转差频率矢量控制仿真研究

在基于转子磁场定向的旋转坐标系下,建立了不带磁通闭环的只带转速闭环的交流异步电机转差频率矢量控制系统仿真模型,实现了交流异步电机的解耦控制.转速闭环采用带限幅的PI调节器,主电路采用电流滞环控制PWM逆变器.仿真结果表明,转差频率矢量控制系统具有良好的动静态性能.

基于人工神经网络的异步电机SVPWM转差频率矢量控制仿真实现

详述了电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)的原理,论述了利用人工神经网络(ANN)实现SVPWM的可能性及其方法;基于MATLAB构建了2个神经网络子模块,将其封装到Simu-link仿真环境中,并构建了控制上易于实现的异步电动机转差频率矢量控制系统。仿真证明,基于ANN的SVPWM技术更有利于在电机的定子侧形成接近于圆形的旋转磁场,从而更有利于减小输出转矩的脉动和抑制电机输入电流的高次谐波。

87C196MC控制的转差频率矢量控制系统

介绍了以高性能的 87C1 96MC单片机为控制核心的异步电动机转差频率矢量控制系统。并对系统的控制策略及设计方案 ,提出了改善系统调速性能的措施 。

船用异步电机滑差频率矢量控制技术研究

针对船用异步电动机滑差频率矢量控制延迟过高的问题,提出新型电动机滑差频率矢量控制方法。在Lab仿真系统内,对船用异步电动机进行结构仿真,提取电机气隙磁密度曲线,求取异步电动机电磁转矩,在异步电动机的三相定绕组回路中,设置A向电流固定电感,规避电机绕组电流,基于电动机电磁转矩幅值,控制船用异步电机的电流相位和电流幅值,实现异步电动机滑差频率矢量控制。实验研究表明,与传统控制方法相比,设计的矢量控制技术电流相位控制延迟减少27%,电流幅值控制延迟减少了23%,可以有效提高电动机滑差频率矢量控制延迟。

基于矢量频率锁定环的高动态GPS信号跟踪

研究了高动态环境下矢量跟踪算法在GPS接收机中的应用,提出了一种适合高动态环境的矢量频率跟踪算法。当接收机存在高动态时,与由其引起的多普勒频率的变化率相比,由卫星运动引起的多普勒频率的变化率非常小,多普勒频率的变化主要由接收机的动态引起。对各个通道来说接收机的速度与加速度等状态信息是共同的,因此利用矢量跟踪的方法从各个通道的量测数据中直接估计接收机的速度、加速度等状态,可以有比通常的标量跟踪更低的跟踪门限,而在相同的载噪比下,可以有比通常的标量跟踪更好的估计精度。给出了一种适合高动态环境的矢量频率锁定环(VFLL)的结构,详细分析了导航滤波器的系统转移方程与量测方程,讨论了导航滤波器的实现。利用非线性估计的方法代替鉴频器提取频率误差,提高矢量跟踪的性能。由于矢量跟踪的性能是与想定相关的,在典型的高动态情景下,根据具体的想定,利用仿真的方法分析了矢量频率锁定环的跟踪性能。仿真结果表明矢量跟踪在高动态环境下可以有比标量跟踪更好的优势,能很好地跟踪GPS接收机的高动态信号。

基于自适应转速判断观测器的异步电机转差频率型矢量控制系统的研究

对异步电动机的多变量、强耦合、非线性的时变参数系统进行分析研究 ,利用坐标变换和磁场定向原理 ,建立按定子磁场定向的异步电动机数学模型。在分析现有转差频率矢量控制系统的基础上 ,对转子磁链观测器进行了进一步的研究 ;比较了u -i模型法和i -n模型法转子磁链观测器的优缺点 ,提出了一种新型的自适应转速判断观测器模型 ,该模型综合了上述两种模型法磁链观测器的优点 ,克服了它们的不足 ,具有结构简单、控制准确、抗干扰性强等优良性能 ,使得转差频率矢量控制的异步电机调速系统 ,无论是在低速段还是高速段都能获得良好的动、静特性和鲁棒性。应用电机专用DSP芯片作为控制核心 。

电动叉车转差频率型矢量控制系统的建模仿真研究

基于异步电动机转差频率型矢量控制理论,对电动叉车电动机控制系统进行了建模。同时根据实际工况,利用Matlab/Simulink软件对空载提升和满载提升两种作业进行仿真研究。仿真结果表明,该系统的动态响应快,鲁棒性好,并具有良好的稳定性能。

