基于四阶混合滑模观测器的永磁同步电机无位置传感器控制

提出一种以电流和磁链为观测对象的表贴式永磁同步电机(surface permanent magnet synchronous motor,SPMSM)的四阶混合滑模观测器。以实际电流与观测电流之差构成滑模面,并将等效信号与反馈矩阵相乘后输入到磁链观测方程,当滑模运动发生后磁链观测误差渐进收敛到零。给出磁链观测值的暂态响应,着重分析速度估计误差对磁链观测结果幅值和相位的影响,并以此为基础进行反馈矩阵的计算。根据磁链观测结果采用跟踪型算法进行位置和速度的计算。仿真和实验结果表明,该观测器可准确地观测磁链,并有效消除滑模观测器抖振的影响,位置和速度算法稳态精度高,跟踪速度快。

PMSM扩展状态滑模观测器及转子位置和速度估算

针对永磁同步电机(PMSM)反电势滑模观测器抖振问题,提出一种基于电流和磁链为变量的PMSM扩展状态方程的自适应滑模观测器。以实际电流与观测电流之差构成滑模面,当滑模运动发生时,电流观测误差为零,等效控制信号包含磁链误差相关信息。通过反馈矩阵将等效信号输入到磁链观测方程中,磁链观测误差渐进收敛到零。在磁链观测结果中,抖振现象被很好的抑制,转子角度可以由磁链直接计算。分析了速度估计误差对磁链观测影响,并以此为基础进行反馈矩阵的计算。建立了速度自适应率,并采用Lyapunov方法证明了算法的收敛性。仿真和实验结果表明,通过该观测器和速度辨识方法能够准确计算出电机角度和速度,具有良好的稳态精确度和动态性能。

PMSM无位置传感器控制中数字滑模观测器抖振现象分析与抑制

通过对永磁同步电机(PMSM)反电动势滑模观测器观测结果进行加窗快速傅里叶变换(FFT)频谱分析,发现抖振信号频谱范围较宽、幅值较大,观测结果无法直接使用,低通滤波器使得观测信号发生变化,难以精确补偿。本文提出了一种以电流和磁链为观测对象的扩展滑模观测器,磁链观测结果由磁链实际值和经过滤波后的抖振信号组成。根据磁链观测结果的频谱分析,抖振现象的影响可以忽略不计,转子角度可以由磁链观测结果直接计算,不需要低通滤波,避免了相位滞后。着重分析了速度估计误差对观测结果和转子角度计算的影响,并以此为基础进行反馈矩阵计算。仿真和实验结果表明该方法能够准确计算出电机的位置和速度,使系统具有良好的稳态精度和动态性能。

慢性肾功能衰竭应用尿毒清治疗的效果及药物成分作用分析

探讨慢性肾功能衰竭应用尿毒清治疗的效果及药物成分作用。方法 选取慢性肾功能衰竭患者90例,随机分组后,对照组行常规西医方案治疗,观察组加用尿毒清治疗。结果 观察组治疗总有效率更高,治疗后中医症候积分与Scr、BUN与β2-MG水平更低(P<0.05)。结论 尿毒清可提升慢性肾功能衰竭治疗效果,与其“通腑健脾、活血补气、益肾健脾、利湿解热”药学功效有关。

基于多任务模式的高性能通用交流伺服控制器设计

针对通用交流伺服控制器对电机类型、负载性质和运行参数可配置等要求,从系统结构和软件实现两方面进行分析;根据控制器各部分实时性和通用性的不同要求,提出一种将闭环计算和闭环配置分别实现的方案。闭环计算采用现场可编程门阵列(FPGA)以硬件方式完成,闭环配置在数字信号处理器(DSP)上实现,同时采用嵌入式操作系统完成对控制器的管理。软件实现采用多任务设计方法,提出了外部接口、闭环相关配置、电机起停、数据分析和报警等通用任务模型,并详细说明了各模型的设计和实现过程。实际运行表明,该设计不仅具有控制带宽高和响应速度快等特点,而且极大地提高了系统灵活性和扩展性。

PMSM中高低速段无位置传感器控制方法综述

文中针对永磁同步电动机无位置传感器控制方法,分别对中高低速度阶段的永磁同步电动机无位置传感器控制技术目前的研究现状作了较详细阐述,指出了各种控制方法的特点及适应性,以提供参考。

应用嵌入式操作系统的交流伺服单元

针对交流伺服单元中日益丰富的功能与软件实现复杂性之间的矛盾,将嵌入式操作系统引入到交流伺服单元的设计中,对其在微处理器上的移植过程进行了深入研究。分析了堆栈结构的动态过程和静态初始结构,给出了堆栈的具体操作和相关参数配置,并实现了临界区的访问方法,提出了以此为基础的伺服单元任务划分和任务实现结构。实际运行表明,操作系统运行稳定,在可预测的时间内对外部事件做出响应,任务划分合理,避免了频繁任务切换和优先级倒置。

