交互式模型参考自适应滑模控制矢量控制系统

针对异步电机参数变化导致转速估计不准确的问题,提出一种同时辨识定子电阻和转速的交互式模型参考自适应估计方法,并针对常规模型参考自适应方法在估计时存在复杂的PI增益系数调节的问题,使用基于趋近率的滑模控制来替代PI环节。该方法只需检测定子侧电压和电流值即可估计异步电机在运行过程中的定子电阻和转速的值,使整个系统对定子电阻的变化具有较强的鲁棒性,提高整个系统的控制精度。通过对异步电机的矢量控制仿真实验验证了该方法的准确性。

模糊自适应交流异步电机矢量控制

为提升传统交流异步电机矢量控制系统的控制效果,解决由交流电机特性带来的响应速度慢和稳态抖动等问题,设计了一种模糊自适应矢量控制系统,对传统的矢量控制系统进行改进,设计了按转子磁场定向的四闭环矢量控制系统,并且针对传统矢量控制的稳态波动问题,加入了设计的定值控制器。在MATLAB/Simulink中搭建了仿真系统,为使实验结果更贴合实际,设计了交流异步电机所使用的整流逆变电路。仿真实验结果表明:该控制系统的动态性能更好,响应速度更快,且提升了抵抗负载的能力,具有更强的自适应性和鲁棒性。

基于矢量控制车辆交流异步电机控制系统分析

交流异步电机结构简单、运行可靠且成本低,特别适合于大型电传动自卸车的轮边驱动系统,而非线性特征对控制系统提出较高要求。根据某车辆交流异步电机的运行特点,获取关键特征参数描述方程;基于矢量控制原理,对电机的控制系统进行设计,搭建控制模型;基于Simulink搭建控制系统的分析模型,对模型的转速和转矩控制进行验证分析;选取单次和两次阶跃转速、缓慢加速及带负载运行等工况进行分析,获取转速、输出转矩、电流等参数变化情况;参考实际车辆的运行特征,搭建异步交流电机控制系统测试台架,选取不同负载工况运行,对控制系统的特性进行分析,并对数学模型和仿真模型进行验证。分析结果可知:采用矢量控制系统,电机运行转态良好;不同的运行工况下,电机响应迅速,关键参数波动较小,整体保持稳定;在控制系统作用下,基频以下运行时,通过电压补偿,实现了恒转速调速运行;而超过基频率时,满足负载工况的情况下,系统实现了恒功率调速;电机的效率最高达到90%以上,随负载增加而提升,控制系统使得电机呈现出良好的优势;试验测试结果表明所搭建的控制系统是有效的,分析模型是可靠的,为此类设计研究提供参考。

异步牵引电机全速域转子磁场定向校正策略及应用

大功率异步牵引系统通常采用间接矢量控制,磁场定向易受转子电阻影响,且高速方波区采用标量控制。针对此问题,提出了一种分段转子磁场定向校正方法,即在非方波区采用不同坐标系下观测电磁转矩差异性去补偿转差频率;在方波区采用基于q轴电流误差补偿转差频率。其中,磁链观测采用BPF(带通滤波器)电压模型法,可消除采集电流直流偏置及初值误差。针对牵引控制系统双中断架构特点,提出了一种通过定时器中断中指令电压幅值及载波中断中实际电压角度重构电压的方法,提高电压重构准确度的同时易于工程化实现。最后,通过仿真和实验,验证了该方法可对转子电阻变化引起的磁场定向偏差实现全速域定向校正。

交流异步电机控制策略分析与展望

异步交流电机具有多种优点,包括高效率、可靠性高、结构简单等,因此广泛应用于工业领域,提供稳定、低能耗、长寿命的动力输出。随着电机控制需求和效率要求的不断提高,优化异步交流电机的控制策略愈发重要。本文将介绍异步交流电机控制策略的基本原理,探讨各种策略在实际运用中的问题,提出相应的解决方案,并展望未来异步交流电机控制策略的发展趋势。未来的重点研究方向包括策略优化、效率提升、维护成本降低等。

一种异步电机转子电阻在线识别技术

针对异步电机转子电阻识别结果偏差较大的问题,文中提出了一种基于融合神经网络的异步电机转子电阻在线识别技术。该技术方案以模型参考自适应识别技术作为基础框架,采用电压模型磁链观测系统作为参考单元,用电流模型磁链观测系统作为调控单元,设计了基电压和电流模型的转子电阻识别方法。并进一步通过卷积神经网络对参考单元系统模型进行训练优化,实现对异步电机转子电阻在线的精确识别。实验测试结果表明,该技术方案的可行性较高,比同类方法的转子电阻识别响应速度提升了约25%,识别精度也达到了较高水平,且具有较强的抗扰动稳定性,为异步电机矢量控制的策略设计提供了一种新思路。