矢量频率跟踪辅助锁相环的设计与实现

由于传统卫星导航矢量跟踪环路使用矢量频率跟踪环路,无法实现对载波相位的跟踪,难以实现载波平滑码伪距,其定位和测速精度较低。针对上述问题,提出了一种新型面向高精度的矢量跟踪算法,采用矢量频率锁定环辅助锁相环代替传统的频率锁定环路辅助锁相环,通过矢量频率跟踪环路实现更精确的频率跟踪,再进行载波相位跟踪和码相位平滑,从而提高接收机的载波相位跟踪和定位性能。给出了上述结构的理论性能分析结果,并通过模拟信号和软件接收机进行了静态和动态两种场景的实验验证。结果证明,矢量频率跟踪辅助锁相环能够充分利用多个信号跟踪通道的矢量关系,在10个卫星同时跟踪的条件下,将载波相位原始观测量精度提高16%,速度精度提高40%左右。

微弱GPS信号矢量频率锁定环设计

载波跟踪环是传统独立式GPS接收机最脆弱的环节,针对弱信号环境下其比伪码跟踪环路更容易失锁的问题,本文给出一种基于矢量频率锁定环(vector-frequency lock loop,VFLL)的载波跟踪方法。给出VFLL理论推导及实现过程,并以最小二乘估计方法证明VFLL在载波跟踪性能上优于频率锁定环(frequency lock loop,FLL)。静止场景时9颗卫星实验结果显示,本文给出的方法能够实现14 d B/Hz微弱GPS信号的载波跟踪。

基于双分频带的新型随机开关频率SVPWM策略

传统固定开关频率空间矢量脉宽调制(space vector pulse width modulation,SVPWM)技术导致的高次谐波使得电驱动系统电磁干扰问题较为严重,随机开关频率(random switching frequency,RSF)-SVPWM可用于改善此类现象。文中阐述了SVPWM技术与RSF-SVPWM技术的原理,探讨了RSF-SVPWM策略中扩频范围增大对系统的影响。为在扩频范围较小时仍能达到很好的高次谐波分散效果,提出一种基于双分频带的新型RSF-SVPWM策略。该策略以原中心开关频率为中点划分2个局部分频带,设置各自的局部中心频率点与扩频范围;以两相静止坐标系下理想β轴电压分量正负为标准,判断每一开关周期所属具体分频带后,使得开关频率围绕该分频带中的局部中心频率点进行各自的随机化。仿真与实验结果表明,该新型RSF-SVPWM策略相比于较大扩频范围的传统RSF-SVPWM策略,高次谐波分散效果相当,同时可降低系统电流环脉动,使得输出电磁转矩较为平稳,有助于推进电驱动系统在高端行业领域中的应用。

全数字化的异步电机矢量控制系统

建立了按转子磁场定向的异步电机数学模型,基于转差频率矢量控制的原理,以电机控制专用数字信号处理器TMS320F240为核心,开发了一套全数字化异步电机矢量控制系统,采用空间矢量脉宽调制方法以提高直流电压的利用率。试验结果表明,该控制系统具有良好的动、静态性能。

基于三电平转差矢量控制的矿用高压变频器研究

针对煤矿井下运输设备启动冲击大,运行效率低,电能浪费严重,设计了一种基于三电平转差矢量控制的矿用高压变频器,采用十二脉波整流电路和二极管箝位式逆变电路,并以载波同相层叠调制逆变电压波形,选择基于转差频率的矢量控制方案。通过搭建高压电机变频调速Simulink系统模型,对电机的调速性能进行分析。结果表明,电机可以迅速响应负载变化,并达到稳定状态,系统具有较高鲁棒性。

基于扩展卡尔曼滤波的全球导航卫星系统矢量跟踪建模与仿真

针对现有公开资料缺乏对全球导航卫星系统(GNSS)矢量跟踪算法具体滤波跟踪控制过程的详细分析,建立了矢量延迟/频率锁定环(VDFLL)跟踪模型并对模型线性化过程进行推导。重点分析了矢量VDFLL跟踪算法时序逻辑控制问题,同时针对VDFLL无法实现对载波相位锁定等问题,提出了一种串联式锁相环(PLL)电文解调模型。建立了以软件接收机为平台的矢量VDFLL模型,并进行了半实物仿真验证。仿真结果表明,所建矢量VDFLL控制模型不仅正确地实现对接收机状态信息的最优估计,同时具有良好的动态跟踪性能。

多项式预测GNSS信号矢量跟踪算法

提出了一种多项式预测全球卫星导航系统(GNSS)矢量跟踪算法,不需要接收机运动参数的先验信息,不同于传统卡尔曼滤波器需要根据目标的运动状态选择合适的动态模型并且调节相应的状态噪声。对观测噪声进行自适应估计,实现对目标状态更为鲁棒的跟踪。仿真结果表明,建立的矢量跟踪模型能够准确跟踪目标状态,适应各种加速度的目标运动情况,在加速度发生突变时,也能保持鲁棒的跟踪,有效避免了传统卡尔曼模型由于参数选择带来的问题。

