电动车用感应电动机矢量控制实验研究

针对感应电动机磁场定向矢量控制方法中存在电机参数变化影响控制效果的问题,分析了一种含微分运算的感应电机矢量控制方法,并用于电动车驱动控制中.仿真和实验结果表明:该方法可有效改善控制器对电机参数变化的适用能力,提高了控制系统的鲁棒性.     

晶闸管控制感应电机起动过程中振荡现象研究

针对晶闸管控制的感应电机在轻载软起动过程中常会出现振荡现象，建立了晶闸管控制的感应电机的模型，通过仿真研究了电机起动过程中的振荡现象。提出了一种实用的晶闸管触发方法，这种方法以电流的过零时刻作为触发基准，保证起动过程中电流的关断角稳定。仿真和工程实践表明，这种方法能抑制电机起动过程中的振荡，从而改善电机软起动器的性能。     

感应电机的神经网络逆系统线性化解耦控制

提出了一种新的感应电机的线性化解耦控制方法，其特点是不依赖于对象的精确数学模型与参数。通过用静态神经网络加积分器来构造感应电机的逆系统，将感应电机这一多变量、非线性、强耦合的复杂对象动态解耦成转速与转子磁链两个二阶线性子系统，然后运用线性系统理论进行综合。仿真与初步的实验结果表明系统具有优良的静态及动态解耦性能，且对电机参数的变化与负载扰动具有较强的鲁棒性。     

基于重复自抗扰控制的感应电机矢量控制方法

为了实现感应电机的精确解耦和扰动补偿,降低自抗扰控制对参数的依赖性,提出一种基于重复自抗扰控制的感应电机矢量控制方法,该控制方法通过融入重复控制,进一步提升了传统感应电机自抗扰控制系统抗扰动的能力,并提高了控制精度。基于重复控制的思想,周期性跟踪并补偿误差,逐周期减小误差,提高了系统的扰动隔离度,因而减少了自抗扰控制对于参数鲁棒性的依赖性。仿真和实验结果验证了所提出的重复自抗扰控制方法比传统自抗扰控制在抗扰动性和参数变化方面有更好的控制效果和鲁棒性。     

同步旋转坐标系下感应电机神经网络逆控制

根据同步旋转坐标系下感应电机数学模型,基于控制转子磁链与转速的感应电机电流控制型结构,给出了电流控制型感应电机解析逆控制方法的一般形式的控制律,采用神经网络逼近解析逆控制律,解决由于参数变化和观测量不准带来的解耦被破坏问题.理论分析表明,此方法可以实现感应电机系统的自适应解耦及线性化,弱化了转子磁链与转速之间的耦合程度,简化了外环线性控制器的设计,提高了整个系统控制性能.最后,对感应电机系统控制进行仿真及实验研究来验证该方法的有效性.     

电动车交流感应电机电流控制器设计方法

针对电动车交流感应电机控制,详细介绍了基于矢量控制的电流控制器设计方法和控制参数计算方法。同时为了提高调试效率,使控制器参数能够更快更好的匹配实际电机,本文基于交流感应电机数学模型,提出了一种采用公式计算的PI参数设计方法。最后通过对控制系统进行稳定性分析和simulink仿真,验证了所设计的电流控制器具有很好的稳态和动态性能。     

一种简单有效的感应电机转子参数辨识方案

本文选择了以间接矢量控制为基本方法，采用ＤＳＰ为计算与控制中心的方案，进行了感应电机转子参数辨识方法的研究。针对影响感应电机高效率、高性能运行的转子时间常数随时间变化的问题，提出了一种新的在线自适应辨识方法。并对所述系统进行了实验室的小功率拖动实验，达到了预期的效果。     

基于最小二乘估计的感应电机自适应逆控制

针对感应电机变频调速系统,提出了一种基于最小二乘估计的自适应逆控制方法.该方法首先通过非线性状态反馈获得逆系统,将感应电机解耦成转子磁链和转速两个线性子系统,从而可以分别设计闭环控制器.为克服电机参数变化的影响,采用递推最小二乘算法对电机参数进行在线辨识,提高了逆解耦控制系统对电机参数变化的适应性.仿真结果表明了该控制方法的可行性和先进性.     

