基于自适应观测器的感应电机无速度传感器矢量控制

交流电机无速度传感器矢量控制既保持了矢量控制的优良特性,又克服了速度传感器带来的不利影响,是实现低成本、高可靠性和高性能交流调速系统的有效途径.对以自适应观测器为基础的感应电机无速度传感器矢量控制系统进行研究,建立了感应电机转速自适应全阶磁链观测器模型,设计出以估算转速实现闭环控制的无速度传感器矢量控制系统,以TMS320F2810 DSP为控制核心进行了物理实验,并与基于电压电流混合模型的无速度矢量控制方案进行了比较,实验结果表明该控制系统性能良好,具有更高的稳速精度.     

基于状态观测器的感应电机速度传感器故障诊断及容错控制

速度传感器是感应电机矢量控制系统的重要组成部分,当其出现故障时会严重影响系统的性能。设计感应电机矢量控制系统,并在此基础上实现了基于状态观测器的感应电机速度传感器故障诊断及速度传感器发生故障后的容错控制。在速度传感器正常时,状态观测器工作在故障诊断方式下;速度传感器发生故障后,该状态观测器工作在速度估计方式下,系统由原带速度传感器矢量控制方式平滑切换到无速度传感器矢量控制,从而实现速度传感器的容错控制。该设计的有效性在dSPACE实验平台上得到了验证。     

基于磁通观察器的感应电机无速度传感器矢量控制系统

提出一个基于磁通观察器的感应电机无速度传感器矢量控制系统。根据感应电机矢量控制理论 ,我们利用 q轴磁通收敛于零实现转速推算。本系统的优点是系统简单 ,并且避免了利用电压模型所引起的问题。实验结果验证了本调速方案的有效性     

感应电机滑模观测器矢量控制系统研究

研究了一种基于滑模观测器的感应电机无速度传感器矢量控制技术。根据感应电机两相α-β静止坐标系下数学模型的特点,设计了一种电流型滑模观测器。利用李亚普诺夫稳定定理,分析和证明了此观测器的稳定性,并在此观测器的基础上,根据等效控制的概念,估算了电机转子磁链和转速。仿真结果表明,基于滑模观测器的感应电机无速度传感器矢量控制技术对于电机启动和突加负载转矩时均能呈现很好的调速性能。     

基于分数阶滑模观测的感应电机无速度传感器矢量控制

针对感应电机无速度传感器矢量控制中速度和磁链的观测问题,设计了一种感应电机速度和磁链的分数阶滑模观测器,该观测器综合了分数阶积分和滑模控制的优点。观测器以定子电流观测误差构成滑模面,根据李雅普诺夫定理证明了观测器的收敛性和稳定性,并设计了分数阶滑模控制律。将该观测器应用到了感应电机矢量控制系统中,实现了无速度传感器矢量控制。仿真试验表明,分数阶滑模观测器能有效减小滑模观测中的抖振,对磁链和速度有较高的动态辨识能力。而且,无速度传感器矢量控制系统在全速范围内较好的动态和稳态性能。     

感应电机矢量控制系统无速度传感器控制方案研究

对感应电机矢量控制系统无速度传感器控制方案的研究进行了分类.在对当前研究中的几种有代表性的控制策略进行介绍的同时,分析了各方案的优缺点,并简单讨论了电机参数变化对速度算法和控制系统性能的影响及改进措施.最后,就当前的研究热点问题和发展方向提出了一点设想.     

无速度传感器感应电机动态滑模调速系统研究

针对感应电机矢量调速系统中存在的受速度传感器限制以及系统动静态性能受参数变化和外加扰动影响大等问题,设计了一套无速度传感器感应电机动态滑模调速系统.在d-q同步旋转坐标系下,首先基于扩展卡尔曼滤波器对感应电机转子转速进行估算,在此基础上,利用动态滑模控制来实现转速的闭环调节.仿真结果验证了该系统的有效性.     

