无速度传感器感应电机控制系统转速辨识方法研究

无速度传感器感应电机控制技术已成为近年的研究热点,转速估计是无速度传感器感应电机控制技术的核心问题。在此对无速度传感器感应电机转速辨识技术进行了介绍,分析了几种比较典型的转速辨识方法的理论要点和优缺点,在直接转矩控制基础上设计了无速度传感器感应电机控制系统模型并进行仿真,给出了试验参数及仿真图形,并就今后的研究发展方向提出了看法。

无速度传感器感应电机改进转子磁链观测器

针对感应电机无速度传感器磁场定向控制系统,提出一种基于电压模型的改进转子磁链观测方法。为了有效抑制反电动势积分环节所存在的直流偏移和积分饱和问题,采用一个截止频率可根据输出频率进行自调整的低通滤波器来代替传统电压模型磁链观测器中的反电动势积分环节。然而低通滤波器的引入将会产生磁链幅值和相位的观测误差,从而导致在低速运行场合中磁链观测性能显著下降,为了解决这一问题,设计一个可以补偿磁链观测误差的补偿器。通过11kW感应电机无速度传感器矢量控制系统对所提出的改进转子磁链观测器进行了实验验证,结果证明了算法的有效性。

一种无速度传感器感应电机鲁棒滑模控制策略

设计了一种在同步旋转坐标系下的无速度传感器感应电机滑模速度和磁通控制方案,并设计了一种收敛速率可调的闭环滑模磁通观测器。Lyapunov稳定性理论推导和仿真结果均证明了该控制策略和磁通观测器对参数摄动和不确定因素有很强的鲁棒性。为了削弱变结构控制中的抖振现象,采用饱和函数来代替符号函数。在转速观测器中加入在线估计负载转矩环节,使得转速观测器对负载转矩变化具有良好的鲁棒性。在电机参数和负载发生剧烈变化的情况下,分别利用该控制策略和精确反馈线性化控制方法进行了对比仿真。仿真结果验证了该控制策略与观测器的有效性。

无速度传感器感应电机降阶磁链观测器方法及实现

以感应电机模型为基础的传统磁链观测是开环概念下的估计方案,缺乏对各种干扰进行抑制的机制,且在低速运行的再生制动模式下,会存在一个不稳定的工作区域。对此研究一种基于电机反电动势偏差对磁链观测进行修正的新型无传感器降阶磁链观测器,通过对误差反馈矩阵的设计改善了磁链观测性能,具有闭环观测特性。在对磁链观测模型的李雅普诺夫线性化理论分析基础上,提出采用低通滤波器计算得到转子磁链幅值,可保证在整个转速范围内,包括低速再生制动模式下的稳定运行。仿真和实验结果验证理论分析和给出方法的有效性。

无速度传感器感应电机矢量控制方法的研究

给出了感应电机在两相静止坐标系下的数学模型,提出了一种基于转子磁场定向的无速度传感器矢量控制系统设计方案。详细介绍了系统的控制原理,并通过仿真研究验证了该系统模型和控制方案的正确性。

基于电流优化的无速度传感器感应电机零频穿越策略

无速度传感器感应电机在低频区运行时,转速可观测性较差。特别是在定子零频工况时,转速不可观测。为此,该文提出了一种基于电流优化的无速度传感器感应电机零频穿越策略。首先,推导观测转速与转速误差的传递函数,证明零频工况下转速不可观测的根本原因;其次,介绍所提出零频穿越策略的原理,并对典型工况电机运行点的变化进行分析,保证在低定子频率下的转速可观测性;此外,为了在零频穿越过程中获得最优电流,提出一种主动零频穿越边界点电流轨迹优化方法,结合转矩、电流和可观测性等限制条件,将转速能观性和最小定子电流作为优化目标,推导出主动零频穿越边界点优化选择方法;最后,在2.2kW的感应电机实验装置上验证所提方法的有效性。

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。

无速度传感器感应电机动态滑模调速系统研究

针对感应电机矢量调速系统中存在的受速度传感器限制以及系统动静态性能受参数变化和外加扰动影响大等问题,设计了一套无速度传感器感应电机动态滑模调速系统。在d-q同步旋转坐标系下,首先基于扩展卡尔曼滤波器对感应电机转子转速进行估算,在此基础上,利用动态滑模控制来实现转速的闭环调节。仿真结果验证了该系统的有效性。

基于新型磁链观测器的无速度传感器感应电机控制技术研究

提出一种由补偿式的二阶带通滤波器电压磁链观测模型,基于该补偿电压模型,构成新的磁链估计器。为了解决磁链观测器多平衡状态的问题,提出以提高磁链估计精度的方法、对不同类型感应电动机磁通观测器的控制技术进行研究。对传统的模型参考自适应速度估计方法进行改进,基于补偿式二阶带通滤波器电压磁链观测模式作为参考模型,速度估计的精度提高。同时对基于新型磁链观测器的无速度传感器感应电机控制技术进行研究,然后通过仿真验证。

自适应FC的无速度传感器感应电机矢量控制系统

设计了一种二维自适应模糊控制器 (F C)作为无速度传感器感应电机矢量控制系统的速度调节器。这种自适应模糊控制器可以根据速度给定和负载转矩的变化实时调节解模糊的比例因子。系统使用定转子自适应磁通观测器和转速动态估计器来估算转子磁通和转速 ,有两个 PID控制器分别控制转矩和磁通的电流分量 ,输出电压空间矢量控制电机。仿真结果表明 ,与PID控制器比较 ,F C具有更好的动态性能和稳态性能 。