中低频轻载工况下引入虚拟电抗的感应电机变频调速系统稳定控制

针对中低频轻载工况下感应电机变频调速系统存在的转速与电流振荡问题,该文提出一种引入虚拟电抗的感应电机变频调速系统V/f控制方法。首先,建立感应电机变频调速系统的数学模型,在此基础上分析V/f控制下感应电机变频调速系统的稳态性能。然后,分析引入虚拟电抗的感应电机变频调速系统的根轨迹,证明了引入虚拟电抗可提升感应电机变频调速的稳定性,达到抑制感应电机变频调速在轻载中低频工况下振荡的目的。最后,通过Matlab/Simulink仿真和大功率感应电机变频调速系统的实验平台,验证了采用该文所提的引入虚拟电抗的V/f控制方法,可实现感应电机变频调速系统在中低频轻载工况下低转速脉动和低电流振荡运行。     

基于简化模型的感应电机矢量控制实验研究

考虑到传统直接矢量控制运算量庞大且极易产生饱和漂移和累积误差,经过对转子磁链的分解与近似,研究了一种基于简化模型的感应电机矢量控制方法.该方法通过直接对励磁电流分量和转矩电流分量进行闭环控制,将复杂的电流转电压过程归入PI调节器,简化了感应电机直接矢量控制.实验结果表明.该方法动态抗扰动指标可靠有效,系统编程量少且不易产生饱和振荡.     

基于模型参考自适应的感应电机励磁互感在线辨识新方法

针对矢量控制下感应电机最大效率控制系统中由于调整磁链而引起的励磁互感变化问题,基于模型参考自适应(model reference adaptive system,MRAS)提出一种励磁互感在线辨识新方法。该方法采用一种特殊形式函数,将该函数同时建立在2种不同的参考坐标系下,分别作为MRAS的参考模型和可调模型,同时利用稳态电磁转矩并将其作为已知量,实现了对感应电机励磁互感的在线辨识。所建立的MRAS模型与矢量控制中的转子磁链定向角无关,对电机参数有着很强的鲁棒性。系统易于实现,仅需检测定子电流,无需增加硬件设备。实验结果验证了所提方法的正确性和有效性。     

Speed Control of a Brushless Static Kramer System

A new brushless speed control system is proposed which consists of a self-cascade induction motor and a brushless commutatorless motor. The slip power extracted from the stator terminals of the induction motor is converted to mechanical power by the commutatorless motor, which is coupled mechanically to the induction motor shaft. The field control method, the advance angle control method, and the dc chopper control method for speed variation are discussed. The experiments using a prototype self-cascade motor which has single-winding schemes both on the stator and rotor show that smooth peed variation can be achieved by dc chopper control. The proposed system offers the advantages of highly reliable, maintenance-free operation, and has less reactive power and smaller harmonic contents in supply lines than conventional systems.     

基于形态学滤波器的谐波电流抑制方法

针对由电动汽车驱动系统中异步电机谐波电流引起的转矩脉动问题,本文提出一种基于形态学滤波器谐波电流抑制方法。首先对电机产生谐波电流进行分析,然后对电流控制器以及形态学滤波器进行设计,并分析滤波器不同参数设计对信号处理的影响,以及对该滤波器结构元素进行优化。基于此,提出形态学滤波器谐波电流抑制方法。最后,通过在异步电机驱动系统中,与无滤波器和巴特沃斯滤波器抑制方法进行不同转速的比较验证结果表明本文所提谐波电流抑制方法可以有效提高谐波电流抑制性能。     

电动汽车用感应电机最小损耗Hamilton控制

针对电动汽车电驱动系统的非线性特点,采用端口受控Hamilton系统理论研究了考虑铁损的电动汽车用感应电动机系统的最小损耗控制问题.首先,根据基于损耗模型的感应电机能量优化控制策略得到系统稳态时的优化结果,然后在这一稳态目标下,利用系统的互联和阻尼配置以及能量成形对考虑铁损的感应电机进行Hamilton控制,最后通过仿真实验,验证了在相同的稳态目标下,采用本文的控制算法可使得电机能量损耗明显降低,同时本文采用的控制策略与基于矢量控制的优化控制策略相比,具有收敛速度快、转速波动小等优点,为高性能要求的电动汽车电驱动系统高效运行提供了新的途径.     

