基于自适应磁通观测器的感应电动机转子时间常数辨识研究

分析了转子时间常数变化对系统控制性能的影响;提出一种新颖的基于自适应磁链观测器的辨识方法。与传统的极点配置方法设计反馈增益矩阵不同的是,它采用鲁棒控制理论和Lyapunov稳定性理论,通过求解线性矩阵不等式,求出观测器的反馈增益矩阵。仿真结果表明,该方法能准确辨识感应电机的转子时间常数,具有较快收敛性和较高的无差度及鲁棒性强的特点。

非线性自适应异步电动机磁通观测器的设计

基于异步电动机的非线性模型，提出一种在转子电阻未知条件下的非线性自适应磁通观测器．设计中采用了反向递推（ｂａｃｋｓｔｅｐｐｉｎｇ）方法，用Ｌｙａｐｕｎｏｖ法证明了其稳定性，并得出转子电阻的自适应律，仿真结果证明了其可行性．

感应电机转子磁链自适应观测器的研究与仿真

介绍了自适应控制原理应用于系统状态观测器的方法 ,应用MRAS设计了感应电机的转子磁链观测器 ,并在矢量控制系统上对控制算法进行仿真 ,给出了仿真波形。

基于自适应观测器辨识速度和转子时间常数

提出一种基于自适应观测器同时辨识速度和转子时间常数的方法。应用Lyapunov稳定性理论,通过求解线性矩阵不等式得到观测器的反馈增益矩阵,并分析了其稳定性。克服了基于传统极点配置方法的观测器的不稳定问题,提高了观测器的低速性能。对基于自适应观测器的无速度传感器异步电动机矢量控制进行了仿真,仿真结果表明:所提出的自适应观测器具有全局稳定性,且具有辨识精度高、鲁棒性强、结构简单、易于实现的特点。

不依赖于定转子参数的感应电动机转子磁链的自适应观测器设计(英文)

给出一种新的感应电动机转子磁链自适应观测器的设计方案 ,以克服电动机参数发生变化时矢量控制系统性能的下降 .这种设计方案不依赖于感应电动机的定转子参数 ,算法的稳定性和收敛性由正实误差传递函数条件下的参数调整算法保证 ,数字仿真结果说明了它的有效性 .

电磁轴承系统中组合型磁通观测器自适应切换方法

为了解决组合型磁通观测器中的切换点设置对观测器及磁通型功率放大器性能的影响,提高组合型磁通观测器的观测性能,分析了组合型磁通观测器的切换点与系统参数及观测器性能之间的关系,给出了切换点最优化设计的方法。针对组合型磁通观测器的最优切换点随着系统参数的变化而改变从而造成观测器性能的下降的问题,基于模糊控制理论提出了一种切换点自适应调整方法,结合切换点最优化设计方法,对组合型磁通观测器的切换点进行实时在线的调整,提高了组合型磁通观测器的性能和磁通观测的准确度。

电磁轴承中磁通观测器的研究

采用磁通控制方案的电磁轴承系统中的关键环节是气隙磁通的测量。由于在电磁轴承气隙中安装磁通传感器存在较大的困难,所以很难直接用磁通传感器对气隙磁通进行测量,而采用状态观测器的方法进行磁通观测具有较佳的可行性。结合磁通观测器在电机领域中的研究进展,分析了电压模型和电流模型在电磁轴承中应用时存在的问题,进而分析了组合观测器的优点。由于组合观测器中线圈电阻的变化会对磁通观测产生较大的影响,提出了利用模型参考自适应方法对线圈电阻参数进行在线自整定。利用Matlab中的Simulink建立了仿真模型,并以DSP2812为核心研制了磁通型功率放大器,仿真和实验结果均验证了理论分析的正确性。

基于扩展状态观测器模型与定子电阻自适应的磁链观测器及其无速度传感器应用

针对感应电机无速度传感器矢量控制下的速度辨识问题,设计了一种基于改进扩展状态观测器(extended stateobserver,ESO)的转子磁链观测器,并提出以其作为参考模型的模型参考自适应(ESO-MRAS)转速辨识方法。该磁链观测器将模型中包括转子电阻的不确定部分进行扩展状态并观测,因此对电机转子电阻变化及外部扰动具有良好的鲁棒性,并采用定子电阻在线修正和重构自适应律误差信号解决纯积分和低速区的定子电阻压降问题。在无速度传感器矢量控制系统中,与传统MRAS方法进行对比研究表明,在定子、转子电阻变化显著的大转矩低速区,该算法能够提高系统的转速动态辨识能力和转矩响应能力。仿真和实验结果验证了该方法的正确性和有效性。

基于CESO磁链观测器的模型参考自适应感应电机转速辨识

针对感应电机无速度传感器矢量控制下的速度辨识问题,设计了一种基于扩展状态观测器的闭环转子磁链观测器(CESO),并提出以其作为参考模型的模型参考自适应(CESO-MRAS)转速辨识方法。该磁链观测器将模型中不确定部分进行状态扩展并反馈补偿,是一种闭环观测器,因而对电机转子电阻变化以及外部扰动具有良好的鲁棒性,克服了传统电压转子磁链模型的纯积分和低速区的电压降问题。通过与传统MRAS的仿真比较研究,在转子电阻和转矩的大范围变化低速区,该算法能显著提高矢量控制系统的速度动态辨识能力和转矩抗扰能力。仿真和实验结果验证了该方法的正确性和有效性。

