无速度传感器异步电动机直接转矩控制及其数字仿真

异步电动机直接转矩控制是一种高性能的控制方法。本文提出了一种无速度传感器直接转矩控制系统，该系统既满足了转矩转速响应的快速性，又确保了转速的准确输出。仿真结果证明了该系统在高低速和动稳态时具有较好的性能。     

基于PCH控制的永磁同步电动机自适应L2扰动抑制

针对隐极永磁同步电动机（permanent magnet synchronous motors,PMSM）速度控制易受定子电阻、定子电感、负载转矩变化的影响,采用端口受控哈密顿（port—con—trolled hamiltonian,PCH）控制与自适应L2扰动抑制相结合的方法设计了PMSM的速度控制器。应用L2增益控制原理对负载扰动进行有效地抑制,在L2增益控制的基础上,引入自适应方法,减小PMSM定子电阻和电感变化的影响。文中建立了基于状态误差PCH控制的PMSM自适应L2扰动抑制仿真模型。仿真结果表明,用L2扰动抑制可以对负载扰动进行有效抑制,更好的减小误差,获得的效果更佳。     

无速度传感器异步电动机控制中的速度估算方法及比较

本文介绍了无速度传感器异步电动机的四种速度估算方法，并对这四种速度估算方法进行了仿真研究，指出了各种方法的优缺点。     

基于滑模观测器的异步电动机速度传感器故障诊断及容错控制

针对异步电动机矢量控制系统中速度传感器故障问题,提出基于滑模观测器的故障诊断及容错控制方法。通过坐标变换的方法建立异步电动机的状态空间模型,从而构造滑模观测器,并使用李雅普诺夫稳定性理论求解稳定性条件并给出转速自适应律;设计矢量控制系统的转速切换策略,当残差信号大于给定阈值时使系统切换到无速度传感器矢量控制方式,保持异步电动机稳定运行。仿真结果表明该方法可以在0.2 s内实现故障检测,并使系统稳定运行,体现出该方法的快速性和有效性。     

基于端口哈密顿系统与PI控制原理的异步电动机转速调节

针对功率变换器和异步电动机构成的传动系统,利用能量成形与端口受控哈密顿（PCH）系统理论,研究其速度控制问题。建立了异步电动机的PCH系统模型,并构建了期望的闭环状态误差PCH系统。根据转子磁场定向原理,确定了期望的平衡点,并用Lyapunou稳定性定理分了平衡点的稳定性。利用互联和阻尼配置方法,设计了负载恒定已知和有扰动情况下的速度控制器。负载扰动通过速度误差的比例积分控制来估计。利用电压空间矢量脉宽调制（SVPWM）信号变换控制功率变换器各开关器件的导通占空比,实现异步电动机的速度调节。仿真结果表明,系统具有很好的负载扰动抑制能力和转速跟踪性能。     

基于改进BP神经网络非正弦供电下异步电动机转速估计

非正弦供电下异步电动机电压、电流和功率都比较难以确定，电压、电流波形发生严重的畸变，含有大量的谐波，对于非电气量的转速易受到大量谐波的干扰，脉动比较严重，准确地测定比较困难，传统的测速方式成本高，需要维护，不经济，但对于电动机的电压、电流容易通过PT和CT获取，易实现转速的在线估算和测量，本文提出了改进的BP神经网络来训练非正弦供电下异步电动机机端电压、电流、功率因数和转速之间的复杂映射关系，并了改进的BP算法，仿真结果和试验结果证明了利用此神经网络的软测量技术来估计转速达到了较高的精度。     

双馈感应电动机的状态误差端口哈密顿建模和控制

针对负载转矩已知和未知情况,本文采用端口受控哈密顿(port-controlled Hamiltonian,PCH)方法,分别研究了双馈感应电机(doubly-fed induction machine,DFIM)哈密顿建模与控制问题,建立了双馈感应电机的PCH模型,给出了期望的闭环系统PCH结构,选取了期望的闭环哈密顿函数,采用能量成形、阻尼注入和互联配置的方法设计出系统控制器,并且在负载转矩未知时设计负载转矩观测器。通过Matlab/simulink进行仿真验证,仿真结果表明,系统动态响应比较快,具有较好的稳态性能和速度跟踪性能。证明所提出的PCH控制方法是有效的。     

具有阻感性负载PWM整流器的PCH建模与控制

基于能量成型和端口受控哈密顿(port-controlled Hamiltonian,PCH)控制方法,研究了阻感性负载PWM整流器的建模与控制问题。在三相电压型PWM整流器的状态平均模型基础上,通过等功率坐标变换得到其在d-q旋转坐标系下的PCH模型,以系统的设计目标为依据确定了期望的平衡点,并利用互联和阻尼配置方法设计了系统的控制器,引入PI控制作用有效抑制了稳态误差。采用Matlab/Simulink进行系统的仿真试验,仿真结果验证了PCH控制方法的有效性。     

