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。

基于分级变频高转矩软起动器的研究

研究了三相感应电动机分级变频软起动的控制方法,并采用三相电路对称分量法对各种组合的三相电源系统进行优选,进而提出了电机分级变频起动产生最大转矩的三相电源最优组合方式.在理论分析与仿真的基础上,完成了以16位单片机80C196KC为微处理器的分级变频高转矩软起动器的实验研究.实践表明,基于分级变频理论的软起动器能使电机以高转矩和较小起动电流平滑起动,且控制简单.负载试验结果与仿真结果基本吻合,证明了这种分级变频高转矩软起动理论的正确性和有效性.

一种新的全桥软开关变换器PWM实现方法

本文在研究ZVZCS-FB变换器工作原理的基础上,分析了数字软开关PWM的控制要求,提出了一种基于DSP+EPLD的ZVZCS-FB变换器PWM数字触发的新方法。该方法克服了传统软开关PWM专用芯片存在的控制精度低、可靠性不高等不足。仿真与实验结果表明基于DSP+EPLD构成的软开关PWM数字触发具有编程灵活、抗干扰能力强、可适用于不同拓扑结构变换器等显著优点。所研究的数字PWM新方法为全面实现ZVZCS-FB变换器数字化控制打下良好的基础。

基于反步滑模变结构的PMSM速度控制

针对永磁同步电动机(Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM)矢量控制系统中速度控制精度受电机参数变化和负载波动影响问题,将研究基于反步滑模变结构PMSM速度控制器。结合反步控制能将复杂的非线性系统分解成不超过系统阶数子系统和滑模变结构控制不需要确定参数的优点,通过选择合适的控制律和滑模面设计了一种具有抗外部扰动控制性能的反步滑模变结构速度控制器。运用Lyapunov稳定性理论对所设计的速度控制系统进行了稳定性分析。仿真和实验结果表明所设计的速度控制器能有效降低电机参数变化和负载波动对速度控制精度的影响并具有良好的系统鲁棒性。

扩展卡尔曼滤波结合前馈补偿永磁同步电机位置估计

转速和转子位置的精确估计对建立永磁同步电机(permanent magnet synchronous moter,PMSM)转速、电流双闭环矢量控制系统非常重要.本文主要研究扩展卡尔曼滤波算法(extended Kalman filter,EKF)估计转速、转子位置问题.与传统EKF估计转子位置方法不同的是,本文采用遗传算法(GA)优化EKF的协方差矩阵,并给出P,Q,R矩阵选取过程.另外将负载转矩观测器观测的负载转矩同速度调节器的输出一起作为电流调节器的控制变量.仿真及实验结果表明:文中提出的新方法有效缩短系统协方差参数选取时间,提高转速的辨识精度和抗负载扰动能力.

基于模糊PI控制策略的电动汽车无离合器两挡变速控制

针对电动汽车低速大转矩的要求,提出了一种无离合器两挡变速电动汽车PMSM驱动控制方案,即基于转速模糊PI参数自整定的PMSM矢量控制系统,以期改善电动汽车高低速控制性能。仿真与实验结果表明,该系统克服了PMSM矢量控制系统传统转速PI控制中存在的超调量大、响应速度慢等缺点,通过转速跟踪实现了电动汽车无离合器的换挡,提高了电动汽车在各种路况下的实用性。

带定子电阻辨识的异步电机无速度传感器直接转矩控制

在建立异步电机直接转矩控制动态数学模型的基础上,提出了交互式模型参考自适应参数辨识方法,通过参考模型和可调模型互换,实现了带定子电阻参数辨识的转速观测。仿真和实验结果表明,该方案不仅实现了转速的高精度辨识,而且能较好地解决定子电阻变化对系统动静态性能的影响,改善了异步电机无速度传感器直接转矩控制低速转矩脉动。

