采用测量电压的永磁同步电机多参数在线辨识

针对永磁同步电机多参数在线辨识存在欠秩、相互耦合、精度低等问题,该文提出一种采用测量电压的多参数在线辨识方法,同时在线辨识d、q轴电感、定子电阻和永磁体磁链4个参数。通过测量电压代替给定电压,消除了逆变器非线性因素对参数辨识的影响,提高参数辨识精度。通过高频正弦电压注入,先辨识d、q轴电感,然后再将电感辨识结果用于电阻和磁链的递推最小二乘辨识。这种分步辨识策略解决了欠秩问题。同时,在d轴注入方波扰动电流信号,进一步解决由于欠秩导致的参数辨识相互耦合的问题。实验结果证明,所提多参数在线辨识算法在加减速、突加突卸负载和不同温度下,均能准确辨识参数。

多相自励磁同步电机稳态下高频励磁建模与分析

多相自励磁同步电机具有起动转矩大,无需永磁体,且气隙磁场可调的优势,广泛应用于低速爬坡等短时特殊工况下的大转矩需求。作为一种新型电机,其励磁机理数学模型尚不明确,直接制约了该电机控制系统的发展。为此,针对该电机稳态下励磁展开研究,对自励磁同步电机的结构和高频励磁原理进行分析,研究了稳态下定子绕组中注入高频电流与转子励磁绕组上产生励磁电流之间的数学关系。基于此,获得电磁转矩表达式,并建立了该电机在静止和旋转两种坐标系下的运动方程。在旋转dq坐标系下搭建了MATLAB/Simulink仿真模型与ANSYS Maxwell有限元仿真模型,并进行对比分析,其结果验证了该数学模型的正确性。

永磁同步电机无位置传感器控制低速性能提升方法

针对永磁同步电机(PMSM)位置观测器在低速范围受逆变器非线性、定子电阻和电感参数摄动等因素影响而导致位置估计精度下降的问题,提出一种集成定子电阻自适应的降阶磁链观测器,同时通过离线测量的电感饱和特性制作电感随电流变化的曲线进行电感在线更新,提高低速范围位置估计精度。使用了三相端电压测量电路,采用测量电压代替给定电压,消除逆变器非线性因素对位置估计的影响。将所提策略在150W的永磁同步电机实验平台上进行验证,实验结果表明所提策略无需准确电阻参数,在各种运行工况下位置估计精度高,可实现速度反转,增强了无位置传感器控制低速性能。

感应电机无差拍模型预测转矩控制研究

传统模型预测控制(MPC)在三相两电平逆变器驱动感应电机系统中需对所有电压矢量进行滚动优化预测,计算成本高,实施难度大。为此,提出一种无差拍(DB)MPC,将滚动优化预测电压矢量从8个减少到3个。通过求解DB电压矢量和对DB扇区的划分,根据空间电压矢量位置确定扇区,只将扇区内矢量进行单步滚动优化预测,输出相对应的最优开关状态。仿真结果表明:DB预测转矩控制在减轻系统计算负担情况下,达到与传统MPC几乎相同的稳态跟踪性能。