基于正常解耦变换的双三相永磁同步电机缺相容错控制策略

常用的多相电机缺相容错控制策略需要建立缺相后的降维数学模型,双三相电机缺相时具有两种不同中性点连接方式,每种情况对应不同的解耦变换阵,需要分别进行建模。根据双三相电机开路故障时,如果保持系统解耦变换阵不变,则电压方程、磁链方程和转矩方程不会受到影响的特点,构建了一种基于正常解耦变换阵的缺相容错控制策略,该策略适用于不同中性点连接方式,只需要改变谐波子空间参考电流即可。分别对定子铜耗最小和最大转矩输出两种优化电流工作方式进行分析,并分析了3次谐波磁动势对电磁转矩的影响。对一相开路和正交两相开路情况分别进行理论分析和实验验证,证明了所提控制策略的有效性和可行性。

基于双零序电压注入PWM策略的双三相永磁同步电机矢量控制

双三相电机四维电流矢量控制可以对六相逆变器死区效应和两套三相绕组不对称运行进行补偿。四维电流控制需要对两个子平面的参考电压同时控制,采用传统四矢量空间矢量脉宽调制(space vector pulse width modulation,SVPWM)策略较为复杂,且六相逆变器四矢量SVPWM具有脉宽调制(pulse width modulation,PWM)波形不对称,开关损耗较大等问题,采用基于载波脉宽调制的双零序注入PWM策略来实现四维电流矢量控制更为合适。通过分析过调制区基于中间矢量算法在z1-z2子平面注入的谐波电压,将双零序注入PWM策略的调制范围推广到过调制区,最后根据电压调制范围和电流控制维数,将基于双零序注入PWM策略的双三相永磁同步电机矢量控制分为3个调制区:正弦电流调制区,正弦电压调制区和过调制区,使其在线性调制区和过调制区之间可以平滑的过渡。实验结果验证了控制策略的有效性和可行性。

双三相永磁同步电机全调制比范围空间矢量脉宽调制

针对六相电压源逆变器供电的相移30°双三相电机,为提高母线电压利用率,并减小系统损耗和转矩脉动,提出一种新型的全调制比范围空间矢量脉宽调制(SVPWM)策略。该策略根据基波调制系数,将调制区域分为线性调制区和过调制区,在线性调制区将正弦调制区和非正弦调制区的调制算法统一为基于中间矢量算法,该算法计算简单且大幅度的减少在非正弦调制区所注入的6k±1(k=1,3,5,…)次谐波。在过调制区将三相过调制算法推广到六相系统并进行改进,过调制Ⅰ区通过算法改进使参考电压矢量幅值与调制系数成线性关系便于算法的实现;过调制Ⅱ区通过对相位进行修正,减小了相电压的畸变。仿真分析和实验结果验证了算法的有效性和可行性。

双三相永磁同步电机直接转矩控制谐波电流抑制研究

针对基于开关表的双三相永磁同步电机直接转矩控制中采用基本电压矢量会在z1-z2子平面产生大量6k±1(k=1,3,5,…)次谐波电流问题,通过引入脉宽调制的思想,对电压矢量进行修正,并对修正后的中间矢量进行了中心化处理,使其易于硬件实现。对两种直接转矩控制方法进行仿真分析和实验验证,结果表明通过采用修正后的中间矢量进行直接转矩控制可以很好的抑制z1-z2子平面的谐波电流,从而减少系统损耗,且控制系统的动静态性能不会受到影响。

基于极电压误差标准化的五相逆变器开路故障诊断方法

多相电压源逆变器(voltage source inverter,VSI)广泛应用于低压大功率的电机驱动系统中,为了提高系统运行的可靠性,实现故障后无扰容错运行,其关键在于对功率变换器发生的故障进行实时有效的检测与识别。针对五相电压源逆变器单相桥臂功率管发生的开路故障,提出基于极电压误差标准化的故障诊断方法。该方法根据正常状态和故障发生后逆变器输出极电压间存在的偏差,通过分析和比较其产生原理和分布规律即可进行故障的诊断和定位。为了简化诊断算法,使其独立于直流母线电压,将极电压误差值执行标准化计算;采用将诊断变量与设定好的阀值相比较的方法,消除测量误差产生的影响;通过设置诊断变量的最小持续时间,避免了死区时间和开关延时引起的误诊断。实验结果验证了诊断算法的有效性和可靠性。

六相永磁同步发电机容错控制的谐波补偿研究

针对六相永磁同步发电机一相开路后的3次谐波影响,建立了扩展的六相静止坐标变换阵,并根据该矩阵和旋转坐标变换阵建立了电压和转矩数学模型,并且分析了经过扩展变换阵变换后的电压方程中d-q子空间的耦合关系,提出了消除解耦后d-q轴电压耦合的2次旋转坐标变换阵。考虑到3次谐波磁链和电感对六相永磁同步发电机容错模式下的电压和转矩的影响,提出了基于定子铜耗最小约束下的闭环控制策略,针对电压和转矩中的3次谐波扰动,推导了闭环控制中的谐波补偿表达式。仿真和实验验证了提出的补偿控制策略对3次谐波影响消除有效性,明显改善了容错控制策略在单相开路后的性能。

