改进内置式永磁同步电机的无位置控制方法

为了提高内置式永磁同步电机无位置控制下传统滑模观测器在中高速运行过程中的动态性能,提出了一套基于定子电阻辨识的超螺旋滑模观测器。针对滑模控制本身存在的抖振问题,在内置式永磁同步电机的模型下设计了超螺旋滑膜观测器,推导了新的切换函数引入到观测器中,能够进一步地削弱抖振,减小超调,提高了系统的抗干扰能力;为了提高电机在不同环境下的稳定性,在此基础上对电机定子电阻进行在线辨识,降低了在电机运行过程中定子电阻阻值随温度升高而发生变化所造成的精度误差。实验结果验证了该套无位置传感器系统能够减小抖振、提高控制精度,具有较好的稳定性和动态性能。

基于交互式MRAS策略的无轴承异步电机无速度传感器矢量控制系统

针对无轴承异步电机无速度传感器运行的需要,提出了一种交互式模型参考自适应系统的参数辨识方法,实现了转子速度和定子电阻的在线独立辨识。计算机仿真和实验结果表明,无轴承异步电机转矩绕组定子磁场定向的交互式模型参考自适应控制系统能在大负载扰动下实现无速度传感器方式的电机稳定悬浮运行,验证了本文所提方案的有效性。

一种新型的基于观测器的无速度传感器感应电动机定子电阻辨识方案

建立了一种新型的全阶自适应状态观测器,提出了基于观测器的速度和定子电阻辨识方案。应用Lyapunov稳定性理论,经过严格推导得出了速度辨识自适应律;通过对两个双线性矩阵不等式的求解得到状态观测器的增益矩阵,从而克服了现有采用极点配置的自适应速度观测器存在不稳定区域的问题。在此基础上,由Lyapunov稳定性条件,在保持观测器增益不变的情况下,得到观测器的定子电阻辨识算法;通过将定子电阻的辨识值反馈,减小了定子电阻变化对系统性能的影响。在Matlab/Simulink环境下,对基于自适应观测器的无速度传感器感应电机直接转矩控制进行了仿真,并以TMS320F240为控制核心构建了感应电动机直接转矩控制系统,完成了速度辨识和定子电阻辨识实验。仿真和实验结果表明本文给出的自适应观测器在全速范围内具有良好的稳态和动态性能。

改进U-I法异步电机转子磁链估计器

在磁场定向控制的异步电机驱动系统中,精确的磁链估计是提高系统性能的关键。然而,参数摄动和量测噪声会导致估计器性能的下降。为了减小估计误差,必须抑制这些不确定因素对估计器的影响。在基于跟踪-微分器的电流定向的坐标系中,提出了定子电阻辨识和稳态磁链估计的新方法,该方法本身完全独立于电阻和转速。利用其结果,提出了改进U—I法磁链估计器。该估计器在适应定子电阻和抑止噪声积累方面优于U—I法。仿真表明该估计器具有很高的精度和良好的抗扰性。

带电阻在线辨识的改进型永磁同步电机滑模观测方法

针对永磁同步电机定子电阻的不确定性及传统滑模观测存在的固有抖振问题,提出一种带电阻在线辨识的无速度传感器改进型滑模观测方法。该方法在传统滑模观测器的基础上,采用可变边界层厚度的Sigmoid函数来取代Sign函数,并结合转速大小动态调整观测器增益;同时引入电阻在线辨识环节,运用李雅普诺夫函数设计了电阻参数在线辨识算法,并用于实时修正滑模观测器参数。仿真和实验结果表明,与传统的滑模观测器相比,该算法能够有效地抑制滑模观测器的抖振现象,转速估计对电阻变化的鲁棒性得到增强,提高了永磁同步电机驱动系统在整个调速范围内的观测精度。

异步电动机速度辨识中极点配置和参数辨识

深入分析了以定子电流、转子磁链为状态变量的异步电机状态观测器方案,提出一种异步电机状态观测器的极点配置方法,系统给出观测器的设计过程;并给出定子电阻、转子电阻和速度的自适应率.仿真研究和现场实验表明,该方案对电机参数变化的鲁棒性好,磁链观测精度高,收敛速度快.基于该状态观测器方可实现高性能的无速度传感器运行.

