电磁轴承中磁通观测器的研究

采用磁通控制方案的电磁轴承系统中的关键环节是气隙磁通的测量。由于在电磁轴承气隙中安装磁通传感器存在较大的困难,所以很难直接用磁通传感器对气隙磁通进行测量,而采用状态观测器的方法进行磁通观测具有较佳的可行性。结合磁通观测器在电机领域中的研究进展,分析了电压模型和电流模型在电磁轴承中应用时存在的问题,进而分析了组合观测器的优点。由于组合观测器中线圈电阻的变化会对磁通观测产生较大的影响,提出了利用模型参考自适应方法对线圈电阻参数进行在线自整定。利用Matlab中的Simulink建立了仿真模型,并以DSP2812为核心研制了磁通型功率放大器,仿真和实验结果均验证了理论分析的正确性。     

电磁轴承用磁通控制型功率放大器力增益的研究

对提出的基于磁通观测器的磁通控制型功率放大器的力增益进行了理论及实验研究。首先简述了基于磁通观测器的磁通控制型功率放大器的结构和工作原理,利用磁通控制型功率放大器的状态方程,推导得到了力增益的理论模型。然后对力增益进行理论分析、有限元分析及在所建立的电磁力测量机构上进行了实验测量,根据模型得到的力增益理论分析值与有限元计算值及实验测量值进行比较分析,并通过参数辨识的方法对力增益进行了修正,给出了偏置为0.7T和0.5T下修正系数与气隙的关系。由于得到的力增益是在常态工作点附近线性化后得到的,所以实际工作点的变化对模型的精度会有影响,最后给出了工作点设置在气隙中点时,横梁位置、力增益理论计算值与有限元计算值三者之间的关系。     

感应电动机控制系统的解耦与磁通观测器

本文从感应电机的多变量强耦合非线性数学模型出发,介绍了一种解耦控制方法,并由此引伸了转子磁链的观测问题。     

DTC系统中定子磁通观测器的神经网络实现

这篇文章提出了一种基于人工神经网络(ANN)的直接转矩控制(DTC)系统定子磁通观测器。为了使得定子磁通神经网络具有动态性能，引入了输入与输出的延迟量；为了拓宽控制范围，在用于训练的输出数据中叠加了随机扰动分量。利用Matlab／Simulink和神经网络工具箱对应用此模型的直接转矩控制系统进行了仿真，仿真结果表明建立的神经网络磁通观测器是正确的。     

基于磁通观测器的CVS异步电机矢量控制系统

文章介绍了一种基于磁通观测器的CVS异步电机矢量控制系统，提出了磁通观测器的结构和电机解耦控制模型，用计算机仿真实验证实该控制系统动态特性良好，并对定转子电阻变化具有鲁棒性。     

非线性系统基于降维状态观测器的反馈稳定化设计

本文研究了一类仿射非线性控制系统的反馈稳定化问题。     

基于降维观测原理的磁通观测器的仿真研究

本文提出一种适用于异步机变频调速控制系统的基于降维观测器原理的磁通观测器,并对其进行了计算机数字仿真研究。     

基于干扰观测器的磁轴承开关功放延时补偿

为了解决延时引起的磁轴承系统稳定裕度下降问题,针对磁轴承开关功率放大器中存在的固有延时和可变延时进行了研究,提出了一种利用干扰观测器(disturbance observer,DOB)理论的时间延时补偿方法。该方法将开关功率放大器中产生的延时作为扰动项等效到输入端,并构造相应的干扰观测器模型对扰动项进行估计,实现对磁轴承开关功率放大器的延时补偿。仿真和实验结果表明,干扰观测器可以有效的降低超调,减小波形滞后失真,提高跟踪性能,从而验证此方法对于提高系统的动态响应速度是可行有效的。     

调速系统中基于神经网络的干扰观测器设计

本文针对恒电流电力推进系统中电机负载受到干扰时存在的超速问题,提出了应用观测器对负载干扰在控制输入中进行等效补偿的方法。引入神经网络对被控系统进行逆模型辨识,解决了负载干扰观测器的物理实现问题。理论分析表明通过观测器反馈可以对干扰进行完全补偿,仿真结果证明该方法有效地解决了电机负载受扰后的超速故障,保证了系统运行的安全性。     

基于磁通观测器的电压前馈型解耦矢量控制系统

提出基于磁通观测器的电压前馈型解耦矢量控制系统结构 ,该系统的特点是用电流预测误差对磁通仿真器及电压前馈型结构进行补偿。设计了控制器 ,建立了系统数学模型 ,并用C语言仿真研究了控制系统动态特性 ,仿真研究表明该系统能对定、转子变化具有鲁棒性 ,并能提高系统转矩控制精度     

基于磁链观测器的PMSM反馈解耦矢量控制系统

针对传统矢量控制系统对电机参数依赖性较大的特点,对传统反馈解耦的矢量控制方法进行了改进。在电压解耦的矢量控制系统中,利用磁链观测获得的电机磁链实时计算解耦电压,并在解耦结构中增加电流误差修正的PI控制,以克服由于电机参数变化对PMSM矢量控制系统的影响。仿真结果表明,改进的矢量控制方法能提高系统的解耦效果,增强系统的调节能力以及对电机参数变化的鲁棒性,证明了控制方法的正确性和有效性。     

基于鲁棒扰动观测器的交流电力弹簧反馈线性化解耦控制

交流电力弹簧(ACES)可有效抑制由高渗透率可再生能源发电引起的交流微电网有功功率波动,但ACES是典型的强耦合、非线性对象,而依赖于模型局部线性化的传统矢量控制难以实现存在不确性扰动情形下的宽范围功率精确控制.为此,文中提出一种基于鲁棒扰动观测器的ACES反馈线性化解耦控制方法.针对ACES的强耦合特性,构建了ACE...     