基于滑模变结构的自抗扰异步电机矢量控制

针对异步电机实际运行的耦合性和抖振等问题,提出了一种基于滑模变结构自抗扰控制的复合控制策略。首先,建立矢量控制下的异步电机数学模型,通过选择异步电机转速为状态变量,利用自抗扰技术中LESO的补偿扰动的思想设计了异步电机转速环的双闭环SMLADRC控制器,通过证明LESO的收敛性和分析SMC的系统稳定性,说明上述控制器既保留了传统滑模的强鲁棒性,又利用自抗扰的优势,有效地削弱了电机抖振问题。通过数值仿真验证了上述控制策略的可行性与正确性。

车用异步电机矢量控制硬件在环实验平台研究

为降低车用异步电机控制系统研发成本,缩短开发周期,提高开发效率,设计了一种基于TMS320F28335微控制器和矢量控制(field oriented control,FOC)算法的车用异步电机闭环控制实验平台。实验平台通过MATLAB/Simulink与TI系列数字信号处理器(digital signal processing,DSP)开发板无缝连接实现代码生成,省去复杂的C语言代码编写,将生成代码的程序自动通过CCS6.2软件载入微处理器TMS320F28335开发板中,控制车用异步电机运行,并运用Labview软件对车用异步电机系统运行数据进行实时监控并在线修改。实验结果表明,该实验平台能够实现车用异步电机矢量控制系统的性能测试,有效缩短异步电机控制器的开发周期,提高了系统开发效率,节省了研制成本。

交流电机VF控制与矢量控制的比较

电机是目前最主要的耗能设备,据了解世界上大概60%的电能都是电机消耗的,而电机调速性能的好坏决定了电机性能的好坏,所以调速成为了人们一直关注并不断研究改进的话题。该文对交流电机的两种常见调速方法做对比分析,分别分析了目前技术成熟且应用普遍的VF调速控制法、由德国学者HASSK和BLASCHKEF提出的矢量控制理论,并对二者的优点与不足做了详细的比较;最后分析了两种方法在控制原理与实现过程中的利弊。

单相异步电机无级调速控制系统及其控制算法

该文以提高单相异步电机调速系统控制性能为目标进行研究。针对传统单相电容运转异步电机调速范围窄的问题,提出采用三相逆变器替代电容,设计一种新型无级调速控制系统来提升电机动态调速范围。引入矢量控制模型实现单相异步电机的定向磁场和转矩解耦控制,算法根据转矩调节电压/频率(Voltage/Frequency,V/F),优化调速控制从而提高效率。当电压合成矢量超过正弦调制点时,基于电压交替畸变法原理,通过计算正副绕组交变畸值对调制分量进行补偿,再计算输出调制比例,实现电机的无级调速,提高异步电机的效率。样机试验结果表明,与传统调速策略相比,该算法能有效改善电机进行无级调速的性能。在系统调节电流脉动时,输出功率、转矩波动减小,电机效率提高。

基于自抗扰控制的异步电机泵水系统控制研究

针对潜水泵异步电机矢量控制系统中负载突变和参数时变给转速跟踪带来的影响,设计了一种自抗扰控制方法(ADRC)代替传统的PI控制。电机驱动系统中的磁链环控制器和d、q轴电流环控制器采用参数整定简单的线性自抗扰方法构建,并通过扩张状态观测器(ESO)对系统总扰动进行实时预测补偿;对系统存在的延迟特性,采用史密斯(Smith)预估器进行时滞补偿,最后利用Matlab/Simulink软件对异步电机泵水系统进行验证,结果表明加入Smith-LADRC矢量控制的水泵异步电机变频调速系统具有更好的鲁棒性和动态性能。

基于滑模变结构的异步电机调速系统建模与控制

针对基于传统矢量控制的异步电机调速系统存在响应速度慢、鲁棒性弱等方面的不足,在推导三相异步电机简化模型的基础上,设计了一种将滑模变结构与矢量控制相结合的控制方法,用滑模变结构控制方法取代矢量控制中的转速调节器,基于指数趋近方法求得了系统控制器,利用李雅普洛夫判据证明了系统的渐进稳定性。进一步地,在Simulink环境下建立电机调速系统模型,通过对比传统PI矢量控制与结合滑模变结构的矢量控制方法的仿真结果,说明该方法应用于异步电机调速控制中具有响应速度快,鲁棒性强等优点。