转子磁链误差对感应电机观测器稳定性影响

利用转子磁链电压模型研究转子磁链误差对感应电动机全阶转速自适应转子磁链观测器稳定性影响。通过研究观测器等效误差系统前向通道传递函数正实性,得到观测器在ω1-ωs平面中稳定区域边界方程。提出不含纯积分器的新型转子磁链误差模型,通过分析该模型对线性化等效转速控制系统开环零点分布影响,研究不同工况下观测器稳定区域分布。研究结果表明增大转子磁链误差能够扩大稳定区域,所提出的模型解决了低速再生发电工况时观测器稳定问题,但在低速电动工况时观测器不稳定。仿真结果表明组合应用不同转速自适应律观测器在所有工况下均能稳定。

新型速度自适应磁链观测器在矢量控制中的应用

将一种全阶磁链闭环观测器应用于矢量控制系统中,取代了传统的纯积分器,经过仿真分析得知该磁链观测器对转子磁链的观测精度高,对于电机参数的鲁棒性较好,在电机低速运行时仍能实现对转子磁链准确的观测。在此基础上根据李亚普诺夫理论,成功地设计出两种电机转速的自适应辨识方案,以1.1kW异步电机为控制对象,并采用MATLAB/SIMULINK软件对系统进行了仿真。仿真结果表明两种方案的稳态性能差别不大,第一种自适应方案的收敛速度快,动态性能更好。

感应电动机转子速度和转子磁通的自适应辨识模型

提出了感应电动机转子速度和转子磁通的自适应辨识模型．借助全维转子状态估计器，根据Ｐｏｐｏｖ超稳定性定理，建立了转子速度和转子磁通的自适应辨识模型，又可在线跟踪定子和转子电阻的变化．计算机模拟的结果证明了该方案的有效性．

转子坐标系下笼型感应电动机的模型、辨识和自适应观测

给出了在转子坐标系下有关笼型感应电动机的模型描述、参数辨识和自适应观测器设计方法的一些研究结果．这些结果富有创意，对于解决交流传动系统的自适应控制问题是很意义的．

主被动磁悬浮转子的不平衡振动自适应控制

针对主被动磁悬浮控制力矩陀螺转子高速旋转时产生的不平衡振动,提出了基于滑模观测器和陷波器的主被动磁悬浮转子不平衡振动自适应控制方法。该方法采用滑模观测器使同频振动的控制不受磁轴承的刚度参数摄动和磁力耦合的影响,将滑模观测器与陷波器结合,无需区分电流刚度力和位移刚度力,无需设计算法补偿功率放大器的影响,可自适应消除不平衡振动。对该方法进行了仿真和实验验证。仿真结果显示该方法可使同频轴承力大幅减小;实验结果显示,虽然主被动磁悬浮转子的被动轴承不可控,同频振动仍由0.053g减小为0.012g,减小了77%。得到的结果表明,该方法不仅适用于主被动磁悬浮转子,也适用于全主动磁悬浮转子。

一种基于自适应滤波的VFRM无位置传感器控制

可变磁通磁阻电机(variable flux reluctance machine,VFRM)的空间磁链谐波和逆变器非线性等因素会在扩展反电动势中产生谐波,进而降低无位置传感器的控制精度。为解决此问题,首先通过构建双曲正切函数滑模观测器,减小传统滑模观测器造成的高频抖振和相位延迟;然后分析了扩展反电动势谐波对转子位置估计的影响,并在此基础上提出了一种变步长最小二乘(least mean square,LMS)自适应滤波算法,准确地提取了扩展反电动势的基波分量,提高了转子位置和转速的估计精度。实验结果表明,所提算法与传统定步长LMS自适应滤波算法相比具有更好的控制性能。

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。

带参数辨识的自适应二阶滑模观测器PMSM无传感器矢量控制

针对表贴式永磁同步电机无位置传感器矢量控制系统,提出一种具有电机参数在线辨识的基于Supertwisting algorithm的自适应二阶滑模观测器。在两相静止坐标系下,将模型参考自适应方法与基于Super-twisting algorithm的二阶滑模方法相结合,实现反电动势的准确估计。采用李亚普诺夫理论证明观测器的稳定性,并由李亚普诺夫稳定性方程推导定子电阻和转子转速的自适应律。在同步旋转坐标系下,采用二阶滑模观测器估计永磁磁链,并将其输入位置跟踪观测器估计转子位置。该算法充分抑制了滑模抖振,同时避免了低通滤波和相位补偿环节的使用,转子位置检测不受定子电阻和永磁磁链变化的影响,具有较强的鲁棒性。仿真结果验证了所提出算法的有效性。

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 。

转子电阻对DTC控制系统低速性能影响分析及修正方案

在设计的一种基于自适应磁链观测器的无速度传感器感应电机直接转矩控制系统基础上,运用Lyapunov稳定性理论,构造新型Lyapunov函数,推导出转子速度和转子电阻的自适应辨识率,从理论上严格证明了磁链观测器的稳定性。同时利用LMI工具箱,求解双线性矩阵不等式,得到自适应观测器的增益矩阵,使得磁链观测器的稳定性在包括零点在内的足够大的对称区间里得到保证,从而保证了系统在全速范围内稳定运行。通过仿真和试验,对转子电阻变化对直接转矩控制系统低速性能的影响进行了仿真研究。研究结果表明:转子电阻变化对直接转矩控制低速性能有较明显的影响,同时,给出的转子电阻辨识方案对直接转矩控制低速时的速度辨识有很好的修正作用。

感应电动机转子时间常数辨识

提出一种新颖的基于自适应磁链观测器的辨识方法,与传统的配置电机极点方法设计反馈增益矩阵不同的是,它采用鲁棒控制理论和Lyapunov稳定性理论,通过求解线性矩阵不等式,求出观测器的反馈增益矩阵。仿真结果表明,该方法能准确辨识感应电动机的转子时间常数,具有较快收敛性,较高的无差度及鲁棒性的特点。