基于定子磁链滑模观测器的无速度传感器感应电机模型预测控制

为了对感应电机进行快速精确的调速,本文把电流模型预测控制做为电机的控制方法。通常电流模型预测算法需要电流和磁链的信息,所以又设计了一种用于估算磁链和电流的定子磁链观测器。观测器一般把定子的电流和磁链当做状态变量,用实际检测电流与估算电流的误差来构造滑模面。并将电机状态开关的信号,反馈到磁链、电流的状态方程中,对磁链、电流的观测进行在线校正,并且由李雅普诺夫函数附加关系式来实现对转子角速度的辨识。MATLAB/Simulink仿真结果表明,基于定子磁链滑模观测器的无速度传感器感应电机模型预测控制系统,对比传统矢量控制,该方法提高了系统的动态响应速度和鲁棒性。

无速度传感器感应电机控制速度辨识的研究现状与展望

速度辨识是无速度传感器感应电机控制中的重要环节。模型参考自适应观测器、神经网络等速度辨识方法,虽然都有较好的精度,但其低速下的辨识精度明显下降,而且电机参数的变化及干扰也影响辨识精度。因此,如何提高低速下的辨识精度和增强系统抗干扰、参数变化的鲁棒性,是速度辨识的基本要求。本文介绍了近年来出现的速度辨识方法,并分析了其优缺点。

无速度传感器感应电机控制系统的现状与展望

新技术的发展给电机控制行业带来新的发展机遇。从电机控制器、无速度传感器技术方面,介绍了国内外无速度传感器感应电机控制系统中这两个领域内的研究现状及发展趋势。回顾了DSP处理器的发展历程,介绍了DSP的发展现状,从设计和应用角度分析了DSP的特点,介绍了DSP的发展前景;分析了无速度传感器技术的研究现状,指出电机低速下速度估计性能差及低频范围稳定运行问题是目前无速度传感器技术的研究热点,并提出了相应的解决方法。

基于转速动态估计器的无速度传感器感应电机矢量控制系统研究

介绍了一种直接转子磁场定向无速度传感器的感应电机矢量控制系统。该系统使用定转子自适应磁通观测器和转速动态估计器来估算转子磁通和转速 ,有三个PI控制器分别控制转速、转矩和磁通的电流分量 ,输出电压空间矢量控制电机。仿真结果表明 ,该系统具有较好观测精度和鲁棒性 。

无速度传感器感应电机矢量控制系统研究

给出了感应电机在两相静止坐标系中的数学模型,提出了一种无速度传感器矢量控制方案。该方案依据矢量控制理论,通过q轴磁通收敛于零辨识转速,取代了速度传感器。仿真实验结果证明了模型的正确性和调速方案的可行性。

无速度传感器感应电机矢量控制系统

利用模糊逻辑理论将两种磁场定向的方式进行结合 ,从而减少电机的电气参数误差对磁场定向的影响。同时利用神经元网络进行电机转子速度的辨识 。

基于转速动态估计器的无速度传感器感应电机矢量控制系统

本文介绍了一种直接转子磁场定向无速度传感器的感应电机矢量控制系统.该系统使用定、转子自适应磁通观测器和转速动态估计器来估算转子磁通和转速,有三个PI控制器分别控制转速、转矩和磁通的电流分量,输出电压空间矢量控制电机.仿真结果表明,该系统具有较好观测精度和鲁棒性,动态和稳态性能也较好.

无速度传感器感应电机滑模磁链与速度观测新方法

基于滑模变结构技术提出一种新的滑模电流与磁链观测策略,用于感应电机的高精度转速估计.以定子电流与转子磁链为状态变量,采用非线性系统分析方法建立了误差状态方程,设计了合理的滑模流形面,根据Lyapunov稳定性条件,推导出定子电流和转子磁链观测方程,分析得到观测器的收敛条件,证明了其稳定性,进而得到转速和转子时间常数估计表达式.该策略能对转速和转子时间常数进行高精度的在线估计,并能克服电机参数变化与负载扰动而引起的性能下降问题,具有估计精度高、收敛速度快、鲁棒性强等优点.

基于转速动态估计器的无速度传感器感应电机矢量控制系统

介绍了一种直接转子磁场定向无速度传感器的感应电机矢量控制系统。该系统使用定转子自适应磁通观测器和转速动态估计器来估算转子磁通和转速 ,有三个PI控制器分别控制转速、转矩和磁通的电流分量 ,输出电压空间矢量控制电机。仿真结果表明 ,该系统具有较好观测精度和鲁棒性 ,动态和稳态性能也较好。

一种改进的无速度传感器感应电机直接转矩控制

直接转矩控制 (DTC)对于异步电机而言 ,它能产生快速及好的鲁棒性响应。介绍了一种新的对于无速度感应电动机基于空间矢量 (SVM)模型的直接力矩和磁链控制 ,它能降低稳态时力矩、磁链和速度的波动。在全速度范围无速度传感应用中将产生更好的稳态性能的同时保留DTC的暂态优点。