采用定子电阻辨识和无速度传感器的异步电机直接转矩控制模糊系统

为解决异步电动机直接转矩控制(direct torque control,DTC)中低速运行时定子电阻变化对系统性能影响较大的问题,提出了一种基于定子电阻辨识和无速度传感器的异步电机直接转矩控制模糊系统。其中定子电阻采用模糊神经网络进行辨识;电机转速采用基于转子磁链的模型参考自适应系统(model reference adaptive sys-tem,MRAS)法进行估计;同时采用三输入单输出的模糊控制器调节脉冲宽度调制(pulse width modulation,PWM)信号占空比的异步电动机直接转矩控制的策略,三输入变量为转矩误差、磁链幅值误差和磁通角。此策略即在传统异步电动机直接转矩控制的基础上,用模糊控制器代替传统DTC中的滞环比较器和空间电压矢量状态选择器来细分控制规则,最后控制逆变器的开关,以减小低速时转矩和磁链脉动,提高系统转矩响应速度。仿真结果表明该系统可减小转矩和磁链脉动,提高系统的鲁棒性和自适应性,改善系统的动、静态品质。

基于改进MRAS观测器无速度传感器感应电机转速估计方法

为了提高无速度传感器感应电机矢量控制系统的低速性能,提出了一种改进的转速估计方法。由于转速自适应观测器是一个具有非线性并且较复杂的模型,将两相静止坐标系中的观测器输出误差系统变换到转子磁场旋转坐标系中,通过推导出的单输入单输出误差系统来得到满足观测器稳定性条件。同时对定子电阻进行在线辨识以提高系统的鲁棒性,采用了一种改进的定子电阻自适应率。通过11 kW感应电机无速度传感器转子磁场定向矢量控制实验平台验证了所提出方案的有效性。

MRAS感应电机定子电阻的在线辨识

针对感应电机定子电阻值受外界因素干扰而影响其矢量控制系统稳定性和控制精确度问题,提出了基于人工神经网络的定子电阻在线辨识方法。为了辨识定子电阻,将人工神经网络模型的定子电流估算值与实际测量电流值的误差反馈以调整神经网络的权值。借助MATLAB/SIMULINK搭建仿真系统,验证了定子电阻在线辨识的必要性。结果表明,该方法可以有效地对定子电阻进行在线辨识。

感应电机无速度传感器矢量控制系统的定子电阻在线辨识

该文针对利用磁通观测器推算转子磁通的感应电机无速度传感器矢量控制系统,提出了定子电阻在线辨识法。在利用q轴磁通推算转速的基础上,该系统利用d轴磁通误差实现定子电阻在线辨识。该方案的优点是系统简单,解决了低速运行时电压模型的定子电阻变化对系统稳定性和速度控制精度的影响问题。数字仿真和实验结果验证了定子电阻在线辨识的必要性和该方案的有效性。

无速度传感器感应电机控制中定子电阻辨识策略研究

在对基于模型参考自适应方法(MRAS)的无速度传感器感应电机矢量控制系统分析的基础上,提出了一种基于MRAS的电机定子电阻在线辨识策略,分析了定子电阻的变化对转速估算的影响,利用李雅普诺夫定理在保证系统全局渐近稳定的前提下推导出定子电阻的自适应辨识公式。基于Matlab/Simulink仿真环境,对无速度传感器感应电机矢量控制系统定子电阻辨识进行了仿真。仿真结果表明,提出的定子电阻估算方法辨识效果较好,采用辨识后的电机定子电阻提高了转速估算的精度,改善了无速度传感器控制系统的动态性能和稳态性能。

直接转矩控制中的定子电阻辨识方法研究

针对传统的异步电机直接转矩控制在电机低速运行时系统性能受定子电阻变化影响较大的问题,详细分析了定子电阻变化对系统控制性能的影响,提出了一种基于RBF神经网络的定子电阻辨识方法。该方法应用梯度算法训练RBF神经网络各参数。用该方法对定子电阻进行辨识,具有辨识精度高,响应迅速等优点。对该方法在基于Simulink仿真软件上进行仿真,并与BP神经网络对定子电阻辨识时进行比较。仿真结果表明,该方法优于BP神经网络,可以有效地提高直接转矩控制系统的低速运行性能。