基于扩张状态观测器的电力系统强迫扰动监测

提出将扩张状态观测器(extended state observer,ESO)应用于电力系统强迫扰动估计问题。将电力系统的强迫扰动量扩张成新的一阶状态量,与原系统方程一起组合成新的增广系统,以此来建立扩张状态观测器,在PSCAD里搭建观测器仿真模型,通过选择合适的观测器参数,对单机无穷大系统原动机功率扰动进行仿真分析,结果表明该观测器对系统的状态和扰动量可进行准确的估计,从而验证了该方法的有效性。并在此基础上,研究了正弦波和脉冲波2种扰动形式对系统稳定性的影响,结果表明在相同幅值和频率的情况下,正弦波更易引起系统的不稳定。     

基于扰动观测器的逆变器电能质量提升控制策略

为提高逆变器输出电能质量,设计了一种基于谐振跟踪控制器和改进的不确定和扰动估计器的两自由度控制策略.新控制器中跟踪控制和扰动抑制控制是解耦的,各自相对独立.扰动观测器中引入了延时动作,以最大程度地减小奇数次谐波处的输出阻抗幅值.通过适当地扰动抑制,跟踪谐振控制器即可实现标称系统的输出遵循正弦基准参考,幅值和相位误差接近于零.利用三相逆变器实验平台进行了带线性和非线性负载测试,实验结果验证了所提出控制策略可有效提高逆变器输出电能质量.     

基于闭环扩张状态观测器的转子磁链观测

针对转子磁链观测易受转子电阻变化影响的问题,设计了一种基于闭环扩张状态观测器(ESO)的转子磁链观测器。该观测器将电流模型和电压模型中的不确定部分与已知模型分离,扩张为新的状态变量,并将转子磁链的观测值补偿到已知模型中,形成闭环的磁链观测器。这种闭环的ESO缩小了观测对象的不确定性范围,提高了ESO的收敛速度和观测精度。不同转速下的仿真结果表明,提出的ESO对转子电阻摄动具有很强的鲁棒性。     

基于锁相环的磁链观测技术研究

对一种基于锁相环原理的电机定子磁链观测器作进一步研究。建立了磁链观测器小信号模型并求出传递函数，在此基础上得到磁链观测器中的最佳控制参数。仿真和试验都验证了该小信号模型的建立、分析及其控制参数选择的正确性。     

基于锁相环的磁链观测技术研究

对一种基于锁相环原理的电机定子磁链观测器作进一步研究。建立了磁链观测器小信号模型并求出传递函数,在此基础上得到磁链观测器中的最佳控制参数。仿真和试验都验证了该小信号模型的建立、分析及其控制参数选择的正确性。     

基于观测器模型的直线电机干扰抑制技术的研究

与旋转电机相比，直线电机由于减少了齿轮等中间传输环节更容易受到干扰力的影响，所以提高直线电机控制系统的抗干扰性能具有非常重要的意义。文中在建立直线电机干扰模型的基础上提出了一种有效减弱直线电机电磁推力波动干扰的方法。该方法采用干扰观测器和迭代学习算法相结合的策略，从而可以抑制干扰力对直线电机控制系统的影响。并因此可以获得很高的稳态位置精度。仿真结果和实验结果显示，在采用该文设计的基于干扰观测器反馈和迭代学习相结合的抗干扰系统后，直线电机位置系统可以达到较好的抗干扰效果，而且可以达到更高的定位精度。     

基于自抗扰技术的感应电机转子磁链闭环观测和速度估算

在自抗扰技术的基础上建立了磁链的闭环扩张状态观测器模型。该模型不用对系统进行参数辨识就可以抑制内部参数摄动和外部干扰的影响,因此该观测模型有更强的鲁棒性。文中对比了模型参考自适应的速度估算方法,在所提出的转子磁链观测模型的基础上,利用李亚普诺夫稳定定律推得了速度观测自适应律。     

基于扰动观测器的电压源型逆变器控制

基于扰动观测器(DOB)的原理,结合PWM电压源型逆变器受控对象的特点,为逆变器提出了一种新的控制策略,并设计了相应的附加型扰动观测器。将附加型扰动观测器作为补偿器添加到传统的双环反馈控制系统中,提高了逆变器输出的抗干扰性能和动态响应速度。这种附加型扰动观测器结构简单、实现时所需计算量小且不需要增加新的采样信号,适合工程应用。在基于DSP MC56F8323的PWM逆变器系统中对新的控制系统和传统的控制系统进行比较,该附加型扰动观测器的有效性和实用性得到了验证。