三相PWM整流器PCH功率建模与变阻尼控制

针对三相电压型(pulse-width modulation,PWM)整流器的能量成形和端口受控哈密顿(PCH)控制中恒阻尼注入存在的问题,本文建立了三相PWM整流器的功率PCH模型,设计了三相电压型PWM整流器的PCH控制器,并采用跟踪微分器调整注入控制系统的阻尼值,实现了整流器的变阻尼控制。仿真结果表明,当阻尼注入较小时,电压达到稳态时较慢;当阻尼注入较大时,电压输出会有较大的超调,稳定性差,因此选择合适的输入函数和参数值,可以实现阻尼值按期望变化。该方法实现了三相PWM整流器的单位功率因数运行,输出电压快速达到设定值并且保持恒定,满足了控制要求,并为电力电子功率变换提供了新途径。     

基于反馈线性化理论的异步电动机解耦控制

针对异步电动机在任意两相旋转坐标系下的五阶仿射非线性系统模型,运用非线性系统的微分几何理论和方法,实现了交流异步电动机运行控制模型的完全线性化.在此基础上设计了状态反馈控制律,使得系统实现转速和磁链子系统解耦,对状态反馈控制律进行了适当简化以利于工程实现,并对线性化后的转速和磁链子系统控制器分别进行了设计.仿真结果证明,采用该方法设计的控制器可使系统具有良好的稳、动态性能,实现了异步电动机的高性能控制.     

无速度传感器异步电机矢量控制研究

针对无速度传感器异步电机矢量控制系统,提出一种改进的磁链观测与速度估计方法．采用定子磁场定向控制的某些思路应用到转子磁场定向控制中,综合电压模型与电流模型的优缺点并通过推导得出磁链观测与速度估计的算法,并对影响系统鲁棒性的易变参数进行补偿和校正,然后对采用的PI自适应参数进行整定,以达到更好的估算效果,最后运用MATLAB进行仿真来验证推导结果的正确性以及实用性．     

新型感应电机模糊间接矢量控制

基于模糊逻辑控制策略,提出了一种新型的感应电机速度控制方法.设计出了一个模糊逻辑控制器用于外环控制.在不同的动态运行情况下,如给定速度突变、负载的阶跃变化等,分别采用新型模糊逻辑控制器和传统比例积分控制器对感应电机驱动性能进行仿真.对比实验结果表明:所设计的模糊逻辑控制器具有更强的鲁棒性,说明在高性能驱动的工业应用场合所提出的模糊逻辑控制器完全可以取代传统的PI控制器.     

基于DSP2407的矢量控制三相异步电动机变频调速系统设计

介绍了一种以TMS320F2407A为核心的基于矢量控制的变频调速系统设计.描述了各硬件功能单元的组成结构和设计特点,并给出了软件结构和流程.实验的电流和PWM波形令人满意.     

异步电机的稳定控制

采用快速变结构控制及动力系统的方法,研究了异步电机系统的稳定性.通过选取适当的反馈控制可以让系统以指数速度趋于稳定,从理论上证明了该控制能在不同扰动(自治与非自治)下使系统快速稳定,并使系统的2个输出在进入滑动模后完全解耦.针对各种情况进行了仿真实验,结果显示系统具有良好的鲁棒性.     

感应电动机非线性状态反馈控制算法

针对感应电动机调速系统中磁通和转速的动态解耦在实际实现时较难处理的问题,结合电动机数学模型,在非线性状态反馈控制算法的基础上,根据二阶系统性能响应指标提出了该控制算法中比例控制器增益的选择方法。由Matlab软件中的SimPower-Systems工具箱构建出仿真框架并把该算法嵌入其中进行仿真。结果表明,该方法与普通FOC矢量控制方法相比,转速和磁通的动态解耦效果明显改善。     

异步电动机哈密顿控制系统的建模与仿真

采用哈密顿系统理论对异步电动机进行建模与速度控制。应用端口受控哈密顿系统理论,建立了异步电动机的非线性PCH数学模型及仿真模型,设计了系统的控制器和负载转矩观测器,分析了系统平衡点的稳定性。在Matlab/Simulink中,搭建异步电动机哈密顿控制系统的仿真模型。仿真结果表明,所提出的方案对负载扰动具有很强的鲁棒性。     

基于瞬时无功功率理论对异步电机控制方法的改进

提出了一种异步电机无速度传感器矢量控制的新方法,用瞬时无功功率和励磁电流变化来估计电机转速。该系统建立在同步旋转坐标系下,数学模型较为简单。还为分析系统的稳定性,导出了线性数学模型,并根据零极点轨迹,选择系统的增益,使电机在电动模式或发电模式下都能有较宽的调速范围。最后通过数字仿真验证了系统的可行性。     

带软启动的单相感应电机调速系统设计

针对单相感应电机启动电流大的特点,设计了一种带有软启动的单相感应电机调速控制系统,该系统以dsPIC30F3010芯片为控制核心,通过传感器对电机的电压、电流及转速进行采样,实现变频调速及空载时降低转速的目的.实验结果表明,该系统具有平滑启停、调速节能等特点.