一种在线辨识定子电阻的MRAS转速估算方法

针对传统模型参考自适应法估算电机转速时存在的缺陷,提出了一种改进型估算模型,可有效消除纯积分环节带来的直流漂移和初始值问题。在此基础上,分析了定子电阻变化对转速估算的影响,并对定子电阻做了在线辨识,实时更新转速估算系统中随电机温升而变化的定子电阻值,以保证转速估算的精确度。仿真和试验表明了该方法的合理性和有效性。

基于最小二乘法的永磁同步电动机参数辨识

针对永磁同步电动机参数的时变和不确定性,设计了基于遗忘因子递推最小二乘法的电机定子电阻、dq轴电感以及转动惯量的辨识方法,仿真结果表明了该方法收敛速度快,能准确地实现电机定子电阻、dq轴电感以及转动惯量的辨识。

内插式永磁同步电机无速度传感器控制与研究

内插式永磁同步电机无速度传感器控制技术不仅可以降低成本,还可以扩展电机在恶劣环境下的应用范围。基于此提出了基于自适应观测器对电机转速进行估计的方法,由于在估计过程中要用到很多电机参数,而电机参数变化对估计结果影响很大,于是又提出了基于自适应观测器对定子电阻和转子磁链进行在线辨识的方法。最后仿真结果表明参数辨识方法能够非常准确地在线辨识出参数的实际值,并且带有参数辨识的转速估计模型能够快速跟踪上实际转速,动态性及稳定性较好。

双平面多参数并行辨识双滑模观测器

针对传统滑模观测器低速性能差的问题,提出一种带定子电阻辨识的五相感应电机滑模速度观测器,实现宽范围的五相感应电机无速度传感器运行。建立五相感应电机在旋转坐标系下的电压方程,基于此方程将五相感应电机解耦成基波平面与三次谐波平面分别独立控制。谐波面上构建第一滑模观测器用于实现电机定子电阻和转子转速在线辨识。在此基础上,将第一滑模观测器辨识结果加载至基波面上的第二滑模观测器,实现转子电阻和转子时间常数在线观测,继而有效克服温度、集肤效应等因素对转子参数的影响,进一步提高无速度传感器运行性能。实验结果验证了所设计双滑模观测器无速度传感器技术的有效性和实用性。

基于信号注入的永磁同步电机电阻辨识方法

针对永磁同步电机在运行过程中定子电阻发生变化的情况,提出了一种基于直接转矩控制的永磁同步电机电阻辨识方法。利用电磁转矩与电流之间的关系,通过叠加参考电磁转矩来激发定子绕组中的直流偏置电流,使得直流信号能够注入到永磁同步电机定子绕组中,最后利用电压和电流的直流分量计算定子电阻。该方法不会干扰永磁同步电机的正常运行,也不涉及硬件上的改变。搭建了仿真模型,仿真结果验证了该方法的有效性。

异步电动机定子电阻参数辨识的计算机实现

给出了一种定子电阻参数辨识的实用型方法 :直流伏安法 ,具体介绍了其工作原理和软件实现 ,并提出一些实际中需要注意的问题 ,最后给出了实验波形。

直接转矩控制系统的相关技术研究

为了提高直接转矩控制系统的性能 ,本文对影响直接转矩控制效果的定子电阻识别技术、低通滤波补偿技术进行研究。根据能量转换原则 ,推导出一种新型定子电阻在线识别算法 ;同时对低通滤波产生的磁通误差进行分析 ,介绍了一种磁通误差补偿方法 ,利用Powersys对此进行仿真 ,并给出仿真实验结果。

考虑定子电阻变化的电动机转矩间接检测方法

工业现场因采用传统机械式电动机负载转矩检测方法而存在诸多弊端。介绍了基于电机数学模型的电量式转矩间接检测方法,深入分析了定子电阻变化造成转矩检测结果产生脉动的机理。通过引入自组织小波神经网络算法对定子电阻进行在线辨识,消除了定子电阻变化产生的影响,实现了瞬时转矩的全电量高精度实时间接检测,进而取代了传统机械式检测装置。仿真与实验结果证明了该方法的正确性和实用性。