多机传动机械系统的同步控制

本文提出通过磁场定向控制分别控制多个感应电动机跟踪同一个指令性速度的多机驱动机械系统的同步控制方案,通过建立全维转子状态估计器,辩识感应电动机的转子速度,定子和转子电阻,瞬时外负载,根据外负载辩识结果与速度ＰＩＤ控制器确定感应电动机的转矩电流,实现感应电动机的无速度传感器控制,计算机仿真结果表明了该控制方案的有效性。     

基于MRAS的感应电动机无速度传感器控制方法

针对传统的感应电动机转速辨识算法只对电动机转速进行辨识,而没有考虑定子电阻的变化对电动机转速辨识所带来影响的问题,提出了一种改进的基于MARS的感应电动机无速度传感器控制方法。该方法采用电压模型的输出作为转子磁链、定子电阻的期望值,电流模型的输出作为转子磁链、定子电阻的推算值,根据MARS理论,以电压模型作为参考模型、电流模型作为自适应可调模型,进行电动机转速、定子电阻的辨识。仿真结果表明,该方法能够同时辨识电动机转速和定子电阻,有效消除了定子电阻发生变化对电动机转速辨识带来的影响,提高了感应电动机控制系统的低速辨识性能。     

改进的MRAS无速度传感器VC控制系统仿真研究

针对交流传动系统中异步电机的精确控制和速度辨识等问题,在Simulink软件环境中,对基于模型参考自适应系统(MRAS)无速度传感器的异步电机的矢量控制(VC)系统进行了研究。系统采用按转子磁场定向的VC对异步电机进行控制,通过MRAS辨识算法估算电机转速,由Popov超稳定定理对磁链偏差进行收敛。由于速度辨识算法中电压模型的纯积分环节会引起误差积累和漂移问题,故采用改进积分型转子磁链估算模型来解决这一问题。仿真结果表明,速度辨识方法能够准确推算出电机转速,控制系统动态响应快、稳态静差小、抗负载扰动能力强,具有良好的动静态控制性能。     

间接矢量控制中的转子电阻辨识方法研究

针对感应电机的间接磁场定向控制系统中转子电阻在低速时大范围变化造成定子电流和电磁转矩脉动严重的问题,依据模型参考自适应理论和瞬时无功功率理论,提出一种基于无功功率参考模型的转子电阻在线辨识方法。辨识模型不依赖于感应电机的定子电阻,对定转子电感和转速的变化鲁棒性好,准确观测转子磁链角,使得定子电流和电磁转矩的脉动减小。将该辨识算法应用于电动轮自卸车调速系统实验平台的感应电机转子电阻辨识,仿真结果表明,较未辨识转子电阻时系统性能得到了较明显改善,转子电阻辨识能够快速收敛于实际值,响应速度快,且对定转子电感的动态变化不敏感,能有效降低转子磁链观测误差,抑制定子电流和转矩脉动,在低速时控制性能提升显著,验证了辨识算法的正确性及其工程实用价值。     

基于在线搜索的感应电动机模糊节能控制

针对传统的按转子磁链定向的感应电动机间接矢量控制系统在轻载情况下效率低的问题,提出了一种将基于在线搜索的模糊节能控制方法引入到传统的感应电动机控制系统中的设计方案。该方案在感应电动机瞬态运行时采用按转子磁链定向的间接矢量控制方法;在感应电动机稳态运行时采用基于在线搜索的模糊节能控制方法,以测得的直流输入功率作为控制量进行模糊寻优控制,可使电动机在最大效率处运行。仿真结果验证了该方案的正确性和有效性。     

感应电动机的T-I型等效电路

感应电动机的矢量控制通过对定子电流的励磁分量和转矩分量进行解耦,从而实现对磁链和电磁转矩进行分别控制。然而,传统的感应电动机T型等效电路所表示的正弦稳态下感应电动机转子侧、定子侧及气隙所包含的电磁关系并不能明显地反映这种解耦情况。有鉴于此,在感应电动机的T型等效电路基础上,提出了一种感应电动机的T-I型等效电路。这种等效电路有助于更好地理解转子磁场定向的感应电动机矢量控制原理。     

具有不确定负载的交流电机自适应后推控制方法

将后推控制方法应用于非线性感应电动机的控制系统中,并把负载作为不确定在数,引入自适应的机制。通过状态观测,感应电动机的速度和转子磁链得到良好的跟踪,改善了系统的性能。仿真结果证明了该方法的有效性。     

保证磁场定向坐标准确的一种实用自适应补偿控制方法

感应电动机转差型矢量控制变频调速系统中，由于电机参数受温升影响而发生变化，引起磁场定向坐标偏离设定位置，导致电机运行品质的恶化。本文提出了一种新的转差角频率自适应补偿控制方法，称ＡＣＳＡＦ方法。通过检测电机的定子电压，电机转子旋转速度间接计算转子磁链定向坐标准确时应控制的转差角频率，从而构成一个自适应补偿环节。本系统在ＳＴＤ工控机上得到了实现。     

