基于自适应观测器的感应电动机矢量控制研究

对基于全阶自适应观测器的感应电动机无速度传感器矢量控制系统进行了研究.首先利用Popov超稳定理论分析出自适应观测器不稳定工作区域与其反馈增益矩阵有直接关系;在此基础上应用Kalman滤波理论优化设计反馈增益,并分析证明所设计的增益能够保证系统工作于稳定区.其次基于d-q系下电机动态模型,采用速度环变论域模糊控制和电流环前馈解耦控制,增强控制系统对外界干扰的适应能力.数字仿真试验验证了所设计的自适应观测器性能良好,鲁棒性强.     

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.     

感应电机全阶状态观测器及其无源性转速控制

为了实现感应电机的高动态调速性能,针对电机的非线性本质,提出了一种基于全阶状态观测器及其转速自适应估算的感应电机无源性转速控制方案。在基于感应电机无源性与稳定性分析的基础上,设计了渐近稳定转矩跟踪无源性控制器。针对无源控制律所需转子电流难以观测的问题,提出了一种旋转坐标系下以转子电流和转子磁链为状态变量的全阶状态观测器,并应用该观测器对转速进行估算,实现了感应电机无速度传感器的无源性转速控制。仿真结果表明该控制方法易于实现,采用全阶观测器观测转子电流值和估算转速值更为准确,显著提高了感应电机的动静态性能。     

异步电动机无速度传感器矢量控制研究

为了实现异步电动机矢量系统的无速度传感器控制,本文给出了自适应全阶磁链观测器的无速度传感器控制策略,利用李雅普诺夫稳定性定理证明了观测器的稳定性,并推导出了转速自适应率。搭建了基于自适应全阶磁链观测器的异步电动机矢量控制系统的仿真模型和实验平台,实现了异步电动机的控制。实验结果表明该控制系统在较宽的范围内具有良好的动、静态性能。     

感应电机模糊自适应全阶磁链观测器的仿真研究

针对感应电机的全阶磁链观测器存在低速不稳定问题,提出一种模糊自适应全阶磁链观测器。通过设计观测器的反馈增益矩阵,使得系统不稳定区域最小化,并采用模糊转速自适应律来替代PI型转速自适应律,提高转速辨识精度。将模糊自适应全阶磁链观测器应用到转子磁场定向矢量控制系统,仿真和实验结果表明该系统在各种工况下都能稳定运行,具有较好的自适应性和鲁棒性。     

感应电动机自适应速度辨识及其在直接转矩控制系统中的应用

本文应用模型参考自适应方法对感应电动机的转速进行辨识,直接采用实际电机作为参考模型,可调模型为电机的全阶状态观测器,导出自适应律中只包含定子电流的误差项,因而不必计算转子磁链电压模型,并将转速辨识结果应用于直接转矩控制系统进行速度闭环控制。仿真结果证明了这种方法的有效性。     

感应电动机矢量控制系统的闭环转速估计方法

为降低计算量,提高无速度传感器感应电动机的转速估计速度与磁链的定向准确性,基于感应电动机的电流速度模型,设计了一种简单的闭环速度估计方法,用于无速度传感器感应电动机矢量控制系统中的速度估计.实验结果验证了该方法在感应电动机控制系统应用中的有效性.     

基于自适应滑模观测器的感应电动机直接转矩控制

将滑模变结构控制方法应用于感应电动机直接转矩控制系统,介绍了一种自适应滑模状态观测器.以定子电流和转子磁链为状态变量,利用定子电流的测量值与观测值的误差构成滑模面,设计滑模观测器,对转子磁链进行估计.采用李雅普诺夫稳定性理论证明了观测器是渐近稳定的,导出了转速自适应律.将转速观测值用于感应电动机的无速度传感器直接转矩控制系统,实验结果表明驱动系统具有优良的动、静态控制性能.     

永磁同步电动机无位置传感器矢量控制系统仿真

研究了一种基于模型参考自适应系统的永磁同步电动机速度辨识方案,将永磁同步电动机的数学模型作为参考模型,电流模型作为可调模型,设计了自适应律辨识电机转速,建立了永磁同步电动机无速度传感器矢量控制系统模型.仿真和试验结果表明,该方案能准确检测转子速度,系统具有良好的静、动态调速性能.     