地层倾角测井在沉积微相研究中的应用

针对雁木西油田白垩系低阻油层受沉积相带及其断裂、构造和岩性等多种因素控制影响,测井信息应用难度增大的特点,采用地层倾角测井资料确定古水流方向、砂体延伸、层理构造和微相特征。利用倾角方位频率矢量统计,确定出白垩系K1s3、K1s2、K1s1目的层段古水流及其相应河道砂体延伸方向为北北东20°。利用层理构造倾角模式分析,确定出白垩系K1s3、K1s2、K1s1期分别发育楔状交错层理、波状斜层理、波状交错层理和水平层理,结合岩心、井径、自然伽马和微侧向电阻率曲线特征,分别阐明白垩系K1s3、K1s2到K1s1期水动力能量由较高到较低变化,形成了扇三角洲前缘扇中的水下辫状河道到扇端的浅水河道有利微相砂体发育带,由南南西向北北东方向展布,控制研究区最为有利的油气储集砂体分布。

地层倾角测井在雁木西油田白垩系沉积微相研究中的应用

针对雁木西油田白垩系低阻油层受沉积相带及其断裂、构造和岩性等多种因素控制影响,测井信息应用难度增大的特点,采用地层倾角测井资料确定古水流方向、砂体延伸、层理构造和微相特征,利用倾角方位频率矢量统计,确定出白垩系K1s3、K1s2、K1s1目的层段古水流及其相应河道砂体延伸方向为北北东20°,利用层理构造倾角模式分析,确定出白垩系K1s3、K1s2、K1s1期分别发育楔状交错层理、波状斜层理、波状交错层理和水平层理,结合岩心、井径、自然伽马和微侧向电阻率曲线特征,分别阐明白垩系K1s3、K1s2到K1s1期水动力能量由较高到较低变化,形成了扇三角洲前缘扇中的水下辫状河道到扇端的浅水河道有利微相砂体发育带,它们由南南西向北北东方向展布,控制着研究区最为有利的油气储集砂体分布。

快速响应的GTR变频调速系统

采用转差频率矢量控制组成ＧＴＲ变频调速系统，利用补偿方法保证系统在弱磁调速时响应的快速性。给出了系统的硬件组成及软件结构并说明其特点。

基于MATLAB的地铁牵引控制系统仿真研究

地铁牵引控制系统是决定地铁稳定运行的核心部分,地铁牵引负荷选择交流异步电机控制,提出了转差频率矢量控制方法,介绍了其工作原理并建立了数学模型。利用MATLAB/Simulink仿真软件搭建了地铁牵引传动系统模型,通过对比分析牵引电机空载起动与施加负载后相关电气特性的变化,来模拟地铁列车从空载到载客,可得牵引电机的定子磁链从无规则变化经过0.2s后快速形成规则的圆形轨迹,最后牵引电机达到稳定运行。仿真结果表明,采用转差频率矢量控制策略使地铁牵引具有良好的控制性能。

基于OMAPL138控制平台的中低速磁浮牵引系统研制

本文基于磁浮2.0版列车案例,详细介绍了基于OMAP-L138控制平台的中低速磁浮牵引系统,包括系统构成、控制平台结构、牵引直线感应电机高性能控制策略及具体实施方法。试验数据显示,该牵引系统具有稳定、高效、低耗、高容错的优势,具有完备的故障诊断和保护机制,可充分发挥直线感应电机的牵引容量,实现牵引力与法向力的平稳控制。该牵引系统的顺利实施成功助力磁浮2.0版列车实现运行速度160km/h的突破,为今后中低速磁浮牵引系统的设计开发提供参考借鉴。

轨道交通车辆牵引电传动系统的调制与控制策略

针对轨道交通车辆牵引电传动系统,研究适应全速度范围的多模式调制方法以及与之相应的混合控制方法。首先,分析轨道车辆牵引电传动系统的特点,提出与之对应的多模式调制方法。其次,在分析多模式调制方法特点以及改进矢量控制方法存在问题的基础上,提出由矢量控制和转差频率控制构成的混合控制方法。最后,通过仿真和实验验证了多模式调制方法以及混合控制方法的有效性。混合控制方法避免了单脉冲调制模式下的磁场定向和弱磁控制,简化了控制算法,提高了单脉冲调制时系统控制的可靠性。矢量控制和转差频率控制之间的切换方法是混合控制方法实现的关键,本文对该切换方法进行了详细讨论。实验结果表明,该方法能够保证两种控制方法之间的平滑切换。