基于正交反馈双补偿方法的转子磁链观测器

在异步电机矢量控制中,转子磁链观测的准确程度直接关系着控制的性能,因此要获得高性能的控制效果,必须构建一个精确的磁链观测器。针对异步电机转子磁链观测的电压模型积分饱和漂移、补偿量难以确定等不足,提出了一种基于正交反馈双补偿的转子磁链观测方法,根据磁链与反电动势的矢量正交程度,通过非线性正交法动态进行误差补偿,并调整补偿与低通滤波顺序,以提升频率突变时磁链的观测响应。仿真结果表明,本方法能够改善磁链观测波形,实现对磁链准确、迅速跟踪。     

优化反馈补偿闭环定子磁链观测器

针对纯积分定子磁链观测器存在的直流偏置与积分漂移问题,对反馈闭环磁链观测器进行了优化,设计了一种改进的反馈补偿闭环磁链观测器。该观测器先利用磁链与反电动势两矢量的正交关系,控制二者的夹角余弦值为零,再通过简单的乘法运算,实现对磁链的动态补偿,从而得到正确的积分结果。理论分析显示,积分结果中的直流分量能够得到完全消除,同时仿真结果证明了,改进观测器的良好性能以及理论分析的正确性。     

一种适合DTC应用的非线性正交反馈补偿磁链观测器

提出一种适合永磁同步电机直接转矩控制的非线性正交反馈补偿定子磁链观测器，从确保磁链和反电势正交的角度出发，保证电机在宽运行范围定子磁链观测的准确性，能有效解决传统磁链观测器存在的直流漂移、磁场饱和及电机极低速运行时磁链观测不准等问题。新型观测器结构简单，无需PI调节，没有非线性饱和限幅环节，对电机参数鲁棒性好，且易于工程实现。针对一台2 kW永磁同步电机，采用数字信号处理器DSP对所提出的观测器进行了数字化实现。实验表明，该观测器能在宽速度范围内精确地估算电机定子磁链，实现永磁同步电机直接转矩控制系统的高性能控制。     

一种基于非线性正交反馈补偿磁链观测器的PMSM直接转矩控制研究

永磁同步电机(PMSM)直接转矩控制系统的关键之一是磁链的准确观测.结合一种适合PMSM直接转矩控制的正交反馈补偿定子磁链观测器.观测器从确保磁链和反电势正交的角度出发,保证了电机在宽运行范围定子磁链观测的准确性.实验结果表明,采用的观测器能在宽速度范围内精确地估算电机定子磁链,实现PMSM直接转矩控制系统的高性能控制.     

自适应补偿磁链观测器在DTC中的应用研究

为了提高异步电机直接转矩控制(DTC)的调速性能,优化设计了一种具有自适应补偿的电压模型定子磁链估计方法。通过与其他几种常见的定子磁链观测方法比较,分析了该策略的可行性和优越性。通过仿真分析,进一步验证了此模型的优越性,并对参数进行了优化配置。实验结果验证了该策略良好的控制效果。     

基于磁链观测器的PMSM反馈解耦矢量控制系统

针对传统矢量控制系统对电机参数依赖性较大的特点,对传统反馈解耦的矢量控制方法进行了改进。在电压解耦的矢量控制系统中,利用磁链观测获得的电机磁链实时计算解耦电压,并在解耦结构中增加电流误差修正的PI控制,以克服由于电机参数变化对PMSM矢量控制系统的影响。仿真结果表明,改进的矢量控制方法能提高系统的解耦效果,增强系统的调节能力以及对电机参数变化的鲁棒性,证明了控制方法的正确性和有效性。     

异步电机全阶磁链观测器反馈矩阵设计

异步电机全阶磁链观测器是以电机本身作为参考模型,通过构建状态方程观测电机的磁链与定子电流。它将定子电流作为输出,引入实际电流与观测电流的误差作为反馈校正,通过调整校正项的反馈矩阵增益,改善全阶磁链观测器的性能。全阶磁链观测器的反馈矩阵设计从磁链模型切换策略与转速辨识动态特性两方面进行。全阶磁链观测器的特征函数表示磁链观测器在电流模型磁链观测器与电压模型磁链观测器之间切换的平滑程度;从双时间角度出发,全阶磁链观测器可以分解为转速辨识系统与磁链观测系统。在深入分析反馈矩阵对全阶磁链观测器的特征函数以及转速辨识动态特性的基础上,提出一种改善全阶磁链观测器平滑切换与全阶磁链观测器转速辨识动态特性的反馈矩阵设计方法。仿真和物理实验验证了分析方法的正确性与所提对策的可行性。     

基于对角递归网络的自适应反馈补偿控制器

在轧钢控制系统中,由于轧机两侧液压压下系统的不一致会导致带材横向厚度差分布不均匀,直接影响带材的板形质量,针对此问题,提出将对角递归网络自适应PID控制器用于反馈回路中的补偿控制方案,用以提高轧机两侧压下动态同步的品质.仿真实验结果表明,此种方案能满足被控对象对高精度同步控制的要求.     