基于改进MRAS观测器无速度传感器感应电机转速估计方法

为了提高无速度传感器感应电机矢量控制系统的低速性能,提出了一种改进的转速估计方法.由于转速自适应观测器是一个具有非线性并且较复杂的模型,将两相静止坐标系中的观测器输出误差系统变换到转子磁场旋转坐标系中,通过推导出的单输入单输出误差系统来得到满足观测器稳定性条件.同时对定子电阻进行在线辨识以提高系统的鲁棒性,采用了一种改进的定子电阻自适应率.通过11 kW感应电机无速度传感器转子磁场定向矢量控制实验平台验证了所提出方案的有效性.     

多相电机统一SVPWM调制及无速度传感器控制实现方法研究

针对多相电机统一SVPWM调制实现问题及多相电机全阶观测器无速度传感器矢量控制的实现问题,在传统三相电机零序电压注入SPWM实现SVPWM调制的基础上,推导了多相电机统一SVPWM实现方法和多相电机矢量控制统一坐标变换理论及基于全阶观测器的无速度传感器矢量控制理论。以五相异步电机为例,研究了零序电压注入方法下的SVPWM电压利用率提高百分比、五相异步电机基于全阶观测器的无速度传感器矢量控制,并在五相异步电机实验平台上进行了实验验证。实验结果表明提出的统一SVPWM调制方法可以提高电压利用率、优化谐波性能。统一多相电机全阶观测器无速度传感器矢量控制可以实现多相电机无传感器控制、减小系统成本、提高系统可靠性。     

基于EKF的感应电机无传感器矢量控制

介绍了一种基于扩展卡尔曼滤波(EKF)实现感应电机转子位置和速度估计的方法。该方法通过测量电机的端电压和流过定子线圈的电流在线估计电机转子的位置和速度,实现了感应电机的无传感器矢量控制策略。感应电机无传感器矢量控制系统采用双闭环控制,仿真结果验证了该算法的可行性。     

异步电动机矢量控制系统仿真与应用

无速度传感器感应电机具有价格低和高可靠性等优点,为取代有速度编码传感器,提出了一种基于TMS320LF2812 DSP的无位置传感器异步电机矢量控制系统。介绍了矢量控制的基本方程,并根据这些方程建立模型参考自适应系统(MRAS)来估计转子磁链,最后通过Matlab/Simulink仿真与基于DSP的无速度传感器异步电动机矢量控制实验进行对比分析,验证了该仿真和实际电机控制系统的调试都具有足够辨识精度,高动静态性能和高控制效果。     

异步电机矢量控制系统仿真与应用

无速度传感器感应电机具有价格低和高可靠性等优点,为取代速度传感器,提出了一种基于TMS320LF2812 DSP的无位置传感器异步电机矢量控制系统。文章主要介绍了矢量控制的基本方程,并根据这些方程建立模型参考自适应系统(MRAS)来估计转子磁链,最后通过Matlab/Simulink仿真与基于DSP的无速度传感器异步电动机矢量控制实验进行对比分析,验证了该仿真和实际电机控制系统的调试都具有足够辨识精度,高动静态性能和高控制效果。     

一种感应电机无速度传感器系统的电流传感器容错控制策略

在无速度传感器感应电机驱动系统中,需要利用电流传感器提供电流信号以实现速度估计。然而,电流传感器作为驱动系统的脆弱部件,易发生故障。当电流传感器出现故障时,系统控制性能显著恶化。为进一步提高感应电机驱动系统的可靠性,该文研究一种适用于感应电机无速度传感器系统的电流传感器容错控制策略。该方案通过坐标变换实现电流传感器的故障诊断,并利用二阶广义积分器–锁频环重构故障电流信息,并将其反馈到基于滑模观测器的速度估计方案中,实现感应电机无速度传感器控制系统的电流传感器容错控制。此外,在所提出的控制策略中进一步采用改进型二阶广义积分器–锁频环,以克服直流偏置带来的不利影响。最后,利用实验测试验证所研究方法的可行性。     

感应电机高性能无速度传感器控制系统--回顾、现状与展望

文章对感应电机高性能无速度传感器控制的策略进行分析和分类,将当前该研究领域的主要控制策略分为基于电机理想模型的方案和基于电机非理想特性的方案加以介绍,并且列出了无速度传感器控制的研究热点.     

