感应电机无速度传感器矢量控制系统的定子电阻在线辨识

该文针对利用磁通观测器推算转子磁通的感应电机无速度传感器矢量控制系统，提出了定子电阻在线辨识法。在利用q轴磁通推算转速的基础上，该系统利用d轴磁通误差实现定子电阻在线辨识，该方案的优点是系统简单，解决了低速运行时电压模型的定子电阻变化对系统稳定性和速度控制精度的影响问题。数字仿真和实验结果验证了定子电阻在线辨识的必要性和该方案的有效性。     

基于EKF算法的交流永磁无刷同步电机参数辨识

用扩展的卡尔曼滤波算法（EKF）对表贴式交流永磁无刷同步电动机进行动态参数估计,根据电机控制系统中传感器检测到的电机定子电流、电压和转子的位置、转速等信号,推算电机定子绕组的电阻和转子的主磁通值,经过对电机模型和卡尔曼算法的分析,给出了电机控制系统的全阶卡尔曼滤波模型和经过简化处理后的降阶估计模型,用降阶的简化模型对系统进行估计后,得到了定子电阻和转子主磁通的结果,并分析了定子电阻和转子磁通估计值和实际值之间的误差,以及估计值随电机转速和负载大小变化的曲线。电机用脉宽调制（PWM）的电压源逆变器供电,用TMS320F2812系列数字信号处理器（DSP）作为控制芯片,用矢量控制的策略对电机进行转速控制。     

基于自适应线性元件神经网络的表面式永磁同步电机参数在线辨识

提出一种基于自适应线性元件(Adaline)神经网络辨识表面式永磁同步电机定子绕组电阻、电感和转子磁链的方法。所提出的辨识方法不需要知道电机的任何设计参数信息,只需在线采样定子电流、电压和转速值即可。该方法首先在电机静止状态时估算出定子绕组电阻值,并利用该电阻值在电机启动时辨识出转子磁链和定子电感值,而所辨识出来的转子磁链值将被进一步用来在线估算定子绕组电阻的变化。实验显示该方法能够有效辨识定子电阻、电感和转子磁链。此外,当电机带负载运行时,该方法依然能够有效地在线跟踪电机定子绕组电阻变化。     

交互式模型参考自适应PMSM速度辨识

提出了一种基于矢量控制的交互式模型参考自适应永磁同步电机无速度传感器控制方案.该方案利用静止α-β坐标系下的基于电压模型的反电动势估计值和基于磁链模型的反电动势估计值之差作为误差信号,交互式的构成对定子电阻辨识和转子转速辨识的自适应律,实现定子电阻和转速的估计,解决了因电机参数变化所影响速度辨识精度的问题.仿真和实验研...     

基于改进磁链观测器的感应电机转速辨识

感应电机电压模型转子磁链观测器由于其算法简单而得到广泛应用,但低速时由于定子电阻压降明显使得测量误差严重影响观测精度,纯积分的应用还存在直流偏置和初始值问题。本文提出了一种改进电压模型转子磁链观测器,引入定子磁链的电流模型和电压模型之间的误差对定子感应电动势进行补偿,理想积分环节采用新型改进低通滤波器代替,再由定子磁链的电压模型推导出转子磁链的电压模型。在此基础上,通过得到的转子磁链对感应电机的转速进行辨识。仿真和实验表明新算法改善了转速辨识的动静态性能,尤其改善了低速时的转速辨识性能。     

感应电机模型参考模糊自适应矢量控制系统研究

针对基于转子磁链模型参考自适应法的感应电机矢量控制系统性能受转子参数影响较大的问题,分析磁链观测器对转子参数的敏感性,提出了一种基于转子参数辨识和模糊控制的感应电机无速度传感器控制方法。该方法通过基于定子电流模型的模型参考模糊自适应系统来估计电机转速和转子参数,其中转速自适应率采用参数自调整模糊控制方法进行设计,并在线辨识转子参数,以提高转速和磁链的观测精度、减小参数摄动影响。仿真结果表明该系统具有较强的鲁棒性和自适应性。     

异步电动机矢量控制中的转速辨识

介绍了异步电动机无速度传感器矢量控制中的转速辨识方法。基于电机的理想模型和瞬时无功功率理论,采用合适的控制方法,从定子电压电流中提取转子转速信息。给出了控制系统框图,并说明了理论和实际应用中需要解决的问题。     

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.     

感应电动机传动装置的闭环观测仪和自适应控制器的设计和实现

要－本探讨了感应电动机传动装置直接场取向控制（FOC）之闭环转子磁通观测仪和参考模型自适应系统（MRAS）的实施和实验结果。该电动机是通过一个以MDS控制的可控硅（MCT）为基础的双向换流器,从一个高频（20kHz)交流谐振全连线获得电力的。本介绍了多种电动机控制功能的硬件和软件实现方式。闭环观测仪通过一种依赖转速的增量（SDG）将电流和电压模型结合起来。电流模型确定后在转子参考系中运行,并且只要求有一个编码器角度,而不是实现用的实际转子转速。该闭环观测仪允许使用一个纯模拟积分器来计算适当的定子磁通。使用交流谐振连线,使定子磁通的全数字计算更加复杂。在一台400Hz 2马力的感应电动机上,对观测仪和自适应控制器进行了低速和高速试验。在低速时,闭环观测仪显示出了对起因于电流模型转子磁通估算的转子电路时间常数的敏感性。在高速时,闭环观测仪追踪到了电压模型转子磁通估算特性。MRAS能够通过校正电流模型转子磁通观测仪在估算其参数时的误差,以改进整个转速响应。     