异步电机精准磁场定向控制策略研究

针对传统的矢量控制方法存在参数易漂移、磁场定向不准的问题,提出了一种基于电机转子磁链位置角的磁场定向校正方法,实现异步电机精准磁场定向控制。具体实现方法为在原有的矢量控制模型下,加入前馈解耦,由解耦后的电机模型推算出转子磁链位置角用以补偿转子时间常数,使电机能够保证精准的磁场定向。仿真和实验结果表明:提出的基于转子磁链位置角的磁场定向校正算法能准确地辨识出转子时间常数,实现异步电机精准磁场定向控制,改善电机的控制性能。

交流异步电机直接转矩自动解耦矢量控制方法

交流异步电动机是一种对电能进行转换的电力拖动装置,因在工作过程中易受强耦合性、非线性、外界因素等问题的干扰,导致对其控制效果差、能量损耗大,为此,该文提出交流异步电机直接转矩自动解耦矢量控制方法。采用直接转矩策略降低电机的耦合振动与磁链振动,构建矢量控制模型,实现电流与电压的静态解耦。通过自动解耦策略、模糊控制器与低通滤波器,在改善交流异步电机动态性能的基础上提高电机矢量控制模型的精度,完成交流异步电机的控制。实验结果表明,所提方法在额定转速与转速突变情况下与给定波形的差距最小、能量损耗低于112 V,具有良好的控制效果。

交流异步电动机变频调速系统研究与仿真

针对现代工业发展复杂工程下交流电机带负载能力弱、响应速度慢等调速性能差的问题,从异步电动机的数学模型入手,依据直接转矩控制和矢量控制的工作原理,基于模块化设计思想,利用Matlab/Simulink平台实现了按转子磁场定向系统的仿真建模,分析了系统模型的各组成模块,并根据两种模型得出了相应的仿真波形。实验结果表明,两种控制方式均能获得比较高的动、静态性能,而直接转矩系统在接入负载时有更好的瞬时转矩特性。

新能源电动集装箱船异步发电整流控制的研究

针对长江干线新能源电动集装箱运输船续航里程短以及直流电力系统供电安全等问题,该系统会通过配置异步发电机组进行发电整流为其提供备用能量及有力保障。为了验证新能源船舶系统中异步发电整流控制系统可靠性,本文采用一种转子磁场定向的异步发电整流矢量控制策略,并通过实验验证。结果表明该方法有效地解决异步发电整流系统中直流母线电压稳定性控制的问题。

改进的异步电机全速域直接转矩滑模控制仿真研究

针对传统牵引异步电机直接转矩控制系统存在转矩脉动大、开关频率不固定以及定子磁链观测器准确度对控制性能有较大的影响等问题。设计了一种新型的滑模控制器,并与空间矢量脉宽调制技术相结合,保证系统在交流调速过程中转矩和磁链能够快速且准确地达到期望值。仿真结果表明:该控制策略满足牵引电机在全速域范围内实现电磁转矩的平稳调节,同时在一定程度上降低了转矩谐波含量,保证了电机运行性能的稳定性。

异步电动机的直接转矩控制

本文首先从空间矢量的角度，阐述了直接转矩控制的基本数学关系，建立了ＧＴＯ变流器驱动异步电动机这一典型交流传动系统的直接转矩控制方案，并应用ＴＭＳ３２０Ｃ３１和８０Ｃ１９６ＫＣ构成了双微机控制系统，对提出的方案实施全数字化控制。试验结果证明，该控制技术具有优异的静、动态性能。

异步电机SVPWM矢量控制仿真分析

为了给实际电机控制系统提供必要的设计参数,依据异步电机矢量控制理论及空间电压矢量脉宽调制原理,在Matlab/Simulink下建立了基于空间电压矢量脉宽调制的异步矢量控制仿真模型,并针对仿真中的关键问题及系统的仿真结果进行了分析。仿真结果表明,采用该控制系统电流、转矩波动小,转速响应迅速,系统的各项指标都满足电机实际运行特性要求。

基于Matlab交流异步电机矢量控制系统的仿真建模

在分析交流异步电机数学模型的基础上,提出了交流异步电机控制系统仿真建模的新方法。在Matlab/Simulink中,建立独立的功能模块,如电机本体模块、矢量控制模块、速度控制模块、电流滞环控制模块等,再进行功能模块的有机整合,搭建交流异步电机控制系统的仿真模型。系统采用双闭环控制:速度环采用PI控制,电流环采用电流滞环控制。仿真结果证明了该方法的合理性、有效性,为实际电机控制系统的设计和调试提供了新的思路。