一种无速度传感器矢量控制系统的研究

本文基于同步轴系下的感应电动机电压磁链方程式,提出了一种感应电动机转子磁场定向的矢量控制方法,利用在同步轴系中q轴电流的误差信号实现对电机速度的估算。在该无传感器矢量控制系统中,由于采用了经典的PI调节器,使得控制系统更为简单。最后利用MATLAB建立的该无传感器矢量控制系统的仿真模型,通过仿真验证了本文所提出的无传感器矢量控制系统具有良好的动态和静态性能。     

无轴承异步电机转子磁场定向MRAS转速辨识

为了准确辨识无轴承异步电机的转速,提出一种改进转子磁链估算电压模型。以改进转子磁链估计模型为基础,构建了无轴承异步电机的转子磁场定向模型参考自适应(MRAS)无速度传感器矢量控制系统,并通过Matlab/Simulink进行了系统仿真分析。仿真结果表明:基于所提出的转子磁链改进模型,可有效避免纯积分环节初值和累计误差等影响,获得较高的转速辨识精度。所提出的转子磁链辨识模型和MRAS无速度传感器矢量控制系统是有效和可行的。     

利用插入高频电流进行异步机转速辨识方法的研究

本文描述了一种异步电动机无速度传减速矢量控制系统转速辨识的新方法,它利用在ｄ轴插入的高频电流在矢量控制未完全解耦时产生的转矩纹波,估算转子磁链角速度。     

A speed-sensorless indirect field-oriented control for induction motors based on high gain speed estimation

The authors design a new speed sensorless output feedback control for the full-order model of induction motors with unknown constant load torque, which guarantees local asymptotic tracking of smooth speed and rotor flux modulus reference signals and local asymptotic field orientation, on the basis of stator current measurements only. The proposed nonlinear controller exploits the concept of indirect field orientation (no flux estimation is required) in combination with a new high-gain speed estimator based on the torque current tracking error. The estimates of unknown load torque and time-varying rotor speed converge to the corresponding true values under a persistency of excitation condition with a physically meaningful interpretation, basically equivalent to non-null synchronous frequency. Stability analysis of the overall dynamics has been performed exploiting the singular perturbation method. The proposed control algorithm is a “true” industrial sensorless solution since no simplifying assumptions (flux and load torque measurements) are required. Simulation and experimental tests show that the proposed controller is suitable for medium and high performance applications.     

Robust speed control of induction motors using position and currentmeasurements

A nonlinear robust output feedback control is designed for a sixth-order model of an induction motor. The control uses only measurement of the rotor position and stator currents. It contains two observers, a second-order observer to estimate the rotor flux from the stator current and a third-order high-gain observer to estimate the rotor speed and acceleration from its position. The control is robust to uncertainties in the rotor and stator resistances, and a bounded time-varying load torque. It guarantees that the speed tracking error can be made arbitrarily small by choice of certain design parameters. Moreover, when the speed reference and load torque are constant, it ensures asymptotic regulation. Simulation results agree well with the analysis     

电机矢量控制按转子磁链定向的参数辨识方法

就异步电机旋转变换和转子磁链定向进行了分析,采用了同步旋转模型到按转予磁链定向的变换的方法,建立了新的电机旋转变换参数模型。由于这个模型包含了磁链定向的参数信息,利用该模型进行参数辨识通过计算可以得到固定的磁链定向角。分析变换和计算机仿真结果说明该方案是有效的,为交流异步电机矢量控制磁链定向实现提供了新的途径。     

神经网络磁链估计的感应电机反步法研究

为实现感应电机的位置渐近跟踪，基于反步法并取转矩和磁链控制信号作为虚拟控制，设计了感应电机位置控制系统．采用多层前馈神经网络估计转子磁链，以Levenberg-Marquardt算法训练网络并调整权值．最后基于Lyapunov稳定性理论证明了系统的稳定性．仿真结果表明，所设计的神经网络磁链观测器具有良好的估计效果，位置跟踪误差迅速收敛，具有较优的伺服跟踪特性．     

基于滤波补偿和自适应观测的直接转矩控制

直接转矩控制(DTC)是继矢量控制技术后发展起来的一种新型的交流调速控制方法,但其在低速运行时存在较大的电流、转矩脉动,为了改善直接转矩控制系统的低速性能,提出一种新型的定子磁链低通滤波补偿和转速自适应观测相结合的直接转矩控制方法.该方法提高了定子磁链和转子转速的观测精度,改善了直接转矩控制系统的动静态性能.仿真和实验...     

具有参数和负载不确定性的感应电机自适应反步控制

基于磁场定向坐标系下的感应电机模型，采用自适应反步方法设计控制器，通过选择适当的Lyapunov函数来保证整个系统的稳定性．进而逐步导出控制律和参数自适应律．该方法可在电机参数发生变化和出现负载扰动的情况下，实现转速和转子磁链的渐近跟踪．仿真结果证实了该方法的有效性．