基于△∑调制原理的全数字轴角变换算法

为研究一种低成本、高精确度的全数字轴角变换系统,采用基于过采样原理的△∑模拟数字转换(△ΣADC)对旋转变压器返回的调制信号进行高频采样,设计了具有周期陷波特性的正弦滤波器消除数字信号中的载波信号,并通过延时校正补偿系统回路中所产生的相位滞后,解算后的正余弦信号通过由数字锁相环构成的角度闭环跟踪算法实时解算角度和速度信号。实验结果表明,所提出的全数字轴角变换系统依靠△ΣADC的高性能和现场可编程门阵列(FPGA)的高速运算能力,可以实现具有高精确度和高动静态特性的全数字轴角变换,降低了系统成本。

基于双频矢量调制的五相永磁同步电机四维电流控制方法

五相永磁同步电机驱动系统中,由于多相电机的非线性及逆变器的死区效应,传统最近四矢量实现的二维电流控制无法控制谐波子空间的谐波电流。为更好地控制五相电机的谐波电流,需要对五相永磁同步电机采用四维电流控制,其不仅可实现谐波电流的抑制也可通过控制电流提升转矩输出。针对双平面电压调制方法,提出一种基于空间矢量调制的双频矢量调制法及两种结合方式(M1和M2),其能有效解决脉宽调制波形非中心对称及调制比受调制周期限制的问题。分析五相永磁同步电机四维电流控制策略,以两种双频矢量结合方式进行仿真,对不同相差下的调制比进行深入分析,并给出调制比的详细分布,验证了双频矢量调制方式对调制比的提升作用。最后通过实验验证双频矢量调制方式的正确性和可行性,验证了基于双频矢量调制的四维电流控制对谐波电流抑制及死区补偿的有效性。

五相电压源逆变器最近四矢量最小谐波电压调制方法

为了优化五相电压源逆变器(voltage source inverter,VSI)空间矢量调制的输出电压,降低输出电压的谐波分量,减少在五相电机所产生的谐波电流,降低电机运行噪声,提出一种谐波电压最小的最近四矢量五相空间矢量调制算法。通过引入合成基本矢量的方法,在三次谐波子平面对谐波电压进行数学分析,得到了最小谐波电压的调制算法。在最近四矢量的正弦调制区,选取合适的合成基本矢量,可使相电压谐波成分抑制为零;在非正弦过调制区,通过谐波最优解来求出空间矢量所在扇区的两合成基本矢量的大小,实现最小谐波的空间调制算法。通过仿真和实验,同两矢量和改进四矢量调制算法进行比较,仿真和实验结果验证了所提出方法的正确性和可行性。

五桥臂逆变器驱动双三相永磁同步电机系统双零序电压注入PWM策略

目前,针对五桥臂逆变器驱动两台三相电机系统PWM策略的研究多是基于空间矢量脉宽调制(space vector pulse width modulation,SVPWM)进行分析,然而实际上基于载波脉宽调制(carrier-based pulse width modulation,CBPWM)分析更为直接有效。该文构建了一种基于CBPWM的五桥臂逆变器驱动双三相电机系统双零序注入PWM策略,包括均值连续PWM和3种不连续PWM方式,并对其直流母线电压利用率进行了分析,实验结果验证了控制策略的有效性和可行性。该文提出的PWM策略对五桥臂逆变器驱动两台独立三相电机系统同样有效。

基于线性磁链的IPMSM位置检测技术

针对内嵌式永磁同步电机(IPMSM)很难在静止坐标系下利用磁链预估转子位置的问题,在基于线性磁链的IPMSM数学模型的基础上,用电流观测误差构建滑模平面,提出了一种用滑模观测器来预估转子位置和速度的方法。该方法解决了外加低通滤波器引起的预估磁链的相位滞后,提高了位置和速度估算的鲁棒性。建立场路耦合模式下的IPMSM全数字无位置传感矢量控制仿真系统,精确地反映永磁同步电机与控制系统的相互耦合特性,并搭建和仿真系统一致的实验平台。实验结果与仿真结果表明该设计方法的正确性和可实现性。

六相PMSG容错控制的三次谐波影响抑制

为改善六相永磁同步电机一相开路故障后的性能,建立了适用于容错控制的静止坐标变换阵,并建立了考虑3次谐波影响的旋转坐标系下的电压和转矩方程。针对一次旋转坐标变换不能对电压模型完全解耦的情况,提出对d-q子空间应用二次旋转坐标变换得到完全解耦的d-q轴电压分量。提出了基于磁势不变原则的定子电流幅值最小(stator current magnitude minimum,SCMM)闭环控制策略,为抑制3次谐波磁链和3次谐波电感作用,推导了d-q轴三次谐波电压的补偿量。仿真和实验验证了提出的补偿控制策略对三次谐波影响消除的有效性,明显改善了定子电流幅值最小控制策略下单相开路后的性能。

森林资源保护与粮食供给安全关系分析

粮食是极其重要的生活必需品.粮食又是一种特殊的商品,需求弹性较小,供给受自然过程的制约,其供求变化容易引起粮食市场的波动,影响宏观经济和社会稳定大局.那么,森林资源保护与粮食供给安全之间有着怎样的关系呢?且看相关研究报告: