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。

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。

小波网络在直接转矩控制定子电阻辨识中的应用

针对直接转矩控制中电机低速运行时定子电阻变化对系统性能影响较大的问题,提出了一种基于小波网络的定子电阻辨识方法,并对该方法进行仿真研究。仿真结果证实,该文所提的辨识方法优于 BP 神经网络。通过该方法可以有效的提高交流电机的低速运行性能。

关于感应电机转速观测和转子电阻辨识的研究

针对利用感应电机的定子电流同时实现转子电流和转速观测、转子电阻辨识 ,进行了较为深入的探讨。以Lya punov稳定判据作为设计的基础 ,利用变结构控制方法来抵消不可知部分 ,设计出一转速观测器和一转子电阻辨识器 ;指出当二者独立工作时都无差收敛 ,但组合工作时无差收敛性无法保证 ;通过理论分析表明 ,无差收敛性的破坏起源于感应电机的本质耦合 ,因而不可能构造出无差收敛的组合转速观测器和转子电阻辨识器。最后通过一感应电机的仿真说明了所做分析的正确性。

矢量控制系统中转子电阻辨识方案的仿真研究

设计了一种基于自适应磁链观测器的无速度传感器感应电机矢量控制系统,给出了转速和转子电阻的辨识率,保证了系统在全速度范围内能够稳定运行。通过仿真和实验,对转子电阻随温度的变化对无速度传感器控制系统的影响进行了模拟研究。研究结果表明:给出的转子电阻的辨识方案具有更快的收敛速度;转子电阻的辨识对电机的速度辨识具有很好的修正作用。

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。

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。

间接矢量控制中的转子电阻辨识方法研究

针对感应电机的间接磁场定向控制系统中转子电阻在低速时大范围变化造成定子电流和电磁转矩脉动严重的问题,依据模型参考自适应理论和瞬时无功功率理论,提出一种基于无功功率参考模型的转子电阻在线辨识方法。辨识模型不依赖于感应电机的定子电阻,对定转子电感和转速的变化鲁棒性好,准确观测转子磁链角,使得定子电流和电磁转矩的脉动减小。将该辨识算法应用于电动轮自卸车调速系统实验平台的感应电机转子电阻辨识,仿真结果表明,较未辨识转子电阻时系统性能得到了较明显改善,转子电阻辨识能够快速收敛于实际值,响应速度快,且对定转子电感的动态变化不敏感,能有效降低转子磁链观测误差,抑制定子电流和转矩脉动,在低速时控制性能提升显著,验证了辨识算法的正确性及其工程实用价值。

感应电机无速度传感器矢量控制中转子电阻辨识研究

介绍了一种基于降价扩展卡尔曼滤波(EKF)的转子电阻在线辨识算法,并将其应用于基于模型参考自适应(MRAS)的无速度传感器直接磁场定向矢量控制系统。通过在MAT- LAB中建立模型进行仿真,分析了转子电阻变化对转速估算的影响,验证了算法的有效性。仿真结果表明,经过对电机转子电阻的辨识和补偿,转速估算的精度和稳定性都有较大改善。

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。

小波分析在电机绕组电阻辨识中的应用

将小波分析应用于直线电机直接推力控制的电阻辨识中。对初级绕组电阻的准确辨识可以提高磁链的观测精度,进而改善直接推力控制中存在的低速性能不理想的问题。辨识系统的原理是通过对信号进行小波变换提取不同尺度的变换值,进而得到信号的跟踪值,实现对信号的辨识。利用此辨识系统对初级绕组电阻进行实时辨识,减小推力脉动,实现电机低速性能的改善。仿真结果表明,带电阻辨识的控制系统不仅改善了电机的低速性能,而且使电机工作在最佳的工作状态。同时可以看到此系统具有适时性强,分辨率高,观测效果好的特点,为改善电机的低速性能提供了一种新的设计思想。

基于优化BP神经网络的开关磁阻电机定子电阻辨识方法

为解决直接转矩控制下的开关磁阻电机低速运行时磁链计算受电阻变化影响比较大的问题,详细观察分析了电阻对于相电流的影响,通过比对电阻可调的电机模型与实际的电机模型的输出电流,提出了一种基于优化BP神经网络的电阻辨识器。优化BP网络数学理论,结构简单,学习算法清晰明白,基于该网络的算法能够对变化的定子电阻进行辨识。将该方法置于Simulink控制系统上进行仿真,同时比较有无电阻辨识器前后仿真波形。试验表明,该电阻辨识方法可以提高开关磁阻电机低速运行时系统性能。

