感应电动机交-交变频调速系统的双内模控制研究

基于先进的内模控制理论，针对感应电动机交-交变频调速系统提出了一种双内模控制结构，并进行了调速系统的控制器设计。所设计的电流控制器为PI结构，具有对定子电流交叉耦合电势的动态解耦作用；所设计的磁链和转速控制器为PID结构，只有一个可调参数，结构简单，参数调整方便。计算机仿真实验表明，采用内模控制后，系统的输出动态性能优于工程设计方法设计的动态性能。     

基于多DSP感应电机交-交变频数字控制系统

以开发国产化数字交-交变频矢量控制调速系统为目的,将DSP技术与交-交变频矢量控制理论相结合搭建了基于多DSP感应电机交-交变频数字控制系统的实验平台,并设计了系统的软件流程,在此平台上进行了实验研究.通过对实验结果进行分析,验证了研究开发的系统具有可行性、有效性以及较好的静态、动态性能.     

基于内模控制的同步电动机变频调速系统的研究

凸极同步电动机是个非常复杂的多变量、强耦合的被控对象。针对前馈解耦控制的不足，将先进的内模控制理论应用在同步电动机交-直-交变频调速系统定子电流环的控制中，所设计的内模控制器对定子电流交叉耦合电势具有动态解耦作用，且只有一个调节参数，在线调节方便，参数调整与系统的动态品质关系明确。计算机仿真结果表明，它与传统的前馈控制相比，具有更好的动态性能。     

交流调速系统的单神经元自适应内模控制

针对感应电机速度控制器的传统设计方法所存在的缺点,提出了单神经元自适应内模速度控制器.首先依据内模控制原理设计出内模速度控制器,该控制器具有PI结构,但只有一个可调参数,且该参数与控制系统的动态特性直接相关,再利用单神经元对此参数进行实时在线调节,实现了系统的自适应控制.在理论分析的基础上,将此控制器应用到基于数字信号处理器实现的交流电机矢量控制系统中.实验结果表明:该方法是一种有效的实时控制策略,它能使调速系统不仅具有良好的动、静态性能,而且具有很强的鲁棒性和自学习能力.     

一种考虑系统非理想特性的三相电压型PWM整流器控制参数设计方法

针对采用电网电压定向矢量控制的三相两电平电压型PWM整流器,按内模控制原理对其各调节器的参数进行设计。在此基础上,对控制延迟、采样误差、系统参数偏差和模型结构不准确等非理想因素对调节器控制性能的影响进行研究,提出考虑系统非理想特性条件下,基于内模控制原理的调节器控制带宽设计方法,并以一套由55 k W PWM整流器带55 k W PWM逆变器-异步电机负载组成的四象限双PWM变频调速系统为例,进行仿真和实验验证。     

基于变比例-退饱和式PI调节器的-开关磁阻电机调速系统设计

开关磁阻电机调速系统的积分饱和现象导致了系统的控制性能较差,针对这一问题,提出了变比例-退饱和式PI调节器设计方法,并给出了调节器参数整定方法。此外,分别在恒速空载和变速带载情况下,利用MATLAB/Simulink软件验证了传统PI调节器、抗饱和式PI调节器和变比例-退饱和式PI调节器的控制性能。结果表明:变比例-退饱和式PI调节器具有更好的动态性能和抗扰性能。     

基于鲁棒内模控制的高性能变频调速系统

从内模控制的鲁棒机理入手,分析了内模控制的性能,其具有良好的抗扰性和鲁棒性。由于电机参数时变会影响矢量控制系统性能,提出具有高性能的新型异步电机变频调速内模控制系统结构,设计了内模控制电流调节器和速度调节器,解决了矢量控制系统参数鲁棒性差的问题,理论分析与实验证明了该方案的有效性。     

智能PI控制在交流调速系统中的应用

本文提出一种智能PI控制器,并用作交流调速系统的转速调节器.智能PI控制器能根据系统运行状态动态地改变调节器结构和参数,有效地缓解了传统PI调节系统快速性和平稳性的矛盾,改善了调速系统的动态性能.仿真与实验结果表明:在相同的负载转矩扰动下,智能PI控制系统的动态速降和恢复时间均小于积分分离的PI控制系统.     

配网静止同步补偿器控制新方法研究

在两相同步旋转d-q坐标系下建立了配网静止同步补偿器(D-STATCOM)数学模型。针对D-STAT-COM,基于微分几何理论,提出一种基于反馈线性化内模控制策略。采用状态反馈线性化方法,实现D-STAT-COM的线性化,使得内环dq电流解耦,省去了传统双闭环控制中的电流内环PI调节器;外环采用内模控制方法设计控制器,结构简单,参数单一,便于调整。仿真结果表明,该方法比传统PI控制能更有效地提高系统稳定性,改善动态响应品质。     

调节器在变频调速系统中的应用

提出了一种变频调速系统的设计方法，探讨了工程设计法在异步电动机变频调速系统中的应用。在建立异步电动机和变频器数学模型的基础上，按照工程设计法设计出PI调节器，并进行了双闭环控制实验。实验结果表明通过双闭环控制，改善了系统的动态性能和静态性能，扩大了调速范围，提高了调速的精度。     

基于转速动态估计器的无速度传感器感应电机矢量控制系统研究

介绍了一种直接转子磁场定向无速度传感器的感应电机矢量控制系统。该系统使用定转子自适应磁通观测器和转速动态估计器来估算转子磁通和转速 ,有三个PI控制器分别控制转速、转矩和磁通的电流分量 ,输出电压空间矢量控制电机。仿真结果表明 ,该系统具有较好观测精度和鲁棒性 ,动态和稳态性能也较好     

基于转速动态估计器的无速传感器感应电机矢量控制系统

介绍了一种直接转子磁场定向无速度传感器的感应电机矢量控制系统.该系统使用定转子自适应磁通观测器和转速动态估计器来估算转子磁通和转速,有三个PI控制器分别控制转速、转矩和磁通的电流分量,输出电压空间矢量控制电机.仿真结果表明,该系统具有较好观测精度和鲁棒性,动态和稳态性能也较好.     