异步电机速度自适应磁链观测器的研究

针对异步电机速度自适应磁链观测器在高速弱磁运行下的特点提出了新的磁链观测器配置方法,克服了传统配置方法下磁链观测器离散后在高速下出现的振荡现象,解决了弱磁条件下速度估计环节增益下降的问题,保证了磁链观测器对转子速度的准确估计和对转子磁链位置的准确观测,验证了异步电机无速度传感器控制在电动汽车应用中高速运行下的可行性.     

基于静态补偿电压模型的改进转子磁链观测器

为解决纯电压模型磁链观测器存在的积分漂移和饱和问题,常采用低通滤波器代替纯积分器。针对传统低通滤波器磁链观测方案的不足,本文提出一种改进的转子磁链观测方案,采用串联低通滤波器提取直流偏置得到理想的转子反电势,然后用可编程低通滤波器代替纯积分器,并在反电势低通滤波前补偿磁链误差。所提出的观测器可以有效消除直流偏置的影响,提高磁链观测的动态精度并改善系统的动态性能。在一台2.2kW感应电机无速度传感器矢量控制系统上对本文提出的改进转子磁链观测器方案进行了仿真和实验研究,结果验证了其正确性和有效性。     

基于非线性正交磁链观测器的交流电动机直接转矩控制

高性能直接转矩控制系统的关键之一是磁链的准确观测,结合一种适合交流电动机直接转矩控制的非线性正交反馈补偿定子磁链观测器,该观测器从确保磁链和反电势正交的角度出发,保证了电机在宽运行范围定子磁链观测的准确性,仿真和实验表明,该观测器能在宽速度范围内精确地估算电机定子磁链,实现感应电机直接转矩控制系统的高性能控制.     

基于闭环直流偏置补偿积分器的新型定子磁链观测器

提出了一种基于闭环直流偏置补偿算法积分器的新型定子磁链估计方法。与现有的定子磁链估计方法相比,该方法通过引入一种闭环直流偏置补偿结构,不仅可以提高低频时定子磁链观测器的稳定性和准确性,缩短观测器在整个频率范围内的响应时间,而且算法更加简单。对新型定子磁链观测器的无速度传感器SVM-DTC系统进行了仿真研究。结果表明,该定子磁链估计方法能克服现有定子磁链观测器所存在的主要缺陷,包括在低频范围。     

磁链观测器的实现

本文主要讨论了目前广泛应用于电机控制的各种磁链观测器，并对各自的特点和结构作了简要介绍。重点在于高频信号注入情况的磁链观测器设计．由于该方法对参数鲁棒的特性．使得电机在零速和低速下的控制性能得到提高。     

基于CESO磁链观测器的模型参考自适应感应电机转速辨识

针对感应电机无速度传感器矢量控制下的速度辨识问题,设计了一种基于扩展状态观测器的闭环转子磁链观测器(CESO),并提出以其作为参考模型的模型参考自适应(CESO-MRAS)转速辨识方法。该磁链观测器将模型中不确定部分进行状态扩展并反馈补偿,是一种闭环观测器,因而对电机转子电阻变化以及外部扰动具有良好的鲁棒性,克服了传统电压转子磁链模型的纯积分和低速区的电压降问题。通过与传统MRAS的仿真比较研究,在转子电阻和转矩的大范围变化低速区,该算法能显著提高矢量控制系统的速度动态辨识能力和转矩抗扰能力。仿真和实验结果验证了该方法的正确性和有效性。     

一种基于非线性反馈补偿的定子磁链观测新方法

在直接转矩控制系统中,磁链观测容易受到电机参数的影响.特别是在低速范围内,电阻参数对磁链观测精度影响很大.通过对非线性反馈效应的分析,提出一种基于非线性反馈补偿的定子磁链观测新方法,利用扩张状态观测器对电机参数的变化进行估计并给予补偿,从而提高磁链观测的性能.仿真和试验结果验证了该方法的正确性和有效性.     

带有转子电阻补偿的异步电机电流型磁链观测器

提出了一种改进的异步电机转子磁链电流型观测器。造成电流型观测器估计误差的转子电阻不确定项,在定子电流方程中同样存在。把它扩张成新的状态变量后,根据扩张状态观测器(ESO)的原理,在电流、转速可测的条件下可以对其进行观测。把所得的对不确定项的估计值引入电流型观测器,则可以消除转子电阻的影响。与传统观测器的仿真对比结果表明,该方法对转子电阻的变化具有很强的鲁棒性。     

一种改进的模型参考自适应定子磁链观测器

分析了几种常用磁链观测方法,提出一种改进的MRAS(模型参考自适应)磁链转速观测器,同时辨识了定子磁链和转子转速。在异步电机按定子磁场定向控制系统中,采用定子电阻压降补偿和电流转矩分量的闭环控制,实现了定子磁链的控制,系统具有较好的鲁棒性。     

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。     

基于速度自适应磁链状态观测器的感应电机直接转矩控制系统研究

出了一种速度自适应的定子磁链闭环观测器 ,并应用于直接转矩控制系统中 ,以取代传统的纯积分器。经过理论证明 ,该系统是超稳定系统。针对 1 1kW感应电机 ,采用数字信号处理器DSP (TMS32 0C32 )进行了数字化实现。仿真与实验表明 ,该方案对电机参数变化的鲁棒性较好 ,磁链观测精度高。同时 ,基于磁链状态观测器设计的速度辨识方案收敛速度快 ,精度高 ,尤其是在较低转速下仍能保持很高的精度