基于神经网络的无速度传感器感应电机转子电阻辨识方案

针对矢量控制系统提出了一种转子电阻在线辨识方案。应用神经网络理论,以转子磁链电压模型的输出为参考值,神经网络模型的输出为估计值,通过反向传播算法不断调节神经网络的权值,使转子磁链的估计值跟踪参考值,间接辨识出转子电阻。在MATLAB6.5/SIMULINK下,对无速度传感器感应电机矢量控制系统在电阻变化时的情况进行了仿真。仿真结果表明,辨识算法具有较好的静动态性能。

模糊神经网络定子电阻辨识器在直接转矩控制系统应用研究

文章以直接转矩控制系统为研究对象,由于异步电机定子电阻的变化会影响控制系统的动态性能,因此提出了基于模糊神经网络控制的定子电阻辨识观测器,通过定子电流的观测来对定子电阻进行在线识别,实时检测,计算出准确的定子磁链,减小转矩脉动和提高系统响应速度,以提高低速性能。并在MATLAB/Simulink中建立了对系统的仿真测试模型,仿真结果表明该系统能够精确检测定子电阻,对定子磁链进行很好的补偿,减小了转矩脉动,提高了系统的响应速度。

模糊定子电阻辨识在直接转矩控制系统中的应用

直接转矩控制在低速运行时,电机定子电阻的变化影响了系统的低速性能.由于定子电阻的变化随端部绕组温度及其变化率的变化关系具有非线性、时变性等特点,难以建立精确的数学模型.本文介绍一种基于模糊控制理论的定子电阻辨识直接转矩控制交流电机调整系统,该方法结构简单.仿真结果表明,此方法能够精确辨识定子电阻,有效的改善了直接转矩控制系统的低速性能.

基于随机滤波器的SMPM电机定子电阻辨识

用随机滤波器对无速度传感器的交流永磁电机的定子绕组阻值进行观测。观测过程中为了降低控制器的计算工作量,采用参数的混合辨识方法,通过滑模观测器得到电机控制系统的转速量,再将电机的定子电压、电流和转速作为已知量,用于对电机定子绕组电阻的估计,考虑到定子绕组电阻的变化速度通常远低于定子电压、电流的变化速度,因此可以设定不同的计算周期以期降低计算量。

改进定子电阻辨识的滑模观测器PMSM无传感器控制

针对电机参数变化会对观测结果造成一定影响的问题上,给出一种在线辨识定子电阻的滑模观测器永磁同步电机无传感器控制。首先用分段型指数开关函数代替传统的符号函数,并基于Lyapunov稳定性判据对系统进行稳定性分析;在此基础上推导出滑模增益与观测电动势的关系,进而提出可变滑模增益。最后在转速突变、转矩突变和定子电阻变化的三种工况下进行仿真测试。结果表明,对比传统滑模观测器,改进的滑模观测器对减小系统抖震、提高系统观测精度和观测速度有一定作用。

异步电机直接转矩控制定子电阻辨识研究

在直接转矩控制中异步电机低速运行时,定子电阻易受温度变化及电流频率波动等影响发生变化,进而对系统性能造成不利影响。定子电阻辨识是解决上述难题的有效方法,但由于定子电阻变化未知且与电机其余参量存在严重的耦合关系,所以定子电阻在线辨识很困难,常规辨识方法作用有限。提出利用对角递归神经网络的定子电阻辨识策略。首先推导出一个仅受定子电阻变化影响的速度观测器,当定子电阻发生变化时,观测器测出的转速与实际转速会出现转速误差。构造一个对角递归神经网络,从转速误差中辨识出定子电阻。仿真结果表明,辨识算法效果显著且优于BP网络的作用效果。采用上述算法可有效的解决异步电机直接转矩控制低速性能差的难题。

直接转矩控制无速度传感器运行中的定子电阻辨识方法研究

本文分析了直接转矩控制无速度传感器运行时定子电阻的变化对转速辨识的影响,研究了消除转速辨识误差的方法,即消除转速辨识模型中的定子电阻参数;对定子电阻进行在线辨识或补偿。主要阐述了直接计算法、自适应法和人工智能的方法,分析了他们各自的优缺点以及进行定子电阻辨识的必要性及有效性。

基于感应电机状态方程的定子电阻辨识方法的研究

基于感应电机两相同步旋转坐标系状态方程,提出了一种新的定子电阻辨识方案。在分别利用励磁电流微分方程和转矩电流微分方程推算转速的基础上,利用二者的等量关系实现了定子电阻在线辨识。该方案的优点是,定子电阻估算仅需要电机终端可测的定子电压、电流,无须借助转子或定子磁链。仿真实验将其应用于无速度闭环矢量调速系统,实时更新转速估算模块中的定子电阻,论证了该方案对电机参数变化鲁棒性强及对改善转速估算精度的有效性。