自适应FC的无速度传感器感应电机矢量控制系统

设计了一种二维自适应模糊控制器(FC)作为无速度传感器感应电机矢量控制系统的速度调节器.这种自适应模糊控制器可以根据速度给定和负载转矩的变化实时调节解模糊的比例因子.系统使用定转子自适应磁通观测器和转速动态估计器来估算转子磁通和转速,有两个PID控制器分别控制转矩和磁通的电流分量,输出电压空间矢量控制电机.仿真结果表明,与PID控制器比较,FC具有更好的动态性能和稳态性能,鲁棒性得到很大提高.     

滑模控制PMSM无速度传感器矢量控制系统

为了实现永磁同步电机(PMSM)无速度传感器控制,提出了一种基于MARS的速度辨识方案.将PMSM的电流模型作为参考模型,估算的定子磁链模型作为可调模型,设计了自适应律来对转速进行辨识.同时,提出一种在同步旋转坐标系下的滑模变结构速度调节策略,以取代传统的PI调节器,因此对参数摄动和不确定因素有很强的鲁棒性.仿真和实验结果表明,所提出的速度调节策略和辨识方案使矢量控制系统具有较强的鲁棒性和较好的动、静态性能.     

基于离散时间趋近率控制与内模控制的永磁同步电动机传动系统

提出一种永磁同步电动机（PMSM)鲁棒控制技术，以削弱系统性能对电机模型精度的敏感性，简化控制器设计过程。首先在电流控制中应用对模型误差高度鲁棒的内模控制(IMC)，得到同步坐标系下直接由电机参数和期望闭环带宽表示的PI型IMC控制器，改善电流环特性的同时避免了调节PI参数。随后提出了基于离散时间趋近率控制(RLC)的PMSM速度控制器，其离散解满足了数字控制对离散系统分析与设计的需要，分析了速度环中RLC控制器的稳定性。仿真结果验证了所提传动系统的优良性能。     

基于自适应转子电阻估计器的感应电机逆解耦控制

提出了一种具有自适应转子电阻估计器的感应电机的逆解耦控制方法.首先通过非线性状态反馈获得感应电机的逆系统,将感应电机这个多变量、非线性、强耦合的对象动态解耦成转速与转子磁链两个二阶子系统;然后,采用模型参考自适应系统（MRAS）理论来设计转子电阻估计器,在线估计时变的转子电阻,从而保证在整个电机运行区域内,转速与磁链之间的输入输出解耦关系不变;最后,分别设计线性控制器对转速与磁链子系统进行闭环控制.仿真结果表明,提出的控制方案具有优良的动态和静态性能,且对电机参数变化具有强鲁棒性.     

Motor Flux Estimator Based on Phase-Locked Loop and PI Regulator at Low Speed

Voltage model has been widely used in the field of motor control due to the advantages of the simple structure and less parameters required. A novel motor flux estimator based on phase-locked loop and proportional-integral (PI) regulator is proposed in this paper. This estimator calculates the set point of the torque component of electromotive force (EMF) through synchronous frequency and flux. Then, errors between the set point and the actual value of the EMF torque component are corrected by PI regulator to estimate the flux. This method avoids the problem of the saturation brought by the traditional integrator and the problem of the initial phase error. It also solves the magnitude and phase error problems at low speed in the flux estimator based on the low-pass filter. Finally, the simulation and the experiments are implemented on a cycloconverter-fed motor drive system to verify the effectiveness of this method. Simulation results show that this algorithm works very well at 0.2 Hz, and experimental results show that this algorithm can work well at 0.5 Hz. Meanwhile, this algorithm could detect the initial position of the rotor of separately excited synchronous motor.     

不稳定大时滞过程的串级PID控制

针对一类不稳定大时滞过程，提出了一种基于内模控制（IMC）框架下改进的串级PID控制结构，给出了参数设计的一般准则。系统双闭环均按照IMC原理设计为经典反馈控制结构，内环控制器主要用于镇定不稳定对象和抑制主要干扰，外环用于改善系统性能。内外环控制器均只用一个调节参数，调节参数和对象参数与闭环系统性能解析关系明确。仿真表明，该方法能有效控制滞后时间与时间常数之比大于1的大时滞过程，鲁棒性强，结构设计和调节简单，适合工程应用。     

直流电动机调速系统的内模控制

本文根据内模控制原理,针对双闭环直流电动机调速系统设计了一种内模控制器,到代常规的ＰＩ调节器,成功地解决了转速超调问题,理论分析和仿真结果表明,内模控制器能使系统获得优良的动态和静态性能,而且设计方法简单,控制器容易实现。