2004年《电气传动》总索引

题　名　　　　　　　　　　　　　　　　作者　　期　页　　　题　名作者　　期　页　　 *综述与专论 *感应电机高性能无速度传感器控制系统——　　回顾、现状与展望李永东　李明才　 1　 4单相感应电动机控制策略综述魏克新　黄孙伟　张书军　 2　 4交流电机直接转矩控制策略——现状与趋势　　胡虎　李永东　 3　 3感应电机矢量控制系统无速度传感器控制　　方案研究邹旭东　康勇　陈坚　 4　 3石油钻机电气传动系统的最新发展张建成　 4　 8基于改善电压传输比的矩阵变换器研究郭有贵　喻寿益　朱建林　 5　 3网络化实时路灯精确监控系…     

基于EKF的感应电动机转速及负载转矩辨识

提出了一种基于扩展卡尔曼滤波(EKF)的感应电动机无传感器系统的转速和负载转矩同时估算方法.在矢量控制的基础上,将电机的运动方程作为一个状态方程,把电机负载转矩看作系统的扩展状态量,根据定子侧测最的电压、电流值,由EKF估算出电机转子磁链、转速及负载转矩.仿真结果表明无速度传感器矢量控制系统具有良好的动态控制性能,即使运行在低速情况下,EKF估计器仍然能够准确地估计转子磁链、转速及负载转矩.     

基于遗传算法的感应电动机转速辨识

根据感应电机无速度传感器矢量控制原理,采用遗传算法进行转速辨识。仿真结果表明该系统具有良好的动态性能。     

无速度传感器技术在恒压频比控制中的应用

该无速度传感器感应电机速度估算方法基于模型参考自适应控制理论,从感应电机的数学模型出发进行了理论推导,介绍了采用这种方法作为转速微调的恒压频比实验系统。最后通过实验验证了这种方案可在不增加系统成本的基础上大大改善系统的速度控制精度。     

异步电机无速度传感器矢量控制的实现

介绍了一种交流异步电机无速度传感器矢量控制实现方案。该方案结合了传统的电流和电压磁链观测方法的优点,采用改进的磁链观测方法,在电机高速和低速运行时都能准确地观测磁链,从而估算出电机速度,实现无速度传感器的矢量控制。该实现方案基于高性能数字信号处理器TMS320F2806。试验表明,它在高速和低速段都其有较好的性能。     

基于空间矢量调制的感应电机无速度传感器模型预测磁链控制

传统的模型预测控制(MPC)以电磁转矩和定子磁链的幅值为控制变量,在目标函数中需要设计一个权重系数,而目前尚无完善的理论来设计该权重系数,多采用试凑的方法得到,从而限制了MPC在实际工业中的应用。通过解析推导感应电机的内部关系,将定子磁链幅值与转矩的控制转换为对一个等效定子磁链矢量的控制,提出了模型预测磁链控制(MPFC)的解决方案,从而避开了传统MPC中权重系数设计困难的难题,降低了算法复杂度。为提高感应电机控制系统的实用性,将MPFC与速度自适应全阶观测器相结合实现了无速度传感器运行,进一步采用空间矢量调制(SVM)来得到驱动脉冲,提高了电机的稳态性能和低速带载能力。在两电平感应电机仿真与实验平台上进行了验证,结果表明该文提出的感应电机无速度传感器MPFC在宽速范围内具有良好的动静态性能。