基于解耦策略的直线感应牵引电机法向力自适应最优控制

中低速磁悬浮列车和部分地铁车辆均采用直线感应牵引电机作为驱动机构，该电机特有的边缘效应和法向力对直线感应牵引电机的效率以及性能均产生很大的负面影响，因此直线感应牵引电机采用常规的电传动控制策略并不能取得良好的控制效果。该文充分考虑边缘效应的影响，建立了直线感应牵引电机的数学模型。将推力与磁通进行解耦，并分析磁通、推力与电流控制环节的非线性与时变性，提出了神经自适应控制的设计方法。分析了法向力的组成与特性，得出其数学表达式，以推力与磁通解耦为基础，结合最优化理论，考虑多个优化目标建立损耗最小函数，实现直线感应牵引电机的损耗最优控制。计算机仿真与实验对所提控制策略与传统控制策略进行对比，验证了该方法在典型工况下的有效性。     

基于合成矢量的双级矩阵变换器驱动感应电机电流控制策略

将双级矩阵变换器(two-stage matrix converter,TSMC)作为感应电机的驱动装置,针对传统矢量控制中感应电机参数变化造成控制系统解耦不充分的问题,提出了基于合成矢量的TSMC驱动感应电机电流控制策略。对TSMC与感应电机合成矢量的数学模型进行推导和合理的简化。利用合成矢量根轨迹法设计出一种基于复数比例–积分控制器的电流闭环控制系统,解决了随着系统频率增加控制系统控制性能大大下降的问题,并降低了常规解耦控制系统对电机参数的依赖性。仿真结果表明:TSMC能提供满足感应电机调速要求的高质量输出电压和电流,所提出的控制策略能有效改善控制系统的动态和稳态性能。     

电动车用感应电机弱磁控制研究

针对弱磁阶段电机转矩下降的问题,在弱磁阶段电压控制策略的基础上,通过适当的选择漏感,提出了一种简化的电压控制策略。采用该方法能够使电机在整个弱磁阶段输出转矩保持最大,并确保非理想磁场定向条件下的转矩和升速性能。利用Maflab建立感应电机驱动系统模型仿真,将仿真结果与传统的弱磁控制进行比较,可以看到转矩性能较传统的方法有20％的提高,证实了此方法的可行性。     

基于MRAS理论的无速度传感器直接转矩控制调速系统

在MRAS理论基础上讨论了三种转速观测法,并将其中既能实现电机转速辨识又能实现定子电阻辨识的交互式模型参考自适应方法应用于异步电机无速度传感器直接转矩控制中.该方法能较好地解决电机参数变化对调速精度和系统稳定性影响的问题,仿真结果证明了该方案的有效性.     

DSP-based speed adaptive flux observer of induction motor

A method for estimating the rotor flux and speed of an induction motor based on adaptive control theory is presented. The method is applied to a direct field-oriented induction motor control without speed sensors. The influence of the parameter variation on the speed estimation can be removed by the proposed parameter adaptive scheme. The validity of the adaptive flux observer is verified experimentally     

电动汽车异步电机变频驱动系统的自抗扰控制

电动汽车异步电机电驱动系统通常采用效率优化策略以节约电能,但效率优化异步电机变频驱动系统存在磁链、负载变化以及电机参数时变等多种不确定因素,对闭环系统的控制器设计提出了较高的要求.为提高电驱动系统的运行性能,设计了效率优化异步电机变频驱动系统的自抗扰控制器,根据在不同负载时电机磁链变化大的特点,给出了自抗扰控制器的参数整定方案.实验结果表明,采用自抗扰控制器的效率优化异步电机变频驱动系统与传统的采用PI调节器的效率优化异步电机变频驱动系统相比,具有更好的抗干扰性能和快速的转速跟踪性能.