流体类负载下的异步电动机速度反推控制研究

针对流体类负载的特点,提出一种基于非线性控制策略的反推控制,实现了速度闭环控制。根据异步电动机在按转子磁场定向的M-T旋转坐标系上的数学模型和矢量控制原理,得出了定子励磁电流分量、定子转矩电流分量和电机转速的方程,并以这三个方程为基础,结合反推控制原理,设计出了速度反推控制算法。通过MATLAB仿真看出,使用该控制算法可以很好地实现跟踪给定速度,使流体类负载有很好的稳定性能。     

高速高精度永磁同步电机补偿策略研究

永磁同步电机的定子电阻和磁链会随温度变化而变化,定子电感会随电机饱和程度的变化而变化,电机相电流的采集和转子角位置的采集由于硬件原因均存在延迟,考虑上述工况,本文提出了一种高速高精度矢量控制补偿算法.其中重点推导了基于电机模型的相电流采集延迟补偿策略,给出了补偿电压的计算方法;还推导了转子角位置采集延迟的补偿策略,根据...     

Lower speed range drive for sensorless vector controlled induction machines with stator voltage offset compensation method

The vector control method is widely used for induction machine drives. Recently, sensorless vector control for induction machines has been investigated and proposed. The speed range for the drives is limited to about 1:100 in industry. The main reason for this limitation is the inaccuracy of stator voltage measurement. The lower the rotor speed is, the lower the stator voltage. Therefore, it is difficult to detect the stator voltage accurately in the lower speed region, and difficult to control motor speed and motor torque precisely. This paper presents a method of improving the lower speed performance of sensorless vector controlled induction machine drives using offset compensation of stator voltage. The offset is compensated by using the fluctuation of the estimated rotor flux. The validity of the proposed method is verified by experimentation. © 2000 Scripta Technica, Electr Eng Jpn, 133(1): 79–86, 2000     

一种改进的异步电机弱磁控制方法

针对机床用异步电机要求低速时能输出较大转矩且在高速运行时响应速度快的特点,在转子磁场定向的矢量控制方法的基础上,提出一种考虑定子电压的电压闭环弱磁控制策略,实现了励磁电流和输出电压的动态调节,解决了传统方法下电机带负载能力和高速运行响应速度不可兼得的矛盾。试验结果验证了该方法的可行性和有效性。     

基于扩展卡尔曼滤波器的永磁同步电机转速估计方法研究

研究了利用扩展卡尔曼滤波器(extended kalman filter, EKF)对永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor, PMSM)矢量控制系统进行参数精确估计的方法。通过引入定子电流和电压,在线估计电机的定子磁链、电机转速和转子位置,进而实现永磁同步电机的无传感器控制。仿真结果表明EKF准确地观测了电机转速和磁链,所构建的无速度传感器矢量控制系统具有良好的控制性能。     

双馈感应电机无速度传感器控制策略

提出了一种双馈感应电机(Doubly Fed Induction Machine,简称DFIM)无速度传感器控制策略.构建了一种以TMS320F2808为主控芯片的DFIM无速度传感器数字控制系统.该系统可根据实测定子电压和定、转子电流,应用坐标变换方式和简单乘除运算直接获得转子位置角度和转速,因此控制算法简便,易于实现.实验结果表明,该方法能够准确观测出转子位置角度和速度,使系统获得了良好的控制性能.     

新型的内嵌式永磁同步电机弱磁转速控制

在基本转矩前馈控制系统的基础上,提出了一种新型的永磁同步电机的弱磁控制算法。由于电流调节器的饱和使得定子电流进入弱磁控制,因此在这种新的弱磁控制算法的基础上,设计出一种新的定子电流误差观测器用以辨识电流调节器的饱和情况。另外,在弱磁区利用转速观测器观测定子电流变化,利用差值控制器以达到使定子电流矢量由常规的弱磁控制轨迹转向最大输出的电压极限轨迹（VLMO）的目的。仿真结果表明：相应产生的VLMO控制模式能够优化弱磁控制策略,控制算法能有效实现弱磁控制下的转速调节。     

流体类负载下的异步交流电动机速度反推控制

针对流体类负载的特点,提出一种基于非线性控制策略的反推控制,实现了速度闭环控制.根据异步电动机在按转子磁场定向的M-T旋转坐标系上的数学模型和矢量控制原理,得出定子励磁电流分量、定子转矩电流分量和电机转速的方程,并以这三个方程为基础,结合反推控制原理,设计出了速度反推控制算法.通过MATLAB仿真看出,使用该控制算法可以很好的实现跟踪给定速度,使流体类负载有很好的稳定性能.     

Induction motor drive based on the stator flux vector control

This paper presents a new torque control algorithm for induction motors, based on the stator flux vector control. For each sampling period, the value of the stator voltage is calculated to keep the stator flux equal to the reference vector, while the stator flux reference vector is calculated to keep the rotor flux amplitude constant at all operating conditions. An improved stator and rotor flux estimation algorithm is proposed, enabling robust and stable operation of the drive, even at low speeds. The induction motor torque is manipulated by variations of the flux angular velocity, enabling drive operation with fixed switching frequency and ripple-free torque in the steady state. The performance of the proposed algorithm is tested through various experimental runs, proving good behavior of the drive in both transient and steady-state operating conditions.