交流电机离散变频高转矩软起动技术的研究

为了克服三相感应电机软起动器存在起动转矩小的缺点,研究了一种基于离散频率控制的感应电机高转矩软起动方法。将AC/AC变频原理引入到感应电机软起动控制中,提出了一种能产生最大转矩的最优触发角生成方法。仿真和实验结果表明离散变频软起动器的起动转矩高于传统软起动器,验证了理论的有效性。

PMSM神经网络模型参考自适应的速度控制

提出了针对永磁同步电机速度控制的神经网络模型参考自适应控制器。将模型参考自适应状态观测器和单神经元PID应用于永磁同步电机无速度传感器矢量控制中,选取永磁同步电机本体作为参考模型,电流模型为可调模型。以波波夫稳定性理论为基础确定自适应律并分析其稳定性。系统同时采用了将神经网络理论与传统PID控制理论相结合,通过结合无监督Hebb学习规则和有监督Delta学习规则提高控制器参数在线学习和优化,形成了神经网络PID控制器单取代传统PID,改善了传统PID的控制效果和鲁棒性。同时,采取了Matlab进行仿真验证可行性和有效性。

基于多级离散变频的高转矩软启动技术

交流电机直接起动会产生很大的冲击电流,影响电机的使用寿命以及给电网带来不良影响。采用降压起动装置或常规软起动器起动又很难提供足够大的起动转矩,无法实现重载起动。针对这些问题,研究了一种基于多级离散变频的高转矩软启动技术。仿真结果表明了所研究的软启动技术具有起动转矩大及起动电流小的显著优点,在重载电动机的起动方面具有一定的创新性和较好的应用前景。

二极管箝位五电平变换器控制方法

传统二极管箝位变换器的电压变化率和共模电压较高,且波形谐波含量较大,使得输出滤波器的设计变得复杂。为了克服以上不足,在分析五电平变换器桥臂拓扑的基础上,结合SHEPWM法和SFOPWM法两者的优点,提出了一种新型PWM控制方法。由于直流侧各个电平都得到应用,基于该新型PWM控制技术的二极管箝位型五电平变换器具有了更高的调制比、更少的谐波。仿真及实验结果表明,在低调制比与高调制比的情况下,该方法都能很好地实现对二极管箝位五电平变换器的控制,变换器输出波形正弦度好,谐波含量低,因此该二极管箝位五电平变换器控制方法较适合应用于大功率高电压功率变换场合。

交互式模型参考自适应PMSM速度辨识

提出了一种基于矢量控制的交互式模型参考自适应永磁同步电机无速度传感器控制方案。该方案利用静止α-β坐标系下的基于电压模型的反电动势估计值和基于磁链模型的反电动势估计值之差作为误差信号,交互式的构成对定子电阻辨识和转子转速辨识的自适应律,实现定子电阻和转速的估计,解决了因电机参数变化所影响速度辨识精度的问题。仿真和实验研究结果表明,带定子电阻在线辨识的交互式模型参考自适应控制系统,提高了转速辨识精度,改善了永磁同步电机无速度传感器矢量控制系统的动静态性能。

新型半桥式DC-DC软开关逆变焊机的数字化控制

传统半桥式逆变焊机的开关损耗较大,工作效率不高。针对这一问题,对一种适用于低电压、大电流场合的新型半桥式DC-DC软开关变换器进行了研究。通过分析新型半桥式DC-DC软开关变换器工作机理与PWM控制特点,采用DSP控制器设计了全数字化逆变焊机控制系统。仿真与实验研究表明:该半桥式DC-DC软开关逆变焊机具有开关损耗小、PWM控制精度高、稳定性好等优点,特别是半桥式变换器的开关频率提高到40 kHz时,变换器输出电流的纹波较小,改善了焊机的焊接性能。

