. The efficacy of the proposed controller is verified by simulation and experimentation under different operating conditions. It is found that the proposed controller provides an excellent speed response under load torque disturbance and parameter uncertainty.     

一种异步电动机矢量控制的转速辨识方法

提出了异步电动机无速度传感器矢量控制的一种新的转速辨识方法。将模型参考自适应方法和直接计算的方法相结合 ,具有一定的辨识速度和精度 ,解决了反电动势模型参考自适应方法在速度过零点辨识误差大以及瞬时无功模型参考自适应方法在转速给定为负阶跃时的转速不稳定问题。通过用多电平变频器对 2 2kW电动机进行转子磁场定向矢量控制实验 ,验证了该方法的正确性。