基于自适应全阶观测器的感应电机低速发电运行稳定性

速度自适应全阶观测器已经被成功和广泛地应用于感应电机无速度传感器驱动系统,然而许多研究和实践工作都表明,基于自适应全阶观测器的感应电机驱动系统在低速发电运行状态会出现不稳定现象。本文利用自适应控制理论,推导出基于开环全阶磁链观测器的使转速估计值及估计磁链稳定的充分必要条件,并进而给出了在给定转速条件下驱动系统发生不稳定现象的发电性质负载转矩边界值,从理论上阐明了何时会出现不稳定现象的问题。同时基于转矩-转速平面下的驱动系统相关特性分析,提出通过增大磁链幅值,增强驱动系统在低速发电模式下的带载能力,扩大稳定运行范围。仿真和实验结果验证了文中理论分析和提出方法的有效性。     

高速无刷直流电机稳速系统中的速度检测

在综述闭环调速系统中各种转速检测方法的基础上,运用数、模混合法实现高速无刷直流电动机转速的模拟测量,并实现了速度闭环控制。实验证明这种测速方法对高速无刷直流电机稳速系统是行之有效的。     

无接触速度给定式电动自行车调速控制器

１概述随着人们对生活环境要求的日益提高,无污染能源在交通工具上的应用在世界范围内得到普遍的关注,各式电动自行车不断推出。我所在天津市科委的支持下,开发研制了由镍氢电池供电的端面整流子扁平式电动自行车专用永磁直流电机和无接触速度给定式电动自行车调速控制...     

无速度传感器异步电机的速度辨识方案

无速度传感器交流调速技术是相对于传统有速度传感器交流调速技术而言性价比更高的技术,针对矢量控制和直接转矩控制两种控制方法分别提出相应的速度自适应辨识方案,其中矢量控制的速度辨识方程是基于转子侧参数的,而直接转矩控制的速度辨识方程是完全基于定子侧参数的。最后利用SIMULINK分别对两种方案进行仿真,结果说明提出的速度自适应方案是可行的。     

异步电机无速度传感器带速重投策略

在异步电机转速自适应全阶观测器无速度传感器控制方法的基础上,提出了一种基于波波夫稳定性理论的带速重投策略。该策略能够反映出转速估计值与实际值之间的误差关系,并通过自中心向两侧检索的方法使得转速估计值快速地向实际值收敛。采用了一种预励磁方案来达到减小带速重投过程中电流冲击的目的。仿真结果证明了所提策略的准确性和有效性。     

用实测风速校正的短期风速仿真研究

风速仿真是风力发电研究的重要手段之一。该文简述了风特征研究概况,建立了基于Kaimal风速功率谱的短期风速仿真模型;将仿真风速与实测风速时间序列做对比,发现仿真结果总体性态良好,但无法反映被仿真场址的特定风速变动规律。因此,进一步提出了用实测风速校正仿真风速的方法,校正后的仿真风速不仅总体性态良好,而且能很好地反映被仿真场址的特定风速变动规律。该文的短期风速仿真方法可以用于短期风速预测、风轮机动态仿真、风力发电控制与电能质量分析等风力发电仿真研究,也可以用于其它风工程、信号分析等领域的仿真研究。     

一种异步电动机矢量控制的转速辨识方法

提出了异步电动机无速度传感器矢量控制的一种新的转速辨识方法。将模型参考自适应方法和直接计算的方法相结合 ,具有一定的辨识速度和精度 ,解决了反电动势模型参考自适应方法在速度过零点辨识误差大以及瞬时无功模型参考自适应方法在转速给定为负阶跃时的转速不稳定问题。通过用多电平变频器对 2 2kW电动机进行转子磁场定向矢量控制实验 ,验证了该方法的正确性。     

单片机控制的步进电机升降频规律及实现

在综合分析了步进电机矩频特性、具体负载的情况下,得出了步进电机升降频规律,并讨论了升降频曲线的计算方法。文中还给出了单片机控制步进电机系统中自动升降频的具体实现方法和程序框图,并介绍了此方法的实际应用。     

牵引电动机无速度传感器及带速度重投控制

研究了无速度传感器控制技术在大功率电力牵引传动系统中应用问题。在异步电动机Luenberger观测器模型基础上推导出速度自适应辨识算法,针对无速度传感器控制在电力牵引中应用的难题——控制系统的带速度重投,提出了一种初始转速自优化搜索算法,可以在很小的电流、转矩冲击下完成重投励磁过程。实验结果表明该无速度传感器控制系统具有非常高的转矩动态调节性能,可以在极低的定子频率下稳定运行,达到工程化应用的要求。     

无速度传感器变频调速系统转速辨识方法研究

从电机模型理想化程度的角度将无速度传感器控制策略分为基于理想模型的转速辨识方法和基于非理想特性的转速辨识方法两大类。介绍和分析了几种比较典型的转速辨识方法的理论要点和优缺点,在直接转矩控制基础上设计了无速度传感器变频调速系统模型并进行仿真,给出了试验参数及仿真图形,并提出了今后的主要研究方向是:进一步提高控制系统的动静态特性,改善低速下的性能;增强系统对电机参数变化的鲁棒性;降低系统的复杂性,使得研究成果更为实用化。     

自激换流低速磁阻电动机变频调速的控制策略

介绍了自激换流低速磁阻电动机的结构及换流原理;提出了该种电机的基于SPWM和SVPWM变频调速的控制方案;在MATLAB下建立了电机控制系统的仿真模型.通过仿真试验,比较了各控制方案,提出电机的超前导通角概念,从时间上补偿空间负载角,有效减少了输出电流,从而为该种电机系统的设计与控制提出了新思路.