感应电机离散变频高转矩软启动器的研究

三相晶闸管调压软启动器存在启动转矩小、重载启动难,为了克服这一缺点,研究了一种基于离散频率控制的感应电机高转矩软启动方法。将交交变频原理引入到感应电机软启动控制中,提出了一种能产生最大转矩的最优触发角生成方法,仿真和实验结果证明了离散变频软启动器的启动转矩高于传统软启动器,验证了离散变频软启动理论的正确性和有效性。

感应电机DTC转矩与磁链模糊PI自校正控制

为克服传统感应电机直接转矩控制存在低速转矩脉动和开关频率不固定等问题,设计了基于转矩与磁链模糊PI自校正控制器以降低转矩脉动。该控制器根据转矩与磁链误差和误差变化率,实时在线调整控制参数,改善转矩与磁链控制性能。在此基础上提出12个细分电压矢量DTC空间矢量调制控制方案。该方案利用细分的12个电压空间矢量合成需要的任意电压空间控制矢量。仿真与实验结果表明:该系统获得转矩与磁链更精细的控制,降低了电机低速转矩脉动,提高DTC系统的自适应能力。

新型半桥高频软开关PWM DC-DC气保逆变焊机

在传统半桥气保逆变焊机中,功率开关多处于硬开关状态或部分软开关状态。当其开关频率过高时损耗很大,降低了工作效率。本文提出了一种新型半桥高频软开关PWMDC-DC拓扑,该拓扑具有电路结构简单、逆变开关频率高、所有开关器件均能实现ZVZCS通断、控制方便等优点。在分析新型半桥软开关气保逆变拓扑工作原理的基础上,研究了一种适用于低电压、大电流场合的全数字化控制的新型半桥高频软开关气保逆变焊机。新型半桥软开关气保逆变焊机电路的实验与仿真结果验证了数字化控制的新型半桥软开关系统的优良性能。

电动汽车感应电机DTC变结构双模糊控制

电动汽车感应电机传统直接转矩控制驱动系统存在转速自适应性能差和低速转矩脉动等问题。针对这些问题,提出一种基于转速、磁链和转矩变结构模糊控制的感应电机直接转矩控制驱动系统。采用速度模糊自适应PI控制实现电动汽车变负载下转速的稳定控制,采用磁链和转矩变结构模糊控制解决转矩的脉动问题。仿真和实验结果表明:该系统磁链和转矩得到了更精细的控制,降低了低速转矩脉动,同时转速模糊控制使电动汽车获得较好的驱动自适应控制性能。

矩阵式变换器的发展综述

在全面回顾国内外矩阵式变换技术发展现状的基础上,综述了近年来矩阵式变换技术的新发展。重点围绕矩阵式变换器新型开关器件、拓扑结构、开关换流技术及调制策略等关键技术的发展进行全面的综述,最后展望了矩阵式变换器的应用前景与发展方向。

基于模型参考自适应的单神经元PID控制器设计

将神经网络和模型参考自适应控制系统相结合,研究基于模型参考自适应理论永磁同步电动机(PMSM)BP神经网络速度辨识的单神经元比例积分微分(PID)速度控制器。该系统基于模型参考自适应理论利用BP神经网络辨识器得到的参数信息,使用单神经元PID控制器取代传统PID控制在线调整权值。根据李亚谱诺夫稳定性理论验证了该控制器的稳定性,仿真与实验研究证明该方法改善了PMSM速度控制系统的动态响应与自适应控制能力。

基于模糊逻辑细分矢量的感应电动机DTC控制

提出了一种基于模糊逻辑细分矢量的感应电动机DTC控制方案。该方案以减小转矩脉动和改善DTC系统转矩与磁链控制性能为目标,将定子磁链误差、转矩误差和磁链角度进行细分,引入模糊逻辑思想进行合理的模糊分级,再结合细分的十二空间电压矢量建立模糊开关选择表,以利于选择最优空间电压矢量,改善磁链、转矩的平稳性及转矩脉动。仿真和实验研究结果表明,模糊逻辑十二空间电压矢量的DTC控制比传统DTC系统转